千年桐人工林生态系统碳库研究

作     者：洪滔 

作者单位：福建农林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴承祯

授予年度：2009年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

主      题：千年桐 人工林 生物量 碳储量 

摘      要：森林生物量与森林碳贮量大小是陆地生态系统碳循环和碳平衡研究中的重要部分。近年天然林资源不断减少,导致人工林在森林生态系统中占重要地位。但目前关于人工林生态系统碳汇等的研究并不全面,尤其是针对速生树种的人工林生态系统碳汇研究较少,千年桐是可作为生物质能源的优良速生树种,对其碳汇进行研究在一定程度上促进了我国人工林生态系统碳汇/源的准确评估。 以千年桐人工林作为主要研究对象,测定千年桐人工林林分乔木层各器官生物量及含碳率;测定千年桐人工林中灌木层、草本层、凋落物层生物量及含碳率;测定千年桐人工林土壤含碳量,同时建立千年桐人工林乔木层生物量回归模型。为了了解千年桐人工林生命过程以及其空间异质性特征,对不同年龄的千年桐人工林进行了对比研究,目的能够为区域尺度的人工林生态系统碳汇功能,特别是生物能源树种千年桐人工林生态系统碳汇功能研究提供依据。研究在以下方面取得一些进展: 1、通过对千年桐解析木各器官生物量的回归分析,建立了千年桐各器官及总生物量的回归模型W = a( D2H)b。该模型具有较好的相关性。千年桐人工林各林龄林分的生物量分别为:9年生林分156.513 t/hm2、7年生分129.225 t/hm2、5年生林分71.046 t/hm2、3年生林分61.677 t/hm2、2年生林分49.730 t/hm2。 2、对千年桐人工林各林龄各组分含碳率进行测定,得出乔木层器官(杆、枝、叶、根)、灌木层、草本层、凋落物层、和土壤层(0～100cm)含碳率在不同年龄之间均存在差异。乔木层不同器官含碳率亦存在差异,各器官含碳率大小因林分的发育阶段不同而有所不同,其中9年生林分乔木层各器官含碳率大小变化为树杆树根树枝树叶,各林分总体上以树杆和树叶含碳率较高,树枝和树根较低;不同年龄同种器官碳含量没有表现出显著随年龄一致变化的现象,但总体上是随林龄而增加;各林龄乔木层含碳率平均值没有表现出随年龄变化的一致性。 不同年龄的千年桐人工林林下植被层和凋落物层含碳率存在着差别,各年龄整体在层次上含碳率一致表现为凋落物层灌木层草本层。其中,灌木层中含碳率大小顺序依次为9年生7年生5年生3年生2年生,草本层中含碳率大小顺序依次为7年生9年生5年生3年生2年生,凋落物层中含碳率大小顺序为:9年生7年生5年生3年生2年生。 各林分土壤含碳率均随土壤深度的增加而降低,表现出较明显的梯度变化,同时土壤各层含碳率随着林分年龄的增长表现出增长的规律;随着土壤深度的增加,各层增长的幅度在缩减,差异在缩小。年龄大的林分土壤各层含碳率高于相应的年龄小的林分。千年桐人工林土壤碳储量在人工林生态系统总碳储量中的比重却表现为随林龄增大而降低的趋势,而乔木层碳储量在总碳储量中的比重均表现为随林龄增大而增加的趋势。 3、千年桐人工林生态系统总碳储量分别为:9年生214.58 t/hm2、7年生186.59 t/hm2、5年生140.18 t/hm2、3年生147.83 t/hm2、2年生105.59 t/hm2。9年生林分植被碳储量(85.115 t/hm2)略低于鼎湖山季风常绿阔叶林(89.75 t/hm2)和全球森林碳储量的平均值(86 t/hm2)。9年生和7年生林分植被碳储量均高于我国森林碳储量的平均值(57.07 t/hm2)以及浙江青冈常绿阔叶林(66.113 t/hm2)。9年生千年桐林植被活体的碳储量(78.786 t/hm2)高于我国森林碳储量的平均值(57.07 t/hm2),也大于浙江青冈常绿阔叶林(66.113 t/hm2),但小于全球森林碳储量的平均值(86 t/hm2)。9年生、7年生、5年生、3年生林分林土壤的碳储量均高于鼎湖山南亚热带常绿阔叶(89.128 t/hm2),但都低于我国森林土壤碳储量的平均值(193.55 t/hm2)。