帽儿山主要森林类型碳密度特征及其动态

作     者：马转转 

作者单位：东北林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张全智

授予年度：2023年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

主      题：温带森林 碳密度 碳分配 次生林 碳储量 

摘      要：森林是陆地生态系统的主要组成部分,在全球碳平衡中起着至关重要的作用。深入了解森林碳密度动态及影响因子,对精准评价和预测森林碳汇功能具有重要意义。本研究以帽儿山林龄相近但立地条件不同的4种天然次生林(即硬阔叶林、杨桦林、杂木林和蒙古栎林)和2种人工林(落叶松人工林和红松人工林)为研究对象,基于长期定位监测数据,旨在量化典型森林类型的碳密度动态变化及其影响因素。主要研究结果如下:(1)6种森林类型的植被层碳密度呈上升趋势,平均增长35.75 t/ha。不同演替阶段优势树种碳密度的变化量因森林类型而异,除杨桦林外,其余林型的先锋种(0.19t/ha/a～0.99 t/ha/a)和后期种(0.74 t/ha/a～2.21 t/ha/a)碳密度变化量存在显著差异;6种森林类型的乔木层碳密度平均增加35.55 t/ha,占植被总碳密度增长量的99%,林下植被层碳密度增长量因林型而异。6种森林类型植被碳密度与林分平均胸径、土壤磷密度具有显著正相关关系,与林分平均大小比数呈显著负相关。(2)6种森林类型粗木质残体碳密度均呈增加趋势,增加量的范围为2.28 t/ha～10.74 t/ha;除杂木林外,其余森林类型的枯落物总碳密度的增加量的范围为0.05 t/ha～2.17 t/ha。凋落物各组分产量均存在年际动态,但其差异显著性和波动趋势因林型而异;凋落物量受温度和土壤水分影响,但其响应的敏感性因森林类型和凋落物组分而异;6种森林类型的凋落物分解系数范围在0.21～0.67之间;分解系数与土壤O层磷密度呈显著负相关,而与枯落物氮含量呈显著正相关关系。(3)15年来,硬阔叶林和杂木林总碳密度稍有降低,而其余森林类型总碳密度呈增加趋势(平均增长21.73 t/ha);总碳密度与林分平均胸径以及土壤含水量存在显著正相关关系。土壤层、植被层和植物残体对总碳密度的贡献依次分别为47.74%、45.69%和6.57%。土壤碳密度在森林类型间和不同年份均无显著差异。硬阔叶林、杂木林、蒙古栎林和红松人工林的植被层碳密度均呈现显著增加趋势,增加量范围为26.81～39.76t/ha;6种森林类型的植物残体碳密度增加量范围为2.52～20.85 t/ha。上述研究结果表明,林分因子和立地条件共同影响生态系统碳密度及其变化量,演替后期优势种决定了森林生态系统碳密度变化及碳固持量。本研究为探索森林生态系统碳汇形成机制提供基础数据和理论支持。