李廣宇,陳爽*,余成,王肖惠
蘇南快速城市化地區(qū)森林生物量時空變化及影響分析
李廣宇1,2,陳爽1*,余成1,2,王肖惠1,2
1. 中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所,江蘇 南京 210008;2. 中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049
隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn),城鎮(zhèn)密集區(qū)城市擴(kuò)張帶來的負(fù)面生態(tài)環(huán)境問題得到廣泛關(guān)注。森林生態(tài)系統(tǒng)具有固碳釋氧等多種生態(tài)服務(wù)功能,對減小城市化的負(fù)面效應(yīng)、改善生態(tài)環(huán)境具有積極作用。近年來我國植樹造林成效明顯,森林資源總量和質(zhì)量持續(xù)提升,科學(xué)評估森林生物量動態(tài)對理解碳源匯變化及制定森林保護(hù)政策具有重要的意義,但當(dāng)前對快速城市化地區(qū)長時期生物量變化及影響因素研究較少。蘇南地區(qū)處于我國最大的城鎮(zhèn)密集區(qū)長江三角洲的中心,近年來該地區(qū)森林面積和質(zhì)量不斷增加,而受中低衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)分辨率影響,以往對該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)生物量研究未探測到這種變化。利用1990、2005年江蘇省森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)及2010年江蘇省森林覆蓋監(jiān)測數(shù)據(jù),采用換算因子連續(xù)函數(shù)法和平均生物量法等計算蘇南地區(qū)三個時期森林生物量,研究20年來蘇南快速城市化地區(qū)森林植被生物量的時空變化,并結(jié)合社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)探討了生物量變化與經(jīng)濟(jì)人口的關(guān)聯(lián)。結(jié)果表明:20年來,蘇南地區(qū)森林植被面積、生物量和生物量密度總體呈顯著增加趨勢,生物量從7.15 Tg增長到16.72 Tg,喬木林的生物量密度由29.32 t·hm-2上升至39.82 t·hm-2,但遠(yuǎn)低于同期全國的均值;各市生物量分布不均勻,2010年生物量總量從大到小依次是南京、無錫、鎮(zhèn)江、常州和蘇州;各市森林生物量總量主要由森林面積和地形決定,森林面積增加是生物量增加的主要因素,闊葉林比例和林齡的增長也促進(jìn)了生物量增加,隨著區(qū)域森林林齡不斷增長,森林生物量仍將不斷增加;政府政策和經(jīng)濟(jì)利益等影響下的森林建設(shè)是區(qū)域森林生物量增加的主要原因,較高的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平促進(jìn)了各市森林資源數(shù)量增長,而高人口密度未對森林面積和生物量未產(chǎn)生顯著負(fù)面影響。
蘇南;城市化;森林;生物量;變化
森林是陸地生物圈的主體,具有物質(zhì)生產(chǎn)、固碳釋氧、涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙等生態(tài)功能,在陸地生態(tài)系統(tǒng)中具有不可替代的作用。森林及變化不僅對維護(hù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境,而且對全球碳平衡及陸地地表過程有重要影響。隨著國際社會對全球氣候變化的關(guān)注,森林生物量估算成為生態(tài)學(xué)和全球變化研究的重要內(nèi)容之一(方精云等,1996;劉國華等,2000)。森林生物量大規(guī)模調(diào)查和研究始于上世紀(jì)60年代中期的國際生物學(xué)計劃(International Biological Program,IBP)(馮宗煒等,1999)。自90年中期開始,我國生態(tài)學(xué)家開始基于全國森林資源清查資料,利用森林面積和森林蓄積量等研究我國不同時期森林的生物量(方精云等,1996;劉國華等,2000;曹吉鑫等,2009;李??龋?011)。近年來大量學(xué)者對區(qū)域和省域尺度主要森林類型的生物量分別進(jìn)行了估算(王雪軍等,2008;張茂震等,2008;孫榮等,2010;李鑫等,2011;王磊等,2010;馬琪等,2012),但針對人類活動為主導(dǎo)的的快速城市化地區(qū)長時期生物量變化及影響研究較少(Hutyra等,2011;李惠敏等,2004)。
伴隨著快速城市化進(jìn)程,不透水面取代了具有生態(tài)功能的自然和半自然景觀,造成植被景觀減少和植被固碳水平的降低;經(jīng)濟(jì)增長、消費和生產(chǎn)的規(guī)模擴(kuò)大、城市基礎(chǔ)設(shè)施投資的增加導(dǎo)致日益增長的自然資源損失和能源消耗,碳排放不斷增加;而城市地區(qū)森林植被可部分彌補因化石燃燒帶來的城市碳排放。由于城市化和城市增長過程對全球碳循環(huán)和氣候變化的重要影響,城市碳平衡研究開始受到國外學(xué)者的關(guān)注(陳玉娟等,2006;趙榮欽等,2012)。蘇南地區(qū)位于江蘇南部,是我國經(jīng)濟(jì)社會最發(fā)達(dá)、城市化水平和現(xiàn)代化程度最高的地區(qū)之一。以往基于遙感和GIS的研究主要關(guān)注區(qū)域城市
化及其負(fù)面生態(tài)效應(yīng),如城市用地快速擴(kuò)展、景觀破碎度增加、凈初級生產(chǎn)力下降等(李楊帆等,2006;劉登娥等,2012;戴靚等,2013)。但基于國家森林清查資料的研究發(fā)現(xiàn)近20年來蘇南地區(qū)森林森林面積、蓄積量和生物量顯著增加(Shi等,2011;岳金平等,2012;揣小偉等,2011),而由于中低分辨率衛(wèi)星遙感影像分辨率等原因,在對該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)碳儲量、植被綠度變化等研究時未探測到這種森林增長(揣小偉等,2011;安佑志等,2012;宮鵬等,2012)。蘇南地區(qū)是研究我國城市化、工業(yè)化進(jìn)程的典型地區(qū),區(qū)域生態(tài)環(huán)境面臨著巨大人為擾動壓力,研究區(qū)域森林生物量時空分布變化,可作為研究區(qū)域碳收支平衡的基礎(chǔ),也可為區(qū)域土地利用和生態(tài)環(huán)境政策提供參考。
蘇南地區(qū)包括江蘇的南京、無錫、常州、蘇州和鎮(zhèn)江五市,地處長江三角洲核心區(qū),面積2.8萬平方公里(圖1)。蘇南地區(qū)2012年末常住人口3301.71萬,城鎮(zhèn)化率超過70%;地區(qū)GDP達(dá)3.33萬億,占江蘇GDP總量的60%。2013年《蘇南現(xiàn)代化建設(shè)示范區(qū)規(guī)劃》獲得國務(wù)院批復(fù),上升為國家戰(zhàn)略,獲得空前的發(fā)展機(jī)遇,但經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾也日益突出。選取該地區(qū)研究城市化地區(qū)森林生物量時空變化,具有代表性和重要的現(xiàn)實意義。
圖1 研究區(qū)概況Fig.1 Digital elevation map of study area
蘇南地區(qū)在全國熱量帶上處于亞熱帶和暖溫帶的過度地區(qū),全年平均氣溫15~16 ℃;受季風(fēng)環(huán)流支配,降水年際變化較大,年降水量超過1000 mm,年平均無霜期超過200 d(黃寶龍,1998)6-35。據(jù)江蘇省林業(yè)局公布的森林監(jiān)測數(shù)據(jù),2010年底5市有林地面積368650 hm2,占土地總面積的13.13%,森林覆蓋面積為550632 hm2,森林覆蓋率達(dá)19.61%(江蘇省林業(yè)局,2011)。
在中國植被區(qū)劃中,蘇南地區(qū)跨越兩個生物氣候帶,過渡性明顯,由北向南分別為為北亞熱帶落葉常綠闊葉混交林區(qū)域及亞熱帶常綠闊葉林區(qū)域,前者包括北亞熱帶落葉常綠闊葉混交林地帶、江淮丘陵含有常綠灌木的落葉闊葉林區(qū)、寧鎮(zhèn)茅山丘陵山地與平原落葉常綠闊葉林混交林區(qū)、太湖丘陵與平原落葉常綠闊葉混交林及柑橘林區(qū)四個分區(qū),后者主要包括宜溧丘陵山地分區(qū)、平原苦櫧、小紅栲、毛竹林分區(qū)。就森林類型來講,蘇南有針葉林、闊葉林和竹林三個基本類型;針葉樹種主要有馬尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、金錢松(Pseudolarix amabilis)等;落葉闊葉林的主要成分屬殼斗科(Fagaceae)、榆科(Ulmaceae)、槭樹科(Aceraceae)、椴樹科(Tilliaceae)等,此外,還有一些重要的落葉樹種,如楓香(Liquidambar formosana)、化香(Platycarya)、黃檀(Dalbergia hupeana)、黃連木(Pistacia chinensis)、山槐(Albizzia kalkora)、合歡(Albizia julibrissin)、無患子(Sapindus)等;常綠闊葉林的主要樹種有青岡櫟(C.glauca)、苦櫧(C.gracilis)、樟(C.myrsinaefolia)、紅楠(Machilus thunbergii)、木荷(Schima superba)等;竹類均為單軸型的散生竹(黃寶龍,1998)6-35。
2.1研究資料
本研究使用的數(shù)據(jù)包括1990年、2005年江蘇省森林資源清查數(shù)據(jù)及2011年江蘇省林業(yè)局公布的2010年底江蘇省森林監(jiān)測數(shù)據(jù)。1990年和2005年數(shù)據(jù)源分別為中國林業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)中心的《江蘇省1990年二類調(diào)查森林資源統(tǒng)計數(shù)據(jù)》和江蘇省林業(yè)局的《江蘇省森林資源報告2005》,包括分市優(yōu)勢樹種的面積和蓄積,以及經(jīng)濟(jì)林的樹種和面積、竹林的面積和株數(shù)、疏林地和灌木林地的面積等數(shù)據(jù);2010年數(shù)據(jù)來源為江蘇省林業(yè)局網(wǎng)站,包括分市有林地、灌木林地、森林覆蓋面積及森林覆蓋率等。
將三期數(shù)據(jù)的面積和蓄積進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,單位分別統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為hm2和m3。蘇南五市的人口和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),來源于江蘇省統(tǒng)計局編著的《數(shù)據(jù)見證輝煌—江蘇60年》。
2.2研究方法
本研究中的森林包括喬木林、經(jīng)濟(jì)林、竹林、疏林和灌木林,運用換算因子連續(xù)函數(shù)法估算1990、2005兩期喬木林生物量,參照文獻(xiàn)報道的經(jīng)濟(jì)林、竹林、疏林地和灌木林生物量相關(guān)資料計算其生物量。因缺少2011年分市的森林資源統(tǒng)計數(shù)據(jù),2010年森林生物量由2005年森林生物量密度
乘以森林面積獲得。
2.2.1 喬木林生物量計算
利用森林資源清查數(shù)據(jù)中的喬木林主要樹種面積蓄積統(tǒng)計表,采用換算因子連續(xù)函數(shù)法計算喬木林生物量,方法的理論基礎(chǔ)和推導(dǎo)過程在文獻(xiàn)中有詳細(xì)論述(方精云等,1996;方精云等,2002)。各主要樹種地上生物量的計算公式如下:
式中:B為某樹種森林生物量,V為單位面積活立木蓄積(m3·hm-2),a、b為參數(shù)。地下生物量由地上與地下生物量的比值計算得到(表1)。
表1 各優(yōu)勢樹種生物量與蓄積量回歸方程系數(shù)Table 1 the exchange parameters of forest volume-biomass
2.2.2 經(jīng)濟(jì)林和竹林
經(jīng)濟(jì)林、灌木林和毛竹林的生物量用單位面積森林生物量與該類型森林面積乘積求得。其中,經(jīng)濟(jì)林平均生物量取23.7 t·hm-2,灌木林平均生物量取 19.76 t·hm-2,竹類單株生物量取22.5 kg·株-1。因1990年數(shù)據(jù)中沒有竹林株數(shù)數(shù)據(jù),采用2005年計算的蘇南地區(qū)單位面積竹林生物量與竹林面積相乘計算1990年竹林生物量。
3.1區(qū)域及各城市森林生物量變化
1990—2010年間蘇南地區(qū)森林面積增加了233247.86 hm2,生物量由7.15 Tg(1 Tg = 109kg)增長到16.72 Tg(表2)。與1990年相比,2005年森林面積和生物量分別增長了93706 hm2和4.43 Tg。2005—2010年間蘇南地區(qū)森林面積增加了139541 hm2,生物量增加了5.14 Tg,近5年間森林面積和森林生物量增量分別是1990—2005年15年增量的1.49和1.16倍。按生成1 g干物質(zhì)可吸收1.62 g CO2計算,1990年—2010年地區(qū)生物量增長相當(dāng)于增加吸收15.50 Tg CO2。
各市森林資源分布及變化不均衡。1990和2005年兩期五市按森林生物量總量從大到小依次均為南京市、無錫市、常州市、鎮(zhèn)江市和蘇州市,2005—2010年間鎮(zhèn)江市生物量總量超過常州。三期生物量密度最大和最小的城市均為南京和蘇州,2005年南京和蘇州森林生物量密度分別為40.00 t·hm-2和30.79 t·hm-2,相對1990年均有增大趨勢。從生物量總量變化上看,1990—2005年間生物量總量增幅最大的為蘇州和南京,2005—2010間生物量總量增幅最大的為蘇州和鎮(zhèn)江。高程對森林生物量密度影響明顯,隨平均高程降低各市森林生物量密度呈減小趨勢。
表2 1990—2010年蘇南五市森林面積與生物量及變化Table 2 Forest area and forest biomass change in South Jiangsu Province during 1990—2005
表3 1990—2005年蘇南地區(qū)各森林類型生物量對比Table 3 total biomass of different forest types in South Jiangsu Province
3.2各類型森林生物量變化
1990—2005年各森林類型生物量計算結(jié)果如表3。喬木林面積和生物量呈增長態(tài)勢,分別增加了57.33%和113.70%;喬木林的平均生物量由1990年的29.32 t·hm-2上升至2005年的39.82 t·hm-2。1999、2005年兩期蘇南地區(qū)喬木林生物量密度遠(yuǎn)低
于同期全國的喬木林生物量密度74.2 t·hm-2和 82.2 t·hm-2(岳金平等,2012)。15年間竹林面積和生物量小幅增加,增長了0.21 Tg。有林地和疏林、灌木林生物量均呈大幅提高態(tài)勢,有林地生物量由6.96 Tg上升到9.75 Tg,而疏林、灌木林生物量從0.19 Tg上升到1.83 Tg。
3.3區(qū)域森林生物量變化的影響分析
森林生物量變化主要由林地面積變化引起,同時受喬木林結(jié)構(gòu)變化、林齡增長及調(diào)查斑塊面積等影響。(1)受政府政策和經(jīng)濟(jì)利益兩方面的影響,森林面積大幅增長。90年代國務(wù)院印發(fā)的《九十年代中國農(nóng)業(yè)發(fā)展綱要》將長江中下游平原等我國主要糧食產(chǎn)區(qū)的平原綠化工程列為國家重點林業(yè)建設(shè)項目;2003年江蘇省委省政府作出推進(jìn)綠色江蘇建設(shè)的決定,設(shè)定了森林建設(shè)的目標(biāo),對森林砍伐和林地占用進(jìn)行了更嚴(yán)格的限制,有力的促進(jìn)了林地面積的增加。在政策引導(dǎo)和經(jīng)濟(jì)利益推動下,農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)促使一些農(nóng)田轉(zhuǎn)變成苗圃地,如南京的浦口區(qū)、常州的武進(jìn)區(qū)、無錫的錫山區(qū)、蘇州的吳中區(qū)等區(qū)縣為代表的園木綠化苗木主產(chǎn)區(qū)。(2)1990年以來蘇南地區(qū)喬木林優(yōu)勢樹種發(fā)生顯著變化。闊葉林面積的大幅增加,針葉林比重由1990年的86.1%下降至2005年的44.55%,而闊葉林比例則從1990年的13.9%上升至2005年的50.44%。1990年優(yōu)勢樹種分別為松類(赤黑松、馬尾松等)、杉木、水杉、池杉、雜木和櫟類等,而2005年優(yōu)勢樹種主要集中在闊葉混、楊樹、杉木、松類等。喬木樹種結(jié)構(gòu)變化,一方面因松材線蟲病等森林病害導(dǎo)致了馬尾松、赤黑松大量死亡,另一方面與森林結(jié)構(gòu)變化有關(guān),據(jù)報道2000—2005年江蘇省闊葉林造林面積增加值超過了2000年闊葉林面積總數(shù)(王磊等,2010)。(3)研究時間段內(nèi)調(diào)查小班劃分的最小面積0.2 hm2減小為0.0667 hm2,某種程度上也造成了森林統(tǒng)計面積的增加。(4)研究區(qū)森林主要為中幼齡林,隨著林齡的增長喬木林生物量密度也隨之增加,隨著區(qū)域中、幼林不斷發(fā)育成熟,森林生物量將不斷增加。
各市森林生物量總量及變化主要由市域范圍森林面積決定,同時與林齡、地形影響。1990年五市森林生物量大小與森林面積大小順序一致,2005年蘇州的森林面積超過鎮(zhèn)江,但生物量仍小于鎮(zhèn)江,是由于蘇州市新增森林林齡較低,鎮(zhèn)江屬寧鎮(zhèn)丘陵地區(qū),境內(nèi)山地比重較大,森林林齡相對較高,生物量密度相對蘇州較大。20年間蘇州的生物量增幅最大,主要因蘇州森林面積增幅也最大,2010年蘇州森林面積和森林生物量總量分別為1990年的2.17倍和3.17倍。
3.4各市森林生物量變化與社會經(jīng)濟(jì)要素關(guān)聯(lián)分析
圖2為1990—2005年生物量增量與1990—2005年GDP增量分布散點圖,鎮(zhèn)江、常州、無錫和蘇州四市隨GDP增量越大,生物量增量也越大。南京GDP增量排在蘇州和無錫之后,但生物量增量遠(yuǎn)超其余四市,主要是由于南京境內(nèi)低山丘陵面積大,森林發(fā)展基礎(chǔ)較好,同時作為副省級省會城市,享有政策和資源方面的優(yōu)勢??傮w上,高的GDP可能意味著將更多的資金用于森林建設(shè),從而促進(jìn)生物量的上升。
圖2 森林生物量增量與GDP增量關(guān)系圖Fig.2 Scatter map between forest biomass growth and GDP growth
圖3 為1990—2005年生物量增量與2005年人口密度分布散點圖。因蘇州市水域面積較大,所以人口密度較低;而南京市本身具有森林發(fā)展的良好基礎(chǔ),兩市的森林生物量與人口密度分布可能具有一定特殊性。在不考慮蘇州和南京的情況下,無錫、常州和鎮(zhèn)江三市人口密度大的城市,生物量增量也較大,說明該區(qū)域人口集聚未對森林面積和生物量未產(chǎn)生明顯負(fù)面影響。
圖3 森林生物量增量與人口密度關(guān)系圖Fig.3 Scatter map between forest biomass growth and population density
1)20年來蘇南地區(qū)森林面積由221093 hm2上升至454341 hm2,生物量從7.15 Tg增長到16.72 Tg。1990—2005年間喬木林的生物量密度由29.32
t/hm2上升至39.82 t/hm2,但遠(yuǎn)低于同期全國的均值。區(qū)域森林生物量增長主要由森林面積變化決定,同時受針葉林比重減少和闊葉林比重增加、林齡增長等因素影響。
2)蘇南各城市森林生物量分布不均衡,2010年各市森林生物量由大到小依次為南京、無錫、鎮(zhèn)江、常州和蘇州,各市生物量總量與增量主要由森林面積決定,林齡和平均高程的增加也推動了生物量總量的增長。隨著中、幼林不斷發(fā)育成熟,森林生物量仍將不斷增加。
3)20世紀(jì)90年代實施的平原綠化工程及2003年開始推進(jìn)的“綠色江蘇”建設(shè)等政策引導(dǎo)下,區(qū)域開展大規(guī)模的森林建設(shè),森林面積大幅增長,使區(qū)域森林生物量大幅增加。政府政策引導(dǎo)是推動森林面積和生物量增大的主要原因。與城市社會經(jīng)濟(jì)要素的關(guān)聯(lián)分析表明,GDP增長推動了區(qū)域森林資源建設(shè)和保護(hù),而高人口密度對森林面積和生物量未產(chǎn)生明顯負(fù)面影響。
研究中受數(shù)據(jù)源限制,2010年生物量估算結(jié)果精度受到一定影響,故分析各類型森林生物量變化及社會經(jīng)濟(jì)要素關(guān)聯(lián)分析中主要應(yīng)用了1990—2005兩期數(shù)據(jù)。今后,一方面應(yīng)獲取更詳細(xì)的森林調(diào)查數(shù)據(jù)以更精確的估算城市植被的碳儲量,分析城市森林生物量變化及成因;另一方面可進(jìn)一步結(jié)合高精度的土地利用/土地覆蓋變化數(shù)據(jù),研究快速城市化地區(qū)土地利用變化對區(qū)域植被生物量和固碳放氧能力的影響。
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Spatial and Temporal Variation Characteristics of Forest Biomass in South Jiangsu during the Nearly Twenty Years
LI Guangyu1,2, CHEN Shuang1*, YU Cheng1,2, WANG Xiaohui1,2
1. Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Urbanization in China is undergoing rapid development. The urbanization process is characterized by the rapid urban expansion and excessive development, resulting in remarkable negative eco-environmental impacts on urban ecosystems, which include landscape fragmentation, increased ecological footprint in urban area, increased carbon emissions, etc. Forests contributed several crucial ecosystem services to human society, such as biomass, carbon sequestration, water, and recreation opportunities. A few researches indicated that the ecosystem service function is closely related to biomass. While there has been a net gain of forest cover and forest age during the past two decade, changes in forest biomass are rarely concerned in City-and-town Concentrated Area. To evaluate forest biomass dynamics of regional forest based on the data from the forest resource inventory (1990, 2005) and forest area data in 2010, this paper studied the spatial and temporal variation of forest biomass in South Jiangsu. The results show that the area, the total biomass and the average biomass density of forest vegetation in South Jiangsu have increased significantly during the nearly 20 years. The total biomass increased from 7.15 Tg to 16.72 Tg. The average biomass density increased from 29.32 t/hm2to 39.82 t·hm-2which is still far below the national average. The biomass is unevenly distributed in different cities. The cities with larger area aslo have higher biomass. Among the five cities, Nanjing possesses the largest forest biomass, followed by Wuxi, Changzhou, Suzhou and Zhenjiang. The total biomass in various cities depend on the forest area and natural condition, such as terrain. Rising of forest biomass density and the increase of the proportion of broad-leaved forest also have boosted the growth of total forest biomass. Human activity played a major role in the rising tide of forest biomass in South Jiangsu. The high level of economic development enhaced the growth of forest resources, high population density did not show significant negative effects on forest area and biomass.
forest biomass; spatial and temporal variation; South Jiangsu
Q948
A
1674-5906(2014)07-1102-06
國家自然科學(xué)基金面上項目(41371179);中國科學(xué)院知識創(chuàng)新重要方向項目(KZCX2-EW-315)
李廣宇(1987年生),男,博士研究生,研究方向:城市增長的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。E-mail: leeguangyu@126.com *通信作者:E-mail: schens@niglas.ac.cn
2014-02-28
李廣宇,陳爽,余成,王肖惠. 蘇南快速城市化地區(qū)森林生物量時空變化及影響分析[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 2014, 23(7): 1102-1107.
LI Guangyu, CHEN Shuang, YU Cheng, WANG Xiaohui. Spatial and Temporal Variation Characteristics of Forest Biomass in South Jiangsu during the Nearly Twenty Years [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(7): 1102-1107.