阔叶红松林主要树种碳储量动态特征研究

作     者：马沈源 

作者单位：北京林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张春雨

授予年度：2020年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

主      题：木材密度 单木生物量 径级 碳储量动态 气候因子 

摘      要：近百年来全球气候变暖,阔叶红松林作为我国东北东部的地带性顶极森林植被类型具有很大的固碳潜力,因此,探究阔叶红松林碳储量如何变化俨然成为森林多目标经营的迫切需求,准确量化气候因子与森林碳储量的动态关系是森林多目标经营亟待解决的重要问题。本研究拟以吉林蛟河阔叶红松林中龄林、近熟林、成熟林主要树种为研究对象,基于树轮数据、样地调查数据和已有的生物量异速生长方程,构建红松(Pinus koraiensis.)、白牛槭(Acer mandshuricum Maxim)、春榆(Ulmus davidiana ***)、色木槭(Acer mono Maxim.)、核桃楸(Juglans mandshurica Maxim.)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)主要树种径级相关的生物量动态,对比分析不同密度特征树种的含碳率差异,探讨树种生理特性(木材密度)相关的单木碳储量动态,结合气候变化特征,揭示阔叶红松林主要树种碳储量动态及气候解释。主要结果如下:(1)阔叶红松林不同发育阶段主要树种单木生物量存在显著差异,受到径级因素和树种特性的共同作用。六树种大径级的单木生物量皆显著高于小径级(P0.05),但单木生物量年均增长速度在树种间存在显著差异,其中水曲柳单木生物量增长最快,而白牛槭增长最慢,且径级相关单木生物量差异具有阶段性。在中龄林中,大径级红松、色木槭、水曲柳相对单木生物量增长速度均小于小径级,而大径级白牛槭和核桃楸单木生物量相对增长速度都大于小径级。在近熟林中,白牛槭和核桃楸的大径级的相对单木生物量增长速度大于小径级,其中核桃楸的大小径级相对单木生物量增长速度基本相同,而红松、色木槭、春榆、水曲柳的大径级的相对单木生物量增长速度都小于小径级。在成熟林中,白牛槭、红松、核桃楸、色木槭、春榆的大径级的相对单木生物量增长速度小于小径级,仅水曲柳的大径级相对单木生物量增长速度大于小径级。(2)木材含碳率与木材密度相关,其中木材密度中等的春榆和核桃楸含碳率较低分别为44.17%和44.62%,木材密度最小的红松具有最高的含碳率,达53.39%,木材密度较高的白牛槭、水曲柳和色木槭含碳率分别为45.54%、45.37%和49.28%。(3)阔叶红松林不同径级白牛槭、色木槭和核桃楸均与当年9月气温呈显著负相关关系,而与2月降水呈显著正相关关系(P0.05),而红松和水曲柳单木碳储量仅与当年9月气温呈显著负相关关,春榆单木碳储量仅2月降水达到显著性水平。木材密度中等(即核桃楸和春榆)的树种,其单木碳储量与9月气温相关性受径级影响最小,而具有较高木材密度的白牛槭和木材密度较低的红松单木碳储量与气温年际相关关系易受径级因素影响。