兴安落叶松天然林碳密度与碳平衡研究.pdf

分类号 学校代码 10129
U D C 学号 2009303002
兴安落叶松天然林碳密度与碳平衡研究
Research on the Carbon Density and Carbon Balance
of Larix gmelinii forest


申请人: 王飞
学科门类: 农学
学科专业: 森林经理学
研究方向: 森林可持续经营管理理论与技术
指导教师: 张秋良教授


论文提交日期:二〇一三年六月
摘要

兴安落叶松林是北半球高纬度地区广泛分布的植被类型之一,其碳汇功能在寒温
带地区具有重要的地位。本研究采用样地清查和异速生长法测算乔木层生物量、收获
法估算林下植被生物量和凋落物现存量,收集法测定年凋落物量,结合各组分的含碳
率,计算了森林碳密度(植被层、碎屑层和土壤层)和碳年固定量及其分配格局,精
确估算了碳库能力。同时利用 LI-6400/9,采用挖壕沟法分类土壤呼吸,测定了土壤
CO2 释放速率,估算出土壤呼吸年释放量,进而量化了不同龄组兴安落叶松天然林的
碳源/汇能力。主要研究结果如下:
-兴安落叶松从幼龄—成熟林,乔木层和林下植被层生物量分别在
- 和 - t·hm-2 之间,植被层总生物量为 - t·hm-2。乔木
层生物量随着年龄增大而增加,林下植被层呈“U”型分布,中龄林最小,幼龄林最
大,植被层总生物量呈增加的趋势。
—成熟林为 - t·hm-2。其中,凋落物现存量为
- t·hm-2,占碎屑生物量的 -%;木质物残体生物量为 -
t·hm-2。随着龄组的增大,有机碎屑生物量和凋落物现存量呈增加趋势,木质物残体
生物量从幼龄林开始,增加到中龄林达到最大值,之后下降并逐渐趋于平缓。
- t·hm-2 之间。大小顺序为:成熟林
>幼龄林>近熟林>中龄林,呈“U”型分布。落叶是年凋落量的主体,占
-%。
- t·hm-2·a-1,净初级生产力随着龄组的
增大而降低。乔木层年净生产力(年凋落量和乔木层生物量净增量)所占比例最高,为
-%,其次是灌木层和草本层(分别为 -%和 -%),最低是
藓被层(0-%)。
:叶>枝>干>皮>根。除了成熟林外,灌木
层>草本层>凋落物层。乔、灌、草三层碳含量均有:地上器官>地下器官。凋落物
层碳含量为:未分解层>半分解层。随年龄的变化,乔木层树叶、树皮和粗根碳含量
呈单峰曲线,灌木层和凋落物层碳含量随年龄增大而增大,土壤层的碳含量随着土层
厚度的增加而递减。
5cm 土壤温度相关显著(R2>)。实测土
壤温度和空气温度均与瞬时(30min)土壤温度和空气温度有显著线性相关(R2>
)。
,兴安落叶松林碳密度分别为 、、 和
t·hm-2,土壤层>乔木层>碎屑层>灌木层>草本层>藓被层,分别占 -%、
-%、-%、-%、-%和 0-%。乔木层、植被层、
碎屑层碳密度随着年龄的增大呈增加的趋势,总碳密度和土壤层碳密度大小顺序为:
成熟林>中龄林>近熟林>幼龄林。
- t·hm-2·a-1,其中,植被年
净增量为 - t·hm-2·a-1;凋落物归还量为 - t·hm-2·a-1。土壤年释放量为
- t·hm-2·a-1。随着龄组的增大,森林年碳固定量和植被年碳净增量呈降低趋势,
凋落物碳归还量呈“U”形分布。
:从幼龄林到成熟林,兴安落叶松林都是大气 CO2 的
“汇”,碳汇分别为 、、 和 t·hm-2·a-1。可见,不同年龄的森林碳汇
能力有明显差异。

关键词:兴安落叶松;碳含量; 碳贮量;碳平衡;大兴安岭
Research on the Carbon Density and Carbon Ba