森林作为陆地生态系统中最大的碳库,在维持全球生态系统平衡中发挥着重要的作用,是全球生态系统的支柱力量。森林碳储量是反映森林生态结构和功能的重要参数,也是评价森林质量和森林碳收支的基本参数。近年来利用森林清查资料进行碳储量估算多从国家(或地区)尺度上进行,专门针对北京市的研究十分薄弱,尤其是对北京市近几年森林碳储量的动态变化尚不清楚。本研究利用北京市第七期(2004～2008年)、第八期(2009～2013年)和第九期(2014～2018年)森林资源连续清查数据,采用生物量转换因子连续函数法,从不同起源、不同龄组、不同林种和不同森林类型对北京市乔木林碳储量及其动态变化进行分析,并建立北京市主要树种(组)胸径生长模型,进而对北京市未来碳储量进行预测。主要研究内容如下:(1)研建北京市主要树种(组)胸径生长模型,可以根据位置信息、年平均气温、年平均降水、年平均温差、海拔、坡度、坡向、坡位、土壤厚度、腐殖质厚度等对北京市16种主要树种(组)的胸径生长情况进行准确预测。本研究利用预留出的20%数据对该模型的精度进行验证,其中,偏差Bias在0.166cm～0.532cm之间,相对偏差Bais%在1.012%～5.119%之间,均方根误差RMSE在0.881cm～2.939cm之间,相对均方根误差RMSE%在7.344%～14.715%之间,平均绝对值误差MAE在0.535cm～2.203cm之间,平均相对误差绝对值MRAE在0.084%～11.892%之间,验证结果表明:该模型整体拟合效果良好,能够对树木胸径生长进行有效预测。(2)结合北京市三期森林资源调查数据,对北京市近15年森林碳储量和碳汇情况进分析。2006～2016年北京市乔木林生物量表现为碳汇,共吸收10.30Tg C,年均碳汇为1.03Tg C/a,其中天然林和人工林对这个阶段碳汇的贡献分别占39.81%和60.19%。栎类、杨树和油松是森林碳储量的重要贡献者,三者之和分别占同期乔木林总碳储量的62.18%、56.28%和44.20%。不同清查时期幼龄林和中龄林的碳储量均最大,主要是由于幼龄林和中龄林的面积较大。防护林面积和碳储量最大,三个时期防护林碳储量分别占同期乔木林总碳储量的77.02%、77.22%、75.82%,面积分别占同期乔木林总面积的57.24%、62.43%、75.03%。(3)对未来北京市乔木林碳储量进行预测。利用建立的北京市主要树种(组)胸径生长模型,结合蓄积量模型、生物量转换因子连续函数法和不同树种的含碳率,预测得到北京市2021年、2026年和2031年碳储量分别为17.09Tg C、20.86Tg C和25.36Tg C,并利用插值法对北京市2006～2031年碳密度的空间分布进行分析,得到北京市碳密度从2006年到2031年一直处于不断增加的趋势,2006年北京市大部分地区碳密度处于10～30Mg C/hm~2之间,到2031年北京市各地区碳密度将处于35～50Mg C/hm~2的区间内。