湖南省桃江县毛竹低产林复壮后的生物量和碳储量研究

作     者：曾宪礼 

作者单位：中南林业科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈建华;邓维平

授予年度：2016年

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

主      题：毛竹 复壮措施 生物量 碳储量 湖南桃江 

摘      要：本文以湖南省桃江县毛竹林丰产培育示范基地的毛竹(Phyllostachys heterocycla(Carr.)Mitford ***)为研究对象,通过采用垦复施肥、稻草谷壳覆盖、稻草覆盖、竹叶覆盖、半荒芜(对照)5种复壮措施对基地上的低产毛竹林分进行改造,调查记录改造以后的毛竹林分的立竹度、郁闭度、年龄、胸径、竹高等指标,确定不同复壮类型各龄级毛竹标准竹。通过对标准竹进行分析处理,获得标准竹各器官的鲜重、干重等因子,根据标准竹各器官生物量与标准竹胸径、竹高之间的相关关系,选择合适的生物量回归模型,得到毛竹各器官生物量与毛竹胸径、竹高的回归方程,从而可以估算毛竹林乔木层生物量。根据生物量与碳储量之间的相关关系,估算整个毛竹林分乔木层的碳储量,再结合凋落物层碳储量、土壤层碳储量进而估算整个毛竹林生态系统的碳储量,结果表明：(1)不同的复壮措施对毛竹林立竹度的影响。通过复壮措施改造以后的毛竹林,实验组的林分立竹度比对照组(半荒芜型)的减少了30%～50%,其中立竹度最小的是稻草谷壳覆盖型,其立竹度为2958株·hm-2;而立竹度最大的半荒芜型,其立竹度达到了6433株·hm-2,这远远大于毛竹栽培的合理密度3500～4000株·hm-2。而其他3种复壮措施：垦复施肥型、稻草覆盖型、竹叶覆盖型的立竹度介于3125～4200株·hm-2,处于一个比较合理的密度区间,说明通过采取复壮措施能够显著降低低产毛竹林立竹度、改善毛竹林分状况,从而使林分结构趋于合理。(2)不同的复壮措施对毛竹林平均胸径、平均竹高的影响。通过采用不同的复壮措施改造低产毛竹林,改造以后的毛竹林分的平均胸径表现为稻草谷壳覆盖型稻草覆盖型竹叶覆盖型垦复施肥型半荒芜型,与对照组半荒芜型相比较,实验组的平均胸径增加了20%～37%;而在平均竹高方面,稻草覆盖型稻草谷壳覆盖型竹叶覆盖型垦复施肥型半荒芜型,实验组的平均竹高与对照组半荒芜型对比,增加了25.4%～46.9%,其中增幅最大的为稻草覆盖型,其平均竹高比半荒芜型增高了4.4m,因此可以说明覆盖和施肥等复壮措施能够促进毛竹胸径增粗、竹高增高,并且覆盖物处理比施肥处理对毛竹胸径、竹高的影响更加显著。(3)不同的复壮措施对毛竹林分生物量的影响。根据毛竹各器官的生物量与毛竹胸径、竹高之间的相关关系,最终选择了幂函数W=c*DaHb作为毛竹林生物量回归模型,建立了毛竹各器官与胸径、竹高的回归方程,其中竹秆生物量M=0.0398 D0.881 H1.406;竹枝生物量M=0.0834 D0.685H0.777;竹叶生物量M=0.0547 D0.152 H0.84;竹子地下部分(包括竹兜、竹鞭、竹根、鞭根等)生物量M=0.0957 D-0.274H1.867,各回归方程的判定系数r2都比较高,且p半荒芜型稻草覆盖型竹叶覆盖型稻草谷壳覆盖型,分别为78.65t·hm-1、74.64t·hm-2、73.79t·hm-2、72.7t·hm-2、70.1t·hm-2。(4)不同的复壮措施对毛竹林土壤碳储量、生态系统碳储量有显著影响。比较不同复壮措施样地林分平均土壤碳储量：稻草谷壳覆盖型稻草覆盖型竹叶覆盖型垦复施肥型半荒芜型,分别为166.36t·hm-2、155.46t·hm-2、141.19t·hm-2、 116.89t·hm-2、113.43t·hm-2,其中稻草谷壳覆盖型比半荒芜型增加52.93t·hm-2,增幅接近于整个半荒芜型土壤碳储量的一半,为46.6%,这说明了通过采用不同的复壮措施改造毛竹低产林,可以显著改善林地立地条件,增加毛竹林地的固碳效益。就整个毛竹生态系统的碳储量而言,稻草谷壳覆盖型稻草覆盖型竹叶覆盖型垦复施肥型半荒芜型,分别为201.71 t·hm-2、192.37t·hm-2、177.85t·hm-2、 156.54t·hm-2、151.07t·hm-2;不同的复壮措施对毛竹低产林的改造效果是不一样的,且覆盖物处理比施肥处理在毛竹林固碳方面的效果要好,5种不同的复壮措施中稻草谷壳覆盖型对毛竹林的固碳功能的改造效果最佳;但是实验组之间在增加毛竹胸径和竹高方面没有表现出明显的差异性,但是均优于对照组。