观光木人工林生态系统碳储量及其分布格局

在生物量调查的基础上,对南亚热带27年生观光木(Tsoongiodendron odorum)人工林生态系统的碳储量及分配格局进行了研究.结果表明:观光木人工林生态系统植被层生物量为101.26 t · hm-2,乔木层生物量占86.90％;观光木的各器官碳素含量在426.5～496.9 g·kg-1,大小排序为:树干＞枝条＞枯枝＞根兜＞粗根＞树叶＞中根＞树皮＞细根.观光木人工林生态系统总碳储量为180.49 t·hm-2,其中0～80 cm土壤层碳储量是植被层的2.67倍;乔木层年净固碳量为3.07 t·hm-2·a-1,并主要以地上部分为主.     

黄土丘陵区不同林龄刺槐人工林碳、氮储量及分配格局

对黄土丘陵区9、17、30和37年生刺槐人工林进行调查,研究刺槐人工林生态系统碳、氮储量随林龄的变化动态及分配格局.结果表明:各林龄刺槐人工林乔木层碳、氮含量分别为435.9~493.4 g·kg-1和6.8~21.0 g·kg-1;草本层和凋落物层碳、氮含量分别为396.3~459.2 g·kg-1和14.2~23.5 g·kg-1;土壤层碳、氮含量分别为2.7~10.7 g·kg-1和0.2~0.7 g·kg-1.树干是乔木层主要的碳、氮库,分别占乔木层碳、氮储量的46.9%~63.3%和39.3%~57.8%;37年生刺槐人工林0~20 cm土层碳、氮储量最大,分别为30.1和1.8 Mg·hm-2.刺槐人工林生态系统的总碳、氮储量随林龄增加而逐渐增大,均在37年生时达到最大值,分别为127.9 Mg·hm-2和6512.8 kg·hm-2;土壤层是刺槐人工林生态系统的主要碳、氮库,分别占人工林生态系统总碳、氮的63.3%~83.3%和80.3%~91.4%.     

南亚热带米老排人工林碳贮量及其分配特征

米老排是我国南方速生用材树种,研究米老排(Mytilaria laosensis)人工林碳贮量与碳分配的规律,可为评价米老排人工林的固碳能力与发展人工林多目标经营提供科学依据。采用样地测定的方法,对南亚热带米老排人工林不同器官碳浓度、碳贮量及分配特征进行了研究。结果表明:不同器官碳浓度均值的变化范围为:51.73%—55.75%,各器官碳浓度大小为:新叶>新枝>老叶>树干>老枝>根桩>粗根>细根;凋落物碳浓度为未分解层>半分解层;0—100 cm土壤碳浓度随深度增加而降低,变化范围为0.62%—4.10%。20年生米老排人工林总碳贮量为331.61 t/hm2,乔木层,凋落物层和土壤层的碳贮量分别为154.07、2.74和174.80 t/hm2。年均总固碳量为14.77 t/hm2,折合CO2量为54.16 t,其中乔木层、凋落物层和土壤层所占比例分别为60.73%,6.16%和33.11%。     

山西油松人工林生态系统生物量、碳积累及其分布

油松是我国北方主要的造林树种之一,准确估计油松人工林生态系统的生物量及碳储存对研究区域人工林的碳储功能具有重要意义。本研究采用固定样地方法对38年生油松人工林的生物量、碳贮量及其空间分布进行测定,并估算了其净生产力与年净碳固定量。结果表明:(1)油松单木生物量与胸径和树高之间均存在着紧密的相关关系。林分平均生物量为145.35t.hm-2,其中乔木层为123.98t.hm-2,占林分生物量的85.30%。(2)油松人工林生态系统各组分碳含量为:树干0.5032gC.g-1,树皮0.4887gC.g-1,树枝0.5414gC.g-1,树叶0.4774gC.g-1,树根0.4862gC.g-1;灌木层0.4468gC.g-1;草本层0.4417gC.g-1;枯落物层0.4112gC.g-1;土壤层(0～100cm)0.0090gC.g-1,随土层深度增加各层次土壤碳含量逐渐减少。(3)油松人工林生态系统总碳贮量为172.95t.hm-2,各层碳贮量的大小顺序为土壤(0～100cm)(102.07t.hm-2)>乔木层(62.08t.hm-2)>枯落物层(7.75t.hm-2)>灌木层(0.58t.hm-2)>草本层(0.47t.hm-2)。油松各器官的碳贮量与其生物量呈正比,树干的生物量最大,其碳贮量也最大,占乔木层碳贮量的58.80%。(4)油松人工林年净生产力为10.19t.hm-2.a-1,有机碳年固定量为5.03tC.hm-2.a-1。     

连栽对尾巨桉短周期人工林碳贮量的影响

对广西国有东门林场不同连栽代数尾巨桉(Eucalyptus urophylla × E. grandis) 短周期人工林生态系统碳贮量开展研究,旨在阐明短周期桉树人工林连栽对生态系统各组分(土壤、凋落物、林下植物和乔木)的碳含量、碳贮量及其分配格局的影响.结果表明:(1)尾巨桉短周期人工林生态系统同一层次的同一器官(或组分)碳含量因连栽代次和林龄不同存在差异,但差异不显著(p＞0.05);而不同层次和不同器官(或组分)碳含量的差异极显著(p＜0.01),表明人工林生态系统的物种组成及其特性对碳含量的影响更显著.(2)7.6a尾巨桉连栽林分的碳贮量平均为127.649 t · hm-2,比第1代(134.411 t · hm-2)低5.03%,差异不显著(p＞0.05);两类林分碳贮量的空间分布序列均表现为土壤层＞乔木层＞凋落物层＞林下植物层.(3)两类林分各组份的碳含量和碳贮量均随着林龄的增加而增加.(4)连栽对乔木层和凋落物层的碳贮量影响较小,但具有降低林下植被和土壤碳贮量的作用.短周期桉树人工林连栽采取的采伐林木、炼山清理、机耕全垦整地等措施对林地的反复干扰是导致林下植被和土壤碳贮量下降的主要原因.     

广西大青山南亚热带马尾松、杉木混交林生态系统碳素积累和分配特征

选取广西大青山3个13年生马尾松、杉木混交林样区,研究其生态系统的碳素积累和分配特征。结果表明,混交林中两个树种的碳素含量各异。马尾松干、根、枝的碳素含量较高,分别为58·6%、56·3%、51·2%,叶和皮含量较低,变化幅度为46·8%~56·3%。各器官中按碳素含量的高低排列顺序为:干>根>枝>皮>叶;杉木皮、叶、干的碳素含量较高,分别为52·2%、51·8%、50·2%,碳素含量从高到低依次为:皮>叶>干>根>枝。从两个树种各器官碳总含量来看,马尾松要高于杉木。灌木层、草本层及地表凋落物层碳素平均含量分别为44·1%、33·0%及48·3%。土壤3个层次(60cm深)碳素含量为1·45%~1·84%,各层次碳素含量分布不均,表层(0~20cm)土壤碳素含量较高。针叶混交林乔木层生物量(t·hm-2)为85·35~101·35,平均为93·83,且均以马尾松生物量居多(占75·7%~82·6%)。混交林生态系统碳库的空间分布序列为土壤层>植被层>凋落物层。植被层的碳贮量平均为51·91t·hm-2,占整个生态系统碳总贮量的29·03%;乔木层碳贮量占整个生态系统的23·90%,占植被层碳贮量的97·7%。乔木层碳贮量中,马尾松占的比例较大,为65·39%。碳贮量在两个树种各器官中的分配,基本与各自的生物量成正比例关系,树干的碳贮量均最高,马尾松、杉木的树干碳贮量分别占各自碳贮量的53·23%、55·57%,树干的碳总贮量占乔木层碳总贮量的54%。其次,两个树种根也占较大比例,树根碳总贮量占乔木层碳总贮量的19·22%。马尾松、杉木枝、皮在各自碳的贮量中分配不同,马尾松枝占的比例要大于皮,而杉木则相反;凋落物层碳贮量平均为3·25t·hm-2,仅占1·82%;林地土壤层(0~60cm)碳贮量是相当可观的,平均为123·43t·hm-2,占69·02%。马尾松、杉木混交林年净生产力为11·46t·hm-2·a-1,有机碳年净固定量为5·96t·hm-2·a-1,折合成CO2的量为21·88t·hm-2·a-1。     

毛竹(Phyllostachy pubescens)、杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林生态系统碳贮量及其分配特征

研究比较了湖南会同林区毛竹、杉木人工林生态系统碳含量和碳贮量分配特征,结果表明,15年生杉木各器官碳含量在47.15%～50.43%之间,不同器官碳含量高低依次为树干、树叶、树皮、树枝、树根;毛竹不同器官碳含量波动在44.51%～49.91%,各器官碳含量高低依次为竹鞭、竹枝、竹叶、竹干、竹蔸、竹根,但是毛竹不同器官碳含量与年龄之间没有明显变化规律。林地土壤3个层次(60cm深)碳素含量为0.746%～2.390%,各层次碳素含量分布不均,表层(0～20cm)土壤碳素含量和碳贮量最高。毛竹、杉木人工林生态系统碳贮量分别为166.34tC·hm-2和150.19tC·hm-2,并且其碳贮量空间分布格局基本一致,土壤层是主要部分,其次为乔木层,林下植被层和凋落物层所占比例最小。其中,毛竹林土壤层有机碳贮量占83.92%,乔木层占15.38%,林下植被和凋落物层分别占0.38%和0.32%;杉木人工林土壤层碳贮量占62.03%,乔木层占34.99%,林下植被和凋落物层分别占0.70%和2.28%。另外,碳贮量在两个树种各器官中的分配,基本与各自的生物量成正比例关系。从植被年固定碳量来看,毛竹林为9.94tC·hm-2·a-1,相当于年固定CO2量为36.44tCO2·hm-2·a-1,是杉木林的1.39倍。     

南亚热带3种阔叶树种人工幼龄纯林及其混交林碳贮量比较

如何通过优化造林模式来提高人工林生态系统碳贮量已受到广泛关注。以南亚热带8年生格木(Erythrophleum fordii)纯林(PE)、红锥(Castanopsis hystrix)纯林(PC)、米老排(Mytilaria laosensis)纯林(PM)及格木×红锥×米老排混交林(MECM)生态系统为研究对象,对其碳贮量及其分配特征进行了比较研究。结果表明:格木、红锥和米老排不同器官平均碳含量分别为512.4—561.7 g/kg,474.2—553.4 g/kg和512.8—556.3 g/kg。相同树种不同器官之间碳含量差异显著(P0.05)。各器官碳含量的平均值大小顺序为格木(539.3 g/kg)米老排(532.7 g/kg)红锥(515.3 g/kg)。不同林分间,灌木层、草本层和凋落物层碳含量均以米老排纯林最高,混交林(MECM)居次,红锥纯林和格木纯林最低;不同林分之间的土壤碳含量差异显著(P0.05),0—10cm,10—30cm,30—50cm和50—100cm土壤碳含量均以米老排纯林最高,红锥纯林居次,格木纯林和混交林(MECM)土壤碳含量最低。生态系统碳贮量大小顺序为米老排(308.0 t/hm2)混交林(182.8 t/hm2)红锥纯林(180.2 t/hm2)格木纯林(135.2 t/hm2),相同组分不同林分间以及相同林分的不同组分间均存在显著差异(P0.05),但混交林与红锥纯林间碳贮量总量无显著差异(P0.05)。造林模式对人工林碳贮量及其分配有显著影响,营建混交林有利于红锥和格木地上碳的累积,不利于土壤碳的固定,而营建纯林既有利于米老排生物量碳的吸收,也有利于土壤碳的固定。因而,对碳汇林造林模式的选择,应根据树种固碳特性而定。     

秃杉人工林植被碳库和氮库的分配格局

对福建德化葛坑国有林场1996年种植的秃杉Taiwania flousiana人工林植被碳库和氮库分配格局进行调查。结果表明,秃杉人工林各器官碳含量在442.86～488.72 g·kg-1之间,而各器官氮含量在2.26～8.93 g·kg-1之间。20年生秃杉人工林单株碳库和氮库分别为96.10 kg和0.679 kg。各器官碳库大小顺序为树干(64.56 kg) >树根(16.11 kg) > 树叶(8.18 kg) > 树枝(7.25 kg)。各器官中氮库大小顺序为树干(0.379 kg) > 树叶(0.157 kg) > 树根(0.085 kg) > 树枝(0.058 kg)。乔木层的碳库和氮库主要集中在树干,分别占67.18%和55.82%。20年生秃杉人工林林分植被碳储量和氮储量分别为84.29 t·hm-2和0.60 t·hm-2。     

南亚热带不同林龄红锥人工林碳贮量与碳固定特征

采用乡土珍贵阔叶树种改造大面积针叶人工纯林已经成为我国亚热带地区人工林近自然化经营的有效模式.采用样地调查与生物量实测方法,研究了我国南亚热带广西3个不同林龄红锥人工林(10、20和27年生)的不同器官、凋落物层和土壤层的碳含量,以及不同林龄红锥人工林的乔木层、凋落物层和土壤层碳贮量及其分配特征.结果表明:红锥不同器官碳含量为49.7％～57.9％;凋落物层碳含量为40.8％ ～ 50.5％,而且未分解层＞半分解层;土壤层(0～60 cm)碳含量随林龄增加而增大,随土层深度的增加而下降.10、20和27年生红锥人工林碳贮量分别为182.42、234.75和269.75 t·hm-2,其中,乔木层分别占19.8％、32.0％和32.8％,凋落物层分别占1.5％、1.6％和1.3％,土壤层分别占78.7％、66.4％和65.9％.3个红锥人工林的年净固碳量分别为4.70、5.64和5.18 t· hm-2.红锥具有较高的固碳能力,是发展多目标森林经营模式的理想树种.