林木固碳效應與綠色保障

1緒論1
1.1環境與發展1
1.1.1全球氣候變化對森林生態系統的影響2
1.1.2應對氣候暖化的行動3
1.1.3碳素儲存理論的提出4
1.1.4固碳價值的研究5
1.2林木的固碳效應6
1.2.1森林生態系統的碳平衡問題6
1.2.2森林生態系統的固碳功能6
1.2.3木材及木製品碳素的儲存8
1.2.4林木固碳研究的發展趨勢10
1.3主要研究內容10
1.3.1木材解剖和物理特徵對碳素儲存量的影響10
1.3.2經營措施對木材碳素儲存量的影響11
1.3.3木材碳素儲存量的分形研究11
1.3.4木製品碳素儲存週期的評價11
1.3.5木材的綠色保障11
參考文獻12

2林木固碳效應與綠色保障研究方法17
2.1試驗材料17
2.1.1人工林紅松的資源現狀17
2.1.2試樣採集17
2.2技術路線19
2.3試樣製備與測試方法20
2.3.1木材碳素儲存量的計算20
2.3.2木材解剖特徵的測定21
2.3.3木材物理特徵的測定23
2.4資料處理與分析方法24
參考文獻25

3木材解剖和物理特徵對碳素儲存量的影響27
3.1木材碳素儲存量的徑向變異27
3.2木材解剖特徵對碳素儲存量的影響規律29
3.2.1管胞長度29
3.2.2管胞直徑33
3.2.3管胞壁厚36
3.2.4長寬比38
3.2.5壁腔比41
3.2.6胞壁率42
3.2.7微纖絲角45
3.3木材物理特徵對碳素儲存量的影響規律48
3.3.1生長輪密度48
3.3.2生長輪寬度51
3.3.3晚材率54
3.3.4生長速率56
參考文獻60

4經營措施對木材碳素儲存量的影響61
4.1林木的碳素儲存62
4.1.1森林固碳量的來源與形成過程63
4.1.2不同經營措施對森林碳匯的影響63
4.2不同立地條件下的木材碳素儲存65
4.2.1人工林生長與立地條件的關係65
4.2.2地理位置67
4.2.3坡位69
4.2.4土壤類型77
4.3不同氣候條件下的木材碳素儲存81
4.3.1人工林生長與氣候因數的關係82
4.3.2平均氣溫84
4.3.3平均地溫85
4.3.4日照百分率86
4.3.5相對濕度89
4.3.6降水量91
4.3.7氣候因數交互影響93
4.4不同培育措施下的木材碳素儲存99
4.4.1人工林生長與培育措施的關係100
4.4.2林分結構101
4.4.3初植密度104
4.4.4間伐與未間伐105
4.5高碳素儲存量的優質人工林經營措施110
參考文獻111

5人工林木材碳素儲存量的分形研究115
5.1分形理論115
5.1.1分形理論的定義及種類115
5.1.2分形維數118
5.1.3分形理論在木材科學中的應用120
5.1.4分形理論的發展趨勢121
5.2不同地理位置木材碳素儲存量的分形研究121
5.2.1木材碳素儲存量的徑向變異比較121
5.2.2幼齡材碳素儲存量的分形分析123
5.2.3成熟材碳素儲存量的分形分析126
5.3不同坡向木材碳素儲存量的分形研究129
5.3.1木材碳素儲存量的徑向變異比較129
5.3.2幼齡材碳素儲存量的分形分析131
5.3.3成熟材碳素儲存量的分形分析132
參考文獻135

6木製品碳素儲存週期的評價138
6.1木材碳素儲存的延伸138
6.1.1木材的碳素儲存與排放過程138
6.1.2木材保護技術140
6.2木製品的碳素儲存143
6.2.1木製品的分類143
6.2.2木製品的碳素儲存145
6.3木製品碳素儲存週期的評價146
6.3.1木製品的生命週期146
6.3.2木製品碳素儲存週期的評價149
參考文獻153

7木材的綠色保障157
7.1木材的生態學屬性157
7.1.1木材的自然美與藝術特性157
7.1.2木材的生物結構特性162
7.1.3木材與生態環境的相互關係162
7.2木材的環境學屬性163
7.2.1環保的“4R”原則163
7.2.2木材是一種“多R”材料163
7.2.3木材的多R特性與環境回應165
7.2.4木材的節能減排與環境效應166
7.3木材的智慧性調節功能168
7.3.1木材的隔熱性與溫度調節168
7.3.2木材的吸濕性與濕度調節169
7.3.3木材的生態性與生物調節170
7.4木材是綠色環境人體健康的貢獻者176
7.4.1木材與綠色環境生態效益176
7.4.2木材與人體健康176
參考文獻177

全球變暖是人類社會可持續發展面臨的重大挑戰之一，主要是由人類活動所製造的溫室氣體特別是CO2的不斷增加導致。隨著全球溫室效應問題的越來越嚴重，固定和儲存CO2已經成為當今全球暖化研究的重要內容。而樹木作為森林的主要組成部分，通過光合作用吸收大氣中大量的CO2，再將碳素儲存在體內，可以降低大氣中CO2的濃度，減緩溫室效應。木材作為樹木的主體，是一種環保、節能、可再生以及可迴圈利用的生態材料，木材中含有碳超過50%，所以，利用木材固定和儲存碳素，是平衡大氣中CO2含量、節能減排及提高生態效益的有效途徑，具有不可替代的內在價值。

木材比同種用途的其他材料在工業和生活用材上更能突顯出碳素儲存、低碳節能的優越性。就此，本書著重介紹了木材的固碳效應與綠色保障問題。全書共分7個部分，分別介紹林木固碳效應與綠色保障研究方法；木材解剖和物理特徵對碳素儲存量的影響；經營措施對木材碳素儲存量的影響；人工林木材碳素儲存量的分形研究；木製品碳素儲存週期的評價；木材的綠色保障等。本書從多角度綜合分析了林木的固碳效應和綠色保障，引入了國內外較新的研究成果和論點論據，注重科學應用，學科交叉性強，並與具體生產實際緊密結合，為高固碳效果林木的定向經營和碳平衡的深入研究提供了理論依據。本書可供木材學、木材加工、木材保護、木材迴圈利用、林學等領域的研究人員、技術人員以及高等院校師生參考。

本書由黑龍江省應用技術研究與開發計畫“結構用木質複合材料構件製造關鍵技術與示範”（合同編號GX16A002）、高等學校博士學科點專項科研基金專案“紅松人工林及其木製品生物固碳機制的研究”（20110062110001）、雲南省教育廳科學研究基金項目（2018JS344）共同資助完成。特致殷切謝意！

限於著者水準有限，書中不足之處在所難免，懇請有關專家和廣大讀者批評指正，提出寶貴建議。

秦磊
2018年6月