不同林龄兴安落叶松人工林碳贮量及其分布特征

通过样地调查,研究了内蒙古大兴安岭林区10年、13年、19年、23年、35年和54年兴安落叶松人工林中乔木及其各器官的碳贮量,探讨落叶松人工林生长过程中乔木及其各器官的碳库贮量变化。结果表明:随林龄的增加,兴安落叶松人工林乔木碳库贮量逐渐增加,54年时达89.27 t·hm~(-2),碳汇作用显著;13~35年兴安落叶松人工林的碳汇能力最强。其中,树干碳库贮量占乔木碳库总贮量的54.3%~73.9%,且随林龄增加,其碳库比率和碳密度增加;其余器官碳库比率随林龄增加而减小,碳密度则逐渐增加,直至趋于平衡或末期略有减少。     

桂西南连续年龄序列尾巨桉人工林碳储量及其分布特征

采用固定标准地法对广西宁明县连续年龄系列(1~4年)生尾巨桉人工林的碳储量和年碳素固定量进行了研究。结果表明:尾巨桉各器官中碳素含量范围在455.4~502.4 g/kg之间,不同器官碳素含量高低的排列顺序为树叶、树干、树皮、树枝、树根。林分中不同结构层次碳素平均含量高低的排列顺序乔木层、地表凋落物层、灌木层、草本层;0~80 cm土壤碳素含量均随林龄的增长而增加。1、2、3和4年生尾巨桉人工林生态系统碳储量依次为88.42、106.84、122.76和135.30 t/hm~2,其中乔木层碳储量占4.84%~35.04%,灌草层占0.38~1.14%,现存凋落物层占为1.85%~2.48%、土壤层占61.77%~92.90%.4个林龄杉尾巨桉人工林乔木层净生产力依次为9.02、23.26、24.56和24.30 t/(hm~2·a),碳素年净固定量分别为4.30、11.12、11.92和11.84 t/(hm~2·a).     

桂西南连续年龄序列尾巨桉人工林碳储量及其分布特征

采用固定标准地法对广西宁明县连续年龄系列(1~4年)生尾巨桉人工林的碳储量和年碳素固定量进行了研究。结果表明:尾巨桉各器官中碳素含量范围在455.4~502.4 g/kg之间,不同器官碳素含量高低的排列顺序为树叶、树干、树皮、树枝、树根。林分中不同结构层次碳素平均含量高低的排列顺序乔木层、地表凋落物层、灌木层、草本层;0~80 cm土壤碳素含量均随林龄的增长而增加。1、2、3和4年生尾巨桉人工林生态系统碳储量依次为88.42、106.84、122.76和135.30 t/hm~2,其中乔木层碳储量占4.84%~35.04%,灌草层占0.38~1.14%,现存凋落物层占为1.85%~2.48%、土壤层占61.77%~92.90%.4个林龄杉尾巨桉人工林乔木层净生产力依次为9.02、23.26、24.56和24.30 t/(hm~2·a),碳素年净固定量分别为4.30、11.12、11.92和11.84 t/(hm~2·a).     

华北落叶松人工林碳汇功能的研究

以河北省木兰林管局14～59年生华北落叶松人工林为对象, 研究树木不同器官和林分不同组分水平的生物量与碳储量.结果表明, 华北落叶松树干碳储量在树木总储量中所占比重最大, 林地土壤和林木碳储量所占林分碳储量的比重最大.华北落叶松人工林林分碳密度为平均206.02 t·hm-2;林木碳密度为27.58 t·hm-2, 林地土壤碳密度为157.14 t·hm-2.以林木蓄积量(M)为基础的林木生物量(W)与碳储量(C)的拟合方程为:W =10.210 1+ 0.732 1M, C=5.188 4+0.373 6M;以林龄(A)和优势木平均高(H)为基础的林地土壤碳密度(Soc)拟合方程为:Soc=-24.635 6-5.606 1A+14.936 0H+0.439 8AH.在此基础上计算得出, 木兰林管局华北落叶松人工林总碳储量约为571.43×104 t, 其中林木生物量约150.00×104 t、碳储量约为76.49×104 t, 土壤碳储量约435.85×104 t.     

黔中地区不同林龄杉木人工林碳贮量及其分配特征

在贵州中部开阳县选择不同林龄的杉木人工林,设置固定样地进行植被和土壤调查,分析黔中地区杉木人工林生态系统碳素的垂直空间结构、植被碳的层次分布与器官分配及杉木人工林碳贮量与林龄及林冠郁闭度等因子的关系。结果表明,杉木人工林生态系统碳贮量(t/hm2)表现为中龄林(140.08)近熟林(128.77)幼龄林(106.35),杉木人工林平均生态系统碳密度(t/hm2)为125.07,其垂直空间分布特征表现为土壤层(77.72)植被层(45.95)枯落物层(1.39),分别占生态系统碳贮量的62.14%,36.75%和1.11%,其中的植被碳贮量在乔木层、灌木层和草本层各层的分配比例分别为98.93%,0.83%和0.24%。杉木林各植被层碳贮量的器官分配表现为乔木层各器官的碳密度(t/hm2)大小依次为树干(15.10~24.66)树根(4.68~14.70)树叶(4.05~12.69)树枝(3.53~5.56),灌木层依次为枝干(0.10~0.47)根(0.07~0.19)叶(0.02~0.11),草本层地上部分(0.05~0.08)根(0.03~0.04)。杉木人工林碳贮量与林龄的关系表现为土壤碳贮量和生态系统碳贮量随林龄的增长呈先下降后升高的变化过程,植被碳贮量呈持续增加趋势。基于统计分析结果,植被碳贮量在林分郁闭度为0.65左右达到最高,生态系统碳贮量在0.8左右达到最大。     

陇东地区油松人工林碳密度及其影响因素

[目的]分析陇东地区人工林碳密度及其影响因素,为黄土丘陵区生态环境评价提供理论依据。[方法]采用样地调查与生物量实测方法,对陇东地区油松人工林碳密度进行了估算,并分析生态因素对油松人工林生态系统碳密度的影响。[结果]油松林各器官碳含量变化范围为48.58%~53.54%,各器官碳密度按从高到低的大小顺序依次为:树干树枝树根树叶树皮果实;灌木层叶、茎、根的碳含量分别为43.93%,45.62%,42.38%;草本层地上部分和地下部分碳含量为43.04%,39.77%;枯落物层未分解和半分解层碳含量为43.79%,38.83%;植被层碳密度按从高到底的大小顺序为:乔木层草本层灌木层。土壤层(0—100cm)碳含量随着土壤深度的增加而降低,且不同土壤层碳密度存在显著差异,以50—100cm碳密度最高。油松林生态系统平均碳密度为52.86t/hm2,其空间分布排序为土壤层(75.15%)植被层(24.14%)枯落物层(0.71%)。[结论]油松人工林生态因子中,林分平均树高、平均胸径、郁闭度均与各层碳密度呈现极显著正相关性,林分枯落物未分解干质量与各层碳密度呈现显著正相关性。平均树高、平均胸径、郁闭度、枯落物未分解干质量是油松人工林生态系统碳密度的主要生态因子。     

不同林龄序列杉木实生林和萌芽林碳储量分配特征

以赣西南杉木实生林和萌芽林为研究对象,通过野外样地调查和室内化学分析方法,揭示了不同龄组实生林和萌芽林的碳储量分配特征,为其可持续经营提供科学依据。结果表明:不同龄组杉木实生林乔木层碳储量均高于萌芽林乔木层碳储量。杉木实生幼龄林乔木层碳储量为9.63t/hm~2,中龄林为42.14t/hm~2,近熟林为69.15t/hm~2,成熟林为105.21t/hm~2;年均固碳量分别为1.69,2.63,3.01,3.39t/hm~2,不同龄组的树干碳储量分别占整个乔木层的50.36%,70.60%,73.86%,77.58%。杉木萌芽幼龄林乔木层碳储量为8.42t/hm~2,中龄林为23.58t/hm~2,近熟林为48.54t/hm~2,成熟林为75.26t/hm~2;年均固碳量分别为1.21,1.57,2.11,2.59t/hm~2,不同龄组的树干碳储量分别占整个乔木层的54.28%,66.12%,71.92%,73.70%。杉木实生林和萌芽林的土壤碳储量均是中龄林最低,成熟林最高。实生林各龄组土壤碳储量大小为:成熟林(153.21t/hm~2)近熟林(138.17t/hm~2)幼龄林(128.30t/hm~2)中龄林(113.11t/hm~2)。萌芽林各龄组土壤碳储量大小为:成熟林(154.03t/hm~2)近熟林(138.28t/hm~2)幼龄林(130.20t/hm~2)中龄林(117.05t/hm~2)。在密度相近的情况下,除幼龄林外,同一龄组的萌芽林总碳储量均小于实生林。同一龄组实生林和萌芽林的乔木层碳储量均有显著性差异(p0.05),而总碳储量幼龄林与中龄林无显著性差异,近熟林与成熟林有显著性差异。引起杉木实生林和萌芽林碳储量分配差异性的主要原因是生长规律和经营管理的不同。总体而言,萌芽林的林下植被组成丰富,灌木层、草本层和凋落物层的固碳能力较强,在水土保持功能方面要优于实生林。     

华北落叶松人工林碳汇功能的研究

以河北省木兰林管局14-59年生华北落叶松人工林为对象, 研究树木不同器官和林分不同组分水平的生物量与碳储量。结果表明, 华北落叶松树干碳储量在树木总储量中所占比重最大, 林地土壤和林木碳储量所占林分碳储量的比重最大。华北落叶松人工林林分碳密度为平均206.02 t·hm^-2;林木碳密度为27.58 t·hm^-2, 林地土壤碳密度为157.14 t·hm^-2。以林木蓄积量（M）为基础的林木生物量（W）与碳储量（C）的拟合方程为：W =10.210 1＋ 0.732 1M, C=5.188 4＋0.373 6M;以林龄（A）和优势木平均高（H）为基础的林地土壤碳密度（Soc）拟合方程为：Soc=-24.635 6-5.606 1A＋14.936 0H＋0.439 8AH。在此基础上计算得出, 木兰林管局华北落叶松人工林总碳储量约为571.43×10^4 t, 其中林木生物量约150.00×10^4 t、碳储量约为76.49×10^4 t, 土壤碳储量约435.85×10^4 t。     

思茅松人工林土壤有机碳库特征

为探讨思茅松人工造林对土壤有机碳库的影响,以云南省普洱市思茅区8种定植模式及7个林龄的思茅松人工林为研究对象,对0～ 50 cm土层土壤有机碳质量分数及密度进行调查分析.结果表明：1）思茅松人工林土壤有机碳质量分数随土壤深度的增加而降低,8种定植模式13a思茅松人工林0～50 cm土壤有机碳质量分数皆大于思茅松天然林;不同林龄思茅松人工林土壤有机碳质量分数在4～10a处于降低阶段,12a以后开始升高.2）土壤可溶性碳质量分数随土壤深度的增加而减小,土壤微生物量碳主要集中于0 ～10 cm土层.3）8种定植模式思茅松人工林土壤有机碳密度在64.48 ～ 84.30 t/hm2之间,其中2m＆#215;4m定植模式最大,1m＆#215;1m模式最小;土壤可溶性碳密度数值范围为0.30 ～0.42 t/hm2,土壤微生物量碳密度为0.49 ～ 1.29 t/hm2;4～ 14 a思茅松人工林土壤有机碳密度和可溶性碳密度随林龄的增加呈现先降后升的特点,14a时土壤有机碳密度达92.14 t/hm2,可溶性碳密度达0.42 t/hm2;土壤微生物量碳密度10a时最大,达0.92 t/hm2.研究表明思茅松人工林具有较强的土壤碳积累能力.     

塔河流域天然胡杨林不同林龄地上生物量及碳储量

[目的]探讨不同林龄单株胡杨地上部分生物量、林分的生物量及碳储量的分布特征,为进一步开展胡杨天然林生态系统碳循环、碳储量、固碳速率和潜力研究提供基础。[方法]以新疆维吾尔自治区轮台县天然胡杨林为研究对象,利用不同林龄下不同径阶的标准解析木样本数据,构建胡杨地上部分各器官的生物量回归模型,探讨不同林龄胡杨地上部分的生物量组成、分配以及各器官生物量随年龄的变化规律。[结果]随着林龄的增加,单株胡杨地上部分各器官生物量呈上升趋势,其中树干占主导地位。幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林的林分地上生物量分别为:4.91,7.95,19.47,61.95,47.64t/hm2,且随林龄的增加胡杨林地上部分生物量先增加后稍有降低;胡杨林地上部分不同器官平均含碳率从大到小依次为:树干(48.17%)树枝(47.75%)树皮(46.13%)树叶(44.90%),且随林龄的增加不同器官含碳率先增加后降低,但各器官之间含碳率差异不显著;塔河流域胡杨林碳储量随林龄先增加后降低,大小顺序为成熟林(30.38t/hm2)过熟林(23.26t/hm2)近熟林(9.30t/hm2)中龄林(3.69t/hm2)幼龄林(2.20t/hm2)。[结论]地上部分各器官碳储量按依次排列为:树干树枝树皮树叶,树干是胡杨林地上部分碳储量的主要器官。     

思茅松中幼龄人工林的生物量碳密度及其动态变化

 通过样地实测生物量和采用重铬酸钾法测定植物碳索含量,研究了思茅松中幼龄人工林生物量碳密度的分配特征及随林龄的动态变化规律。结果表明：1)林龄为3-5、6-10、11 -20和21 -30 a思茅松人工林的生物量碳密度分别为（20.15 ±3.09)、(27. 24 ±2.25)、（94. 89 ±9. 90)和147. 58 t/hm2。随林齡增长,乔木层、枯落物层和林分的碳密度显著增加,灌木层和草本层的碳密度有所减少。林分、乔木层和枯落物层的生物量碳密度随林龄的变化用逻辑斯蒂模型可实现良好拟合,而灌木层和草本层拟合效果差。2)林龄为3-5、6-10、11 -20和263思茅松人工林的年均固碳量分别为（4. 92 ±0.63)、（3. 52 ±0.25〉、（6. 44 ±0.30)和5. 68 t/(hm2·a)0乔木层的年均固碳量与林龄存在显著正相关,灌木层和草本层的年均固碳请与林龄存在显著负相关,林分年均固碳量与林龄呈较弱的正相关。乔木层和草本层的年均固碳量与林龄的关系以逻辑斯蒂模型拟合效果较好,灌木层年均固碳量和林龄关系以Gauss模型拟合效果较好,林分的年均固碳量与林龄的拟合效果差。     

青海高寒山区5种林分土壤特性及其水源涵养功能

为定量评价青海省大通县高寒山区不同森林的土壤特性和水源涵养功能,从而为森林的合理空间配置提供理论依据,采用浸水法、环刀法、定水头法、硫酸重铬酸钾法,分别测定5种林分的枯落物性质和0—40cm土层的孔隙度、渗透性及养分状况等。结果表明:(1)枯落物总储量及最大持水量依次为云杉白桦混交林云杉落叶松混交林青海云杉林华北落叶松林白桦林。(2)0—40cm土层的土壤有机质含量平均值依次为云杉落叶松混交林云杉白桦混交林白桦林青海云杉林华北落叶松林。(3)土壤容重随着深度增加而增大,0—40cm土层均值依次为白桦林华北落叶松林云杉白桦混交林青海云杉林云杉落叶松混交林。(4)土壤总孔隙度随土层加深而降低,0—40cm土层均值依次为云杉落叶松混交林青海云杉林云杉白桦混交林华北落叶松林白桦林。(5)0—40cm土层的土壤平均初渗速率和稳渗速率大小依次为白桦林云杉白桦混交林云杉落叶松混交林华北落叶松林青海云杉林。(6)依林地总贮水量评价的水源涵养功能依次为云杉落叶松混交林(4 427.40t/hm~2)青海云杉林(4 365.33t/hm~2)云杉白桦混交林(4 055.04t/hm~2)华北落叶松林(3 729.64t/hm~2)白桦林(2 650.31t/hm~2)。     

冀北山地天然次生林与人工林地上植被层的水文调控功能

[目的]比较冀北山地天然次生杨桦林(13,18和28a)和人工落叶松林(9,13,15和30a)地上植被层(林冠层、凋落物)的水文调控功能,为评估两种森林类型的转化对该地区水文过程的影响提供科学依据。[方法]采用标准样地和测定分析法对林分的生物量、凋落物及其持水量的进行测算。[结果](1)不同林龄的人工落叶松林地上植被层的降水截留量均大于天然次生杨桦林,且差异显著。(2)两种林分类型不同地上植被层的截留量均表现为:凋落物林冠层灌木层。(3)幼、中龄人工落叶松林的林冠截流量明显大于同龄的天然次生杨桦林,而近熟林,由抚育间伐导致的林分密度下降使得人工落叶松林低于天然次生杨桦林。(4)在各个林龄上,人工落叶松林的凋落物持水量均显著大于天然次生杨桦林,其中13a落叶松为35.36±6.50t/hm2,13a杨桦林为15.79±4.85t/hm2。[结论]冀北山地大面积的人工落叶松林地上植被层具有良好的水文调控功能,其水文调控功能不低于甚至高于当地的天然次生杨桦林,对人工林的抚育间伐在一定程度上会使地上植被层的水文调控功能出现一定程度的下降。     

喀斯特石漠化区不同土地利用方式下土壤有机碳分布特征

为探究喀斯特土壤有机碳分布特征及其对人为干扰的响应,挖掘了2 854个土壤剖面,采集了22 786个土壤样品,分析了贵州省不同土地利用方式下土壤有机碳分布规律;并结合贵州省石漠化防治规划,初步估算了石漠化防治工程的土壤碳增汇贡献。结果表明:贵州省土壤有机碳呈现含量高、密度小的特征。表层土壤(0-20cm)有机碳平均含量25.07g/kg,平均密度仅为4.27kg/m~2。不同用地类型土壤表层有机碳含量大小为灌木林地乔灌木林地灌草地乔木林地弃耕地与荒地草地水田园地旱地与坡耕地;表层碳密度大小为水田灌木林地乔木林地乔灌木林地弃耕地与荒地灌草地旱地与坡耕地草地园地。0-60cm土层土壤有机碳含量对人为干扰较为敏感,60-100cm土层土壤有机碳含量差异较小。实施退耕还林,人工种草及人工造林等石漠化防治工程会明显促进土壤有机碳的积累,到2050年,贵州省0-10,0-20,0-30,0-100cm土层土壤有机碳将增加1.99×10~(13),3.37×10~(13),4.45×10~(13),6.29×10~(13) g。可见,喀斯特地区土壤有机碳具有含量高、密度低的显著特征,石漠化治理能有效增加喀斯特地区土壤碳汇。     

岩溶石漠化区李树林土壤岩溶作用强度及碳汇效应

石漠化地区不同种植年限人工经济林下土壤岩溶作用强度研究不仅关系到岩溶碳汇估算,也关系到岩溶区陆地碳源/汇的准确评估。利用标准溶蚀试片法研究了典型石漠化治理区不同种植年限李树人工林土下石灰岩溶蚀速率。结果表明:不同种植年限李树人工林土下石灰岩溶蚀量在42～136.3t/(km~2·a)之间,折算成单位面积碳汇量则在5～16.4 t/(km~2·a)之间,种植年限对土下石灰岩溶蚀速率具有显著影响,基本表现为植被生长初始和达到稳定阶段时的溶蚀速率较大,此时的碳汇潜力也较大。因此,在石漠化治理的过程中种植人工经济树种,在岩溶区地表森林系统的增汇过程发生的同时,地下也同步发生着类似的增汇过程。因此,在岩溶区碳循环潜力与评价研究中必须考虑岩溶作用。     

宁夏森林植被及土壤碳密度分布特征

根据宁夏回族自治区森林资源清查资料以及野外调查和室内分析的结果,对宁夏地区不同森林群落碳密度分布特征进行了研究。结果表明:1)天然林各植被层碳密度均值的大小顺序为:乔木层(57.66 Mg/hm2)细根(8.39 Mg/hm2)凋落物层(8.34 Mg/hm2)草本层(0.23 Mg/hm2)灌木层(0.20 Mg/hm2),乔木层生物量碳密度占植被层总碳密度的77.06%;2)土壤碳密度均值在170.15~354.29 Mg/hm2间变化,以罗山油松+山杨林最高,贺兰山青海云杉林最低,就土层垂直分布来讲,50~100 cm土层碳积累最多,占整个剖面土壤碳密度的40%左右;3)各天然林生态系统碳密度均值变化范围为221.63~444.77 Mg/hm2,在罗山油松+山杨林最大,六盘山华山松+少脉椴林最小;4)宁夏天然林生态系统土壤碳密度是生物量碳密度的4.09倍,由于土壤碳库稳定性高于地上植被碳库,土壤碳密度较高的针阔混交林和阔叶林具有巨大的固碳潜力。     

森林转换对土壤活性有机碳组分的影响

为了研究林型转换对土壤活性有机碳组分的影响,在安徽皖南地区蔡家桥林场选取了马尾松次生林、湿地松人工林以及杉木人工林3种森林类型,分别采集了0—10,10—30,30—50 cm的土壤,测定了土壤有机碳(SOC)、颗粒有机碳(POC)、易氧化有机碳(EOC)、微生物生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)以及土壤理化指标,分析了林型转换后土壤活性有机碳组分变化特征及其与土壤理化因子间的相关关系。结果表明：(1)马尾松次生林转换成湿地松人工林和杉木人工林后主要对0—10 cm土壤活性有机碳组分产生影响,其中土壤SOC,POC,EOC含量均在林型转换后出现下降,DOC含量上升,而MBC在林型转换前后无显著差异。(2)林型转换后各土层POC/SOC均出现下降,DOC和EOC占SOC比例总体呈升高趋势,MBC/SOC则未表现出明显规律。(3)土壤有机碳与活性碳组分以及TN,EC,NH⁺₄-N,NO^-₃-N均呈极显著正相关,各活性碳组分之间也存在极显著正相关关系(p<0.01)。综上,马尾松次生林转换成...     

不同森林植被下土壤有机碳的分解特征及碳库研究

分析了不同森林植被和同一植被不同林龄的人工杉木林下土壤有机碳的分解特征及土壤有机碳中的活性碳库、缓效性碳库和惰效性碳库的大小和周转时间。结果表明:不同森林植被下土壤有机碳的分解速率不同,总的趋势都是:培养前期分解速度快,后期分解速度慢,土壤剖面A层>剖面B层。在剖面A层中:不同森林植被下分解速率的大小顺序为常绿阔叶林>人工杉木林,不同林龄的人工杉木林为成熟林>中龄林>幼龄林;在剖面B层中:分解速率差异不大。不同森林植被下不同土壤剖面上的土壤活性碳库、缓效性碳库和惰效性碳库的库容和分解速率不同,土壤活性碳库碳含量一般占总有机碳的0 99%～2 89%,田间平均驻留时间为10～23天;土壤缓效性碳一般占总有机碳的17 17%～55 46%,田间平均驻留时间为1 6～24 2年;土壤惰效性碳一般占总有机碳的42 05%～80 66%,田间平均驻留时间为假定的1000年。