湘中丘陵区不同恢复阶段森林生态系统的碳储量特征

【目的】探讨亚热带植被恢复过程中森林生态系统碳储量及其在各层次(植被层、枯落物层、土壤层)分配格局的变化,为揭示植被恢复对森林生态系统碳汇功能的影响机制和分阶段实施森林生态系统碳库管理措施提供科学依据。【方法】采用空间代替时间的方法,在湘中丘陵区选取地域毗邻、环境条件基本一致的檵木+南烛+杜鹃灌草丛(LVR)、檵木+杉木+白栎灌木林(LCQ)、马尾松+柯+檵木针阔混交林(PLL)、柯+红淡比+青冈常绿阔叶林(LAG)作为一个恢复序列,设置固定样地,采用收获法建立部分主要树种相对生长方程和引用部分主要树种通用生长方程估算生物量,采集0～10、10～20、20～30和30～40 cm土层土壤样品,测定植物、土壤碳含量,估算生态系统各层次的碳储量。【结果】植被层各组分碳含量随植被恢复而变化,同一恢复阶段各组分碳含量基本上表现为乔木层灌木层草本层;枯落物层碳含量以PLL最高,其次为LAG,LCQ最低;同一土层碳含量随植被恢复而增加;从LVR到LAG,植被层、枯落物层、0～40 cm土壤层和生态系统碳储量分别增加了70. 80、1. 17、67. 05和139. 02 t C·hm~(-2);植被层、生态系统碳储量各阶段间的增长速率均呈先快后慢的特征,而土壤层呈快—慢—快的特征;不同恢复阶段生态系统碳储量具有一致的垂直分配格局:0～40 cm土壤层植被层枯落物层;随植被恢复,植被层碳储量对生态系统碳储量的贡献率呈增加趋势,而土壤层碳储量的贡献率呈下降趋势,枯落物层变化不大;生态系统、植被层、土壤层碳储量与植物多样性指数(除植被层外)、植被层生物量、土壤碳含量显著(P0. 05)或极显著(P0. 01)正相关。【结论】随着植被恢复,植物多样性、植被层生物量、土壤碳含量、植被层碳储量、土壤层碳储量和生态系统碳储量均增加,但各阶段的增长速率不同。为了提高亚热带森林生态系统碳储量,在植被恢复早、中期阶段,可合理经营促进植被恢复,通过提高植物多样性、植被层生物量、土壤碳含量来提高植被层和土壤层的碳储量;在植被恢复后期阶段,要通过保护好植被来保证土壤碳含量持续增高。     

贵州不同林龄华山松人工林生态系统碳储量

本研究调查分析了不同林龄华山松人工林生态系统土壤碳含量和碳储量,测定了林地凋落物层和林下植被层及根系碳储量,并用生物量方程法估测了乔木层碳储量。结果表明:华山松人工林生态系统碳储量随着林龄的增加而增加,在8、30和40年生华山松人工林生态系统内,总碳储量分别为104.9 t·hm-2、136.67t·hm-2和176.89 t·hm-2,乔木层碳储量所占比重分别为5.9%、14.97%和28.48%,土壤层碳储量所占比重为90.73%、72.98%和68.01%。乔木层和土壤层碳储量的正向积累是导致不同林龄华山松人工林生态系统碳储量逐年增加的主要因素。     

喀斯特地区不同植被恢复模式幼林生态系统碳储量及其空间分布

研究喀斯特地区4种植被恢复模式幼林生态系统碳含量、碳储量及其空间分布特征。结果表明:不同树种同一器官中的碳含量存在差异;同一树种不同器官中的碳含量也不同,除楸树外,3种树地上部分各器官的碳含量普遍高于地下部分(根);不同树种各器官碳含量的变异系数为0.88%～7.02%;林下灌木层、草本层、死地被物层的平均碳含量分别为309.70～461.02,335.44～569.61和307.01～400.88g·kg-1,植被恢复初期,柏木林地、楸树林地土壤有机碳含量分别比对照地提高了56.37%和33.49%,而花椒林地下降了2.09%;不同林地土壤有机碳含量均随土壤深度的增加而逐渐下降;4种林分乔木层的碳储量表现为楸树林>车桑子林>花椒林>柏木林;楸树、花椒和柏木林地0～20cm土层碳储量分别为113.061,82.424和126.841t·hm-2,与对照地相比,楸树和柏木林地土壤碳储量分别提高了31.14%和47.13%,而花椒林地却下降了4.39%,车桑子林地0～10cm土层碳储量为50.517t·hm-2;楸树林、花椒林、柏木林和车桑子林生态系统碳储量分别为117.207,84.117,127.919和53...     

甘肃黄土丘陵区侧柏人工幼林的碳密度及分配特征

【目的】以甘肃黄土丘陵区宁县人工林地为研究区,探讨侧柏人工林碳密度及其分配特征,为黄土丘陵区人工林生态效益评估提供理论依据。【方法】以不同林龄侧柏人工林(7,10,12和14年生)为研究对象,每个林龄分别设置3块样地,分乔木层、灌木层、草本层和枯落物层进行调查取样,然后在每块样地采集0～100 cm土层的土样,用元素分析仪 LiquiTOCⅡ测定植物和土壤碳含量,研究甘肃黄土丘陵区侧柏人工幼林的碳含量、碳密度及其分配特征。【结果】侧柏不同器官碳含量为447.51～513.93 g·kg －1,表现为果实＞树叶＞树干＞粗枝＞细枝＞细根＞根桩＞树皮＞粗根＞大根＞中根＞小根;灌木层和草本层均以根的碳含量最低,枯落物层未分解层碳含量高于半分解层,且各组分碳含量差异显著;土壤层(0～100 cm )碳含量为23.31～96.08 g·kg －1,且随林龄增加而增大,随土壤深度增加而下降;侧柏人工林生态系统中,乔木层碳密度占植被层碳密度比例最大,高于灌木层、草本层和枯落物层;0～100 cm土层土壤碳密度占整个生态系统碳密度比例最大,且随着林龄增加而增大,且差异显著;7,10,12和14年生侧柏人工幼林生态系统碳密度分别为37.56,44.67,50.87和56.34 t·hm －2,乔木层、林下植被层、枯落物层和土壤层的碳密度均随林龄增加而增大。【结论】黄土丘陵区7,10,12和14年生侧柏人工幼林的乔木层不同器官碳含量差异显著(P＜0.05),相同器官碳含量差异不显著(P＞0.05);侧柏人工林生态系统碳库表现为土壤层＞乔木层＞草本层＞枯落物层＞灌木层;侧柏人工林各层的碳密度都随林龄增加而增大;乔木层、灌木层、草本层和枯落物层碳密度分配比例随林龄增加而增大,而土壤层碳密度比例随林龄增加而减少。     

陇东黄土高原沟壑区刺槐和油松人工林的生物量和碳密度及其分配规律

【目的】基于陇东黄土高原沟壑区刺槐人工林和油松人工林样地调查数据,分析其生物量、碳含量、碳密度及其分配规律,为该地区人工林碳效益估算提供基础数据。【方法】以陇东黄土高原沟壑区12年生刺槐人工林和12年生油松人工林为研究对象,采用样地调查与生物量实测的方法,研究刺槐人工林和油松人工林乔木不同器官、灌草层和枯落物层生物量,以及刺槐人工林和油松人工林乔木层、灌草层、枯落物层和土壤层碳储量及其分配特征。【结果】刺槐人工林乔木层平均碳含量(468.44 g·kg －1)低于油松人工林乔木层平均碳含量(512.77 g· kg －1);刺槐林乔木各器官碳含量为458.00～496.96 g·kg －1,不同器官碳含量表现为干＞枝＞叶＞根＞皮,油松人工林乔木各器官碳含量为503.83～536.27 g·kg －1,不同器官碳含量依表现干＞叶＞枝＞皮＞根;刺槐林草本层、灌木层及枯落物层平均碳含量分别为390.52,398.72和402.82 g·kg －1,油松林草本层、灌木层及枯落物层平均碳含量分别为413.17,436.85和414.03 g·kg －1;随着土壤深度增加,刺槐林和油松林土壤碳含量依次降低,0～10 cm土层土壤含量显著高于10～20,20～30和30～50 cm土层;刺槐林0～50 cm 土层土壤平均碳含量(4.96 g·kg －1)高于油松林(4.45 g·kg －1);刺槐林植被层生物量为54.80 t·hm －2,乔木层、草本层和灌木层分别占95.88%,2.65%和1.46%;油松林植被层生物量为24.37 t·hm －2,乔木层、草本层和灌木层分别占93.43%,5.17%和1.40%;刺槐林枯落物层生物量和碳密度分别为1.36和0.55 t·hm －2,分别是植被层的2.48%和2.12%,油松林枯落物层生物量和碳密度分别为0.92和0.39 t·hm －2,分别是植被层的3.78%和3.09%;刺槐林和油松林土壤层碳密度分别为31.15和24.35 t·hm －2,0～10 cm土壤层碳密度较高,分别占0～50 cm土层土壤碳密度的40.19%和38.73%;刺槐林植被层生物量(54.80 t·hm －2)高于油松林植被层生物量(24.37 t·hm －2);刺槐林和油松林生态系统总碳密度分别为57.60和37.38 t·hm －2,且均表现为土壤层＞植被层＞枯落物层。【结论】刺槐林和油松林植被层生物量表现为乔木层＞草本层＞灌木层,乔木层生物量均以树干占比最大,分别为40.02%和37.29%;2种人工林生态系统碳密度主要分布在土壤和植被中,且刺槐人工林生态系统具有较高的固碳能力。     

亚热带日本落叶松人工林生态系统碳密度及其分配特征

对亚热带日本落叶松人工林生态系统的有机碳密度进行了估算,结果表明:(1)乔木层平均含碳率为56.15%~64.51%,表现出树干树枝树皮树根树叶,灌木层、草本层以及凋落物层平均含碳率分别为53.79%、41.61%、54.98%,0~80 cm土壤层的平均含碳率为2.42%,且随着土层厚度的增加而减少;(2)日本落叶松人工林总碳密度为268.92 t/hm2,其中,植被层、凋落物层、土壤层分别占总碳密度的35.23%(94.74t/hm2)、0.72%(1.93 t/hm2)、64.05%(172.25 t/hm2)。土壤碳密度约为植被碳密度的1.81倍;(3)混交林生态系统碳密度略高于纯林;(4)中龄林(317.53 t/hm2)约为幼龄林(235.56 t/hm2)的1.35倍。乔木层、凋落物层碳密度在日本落叶松林生态系统的比重随着林龄的增长而升高,而土壤层所表现的趋势与之相反。(5)日本落叶松人工林生态系统各组分的有机碳密度均明显高于20年生的杉木人工林,从侧面也反映了同样作为亚热带地区的造林树种,日本落叶松林要优于杉木人工林。     

南亚热带中山区铁坚油杉生物量及碳储量研究

分析了南亚热带中山区的铁坚油杉天然林乔木层、灌木层、草本层和凋落物层的生物量和碳储量以及分配格局,为提高该地区碳储量提供参考依据。在天然铁坚油杉林内设定标准样地,采用标准样方收获法和标准木法测定生态系统的生物量和碳储量。(1)铁坚油杉天然林生态系统总生物量为239.61 t/hm~2,乔木层为237.65 t/hm~2,灌草层为0.18 t/hm~2,凋落物层为1.78 t/hm~2,生物量主要集中在乔木层。(2)植被层各组分有机碳含量相差不大,为介于465.22~512.17 g/kg之间;各组份间的碳含量无显著性差异,0~20 cm层土壤层碳含量高达12.55 g/kg,土壤层碳含量随着土壤深度增加而逐渐降低,随着深度增加碳含量降低程度变小。(3)生态系统总碳为134.55 t/hm~2,其中植被层为68.45 t/hm~2,乔木层为67.54t/hm~2,碳储量相对高,植被层的碳储量主要集中在乔木层,所占比例高达98.70%;土壤层碳储量为66.10 t/hm~2,该生态系统碳储量集中在土壤层和乔木层,且两者所占比例接近,分别为50.20%、49.13%。铁坚油杉天然林生态系统生物量和碳储量相对较高,土壤固碳能力较强,应进行合理保护利用。     

广州市森林生态系统碳储量格局分析

相对准确地计量地带性森林碳库大小是估算区域森林碳汇潜力的前提。根据全市不同森林类型设置样地900个,运用样地清查法估算广州市森林生态系统碳储量和碳密度。结果表明:广州市森林生态系统碳储量为52.16 Tg C。其中,植被层和土壤层碳储量分别为21.97 Tg C和27.16 Tg C。碳储量空间分布主要集中在从化区和增城区;总碳储量的组成中,土壤层碳库比例最大(58%),其次为乔木层碳库比例(40%),而灌木层、草本层、凋落物层和细根(≤ 2.0 mm)的生物量比例大多在1%~2%;天然林碳储量与人工林接近,但是碳密度显著大于人工林(p < 0.05);不同林龄从小到大排序为:幼龄林、中龄林、近熟林、过熟林、成熟林;天然林以阔叶混和它软阔的碳储量最高,阔叶混和黎蒴的碳密度最高。人工林不同林型从大到小排序为:南洋楹 > 黎蒴 > 木荷 > 木麻黄 > 它软阔 > 阔叶混 > 湿地松。森林生态系统碳密度为178.03 t C hm-2,其中,植被层和土壤层碳密度分别为79.61 t C hm-2和98.42 t C hm-2。本研究全面计量了广州市森林生态系统碳库现状,这对评估该地区森林固碳潜力和指导碳汇林经营管理具有重要参考价值。     

宁德市国有林场主要林分类型生态系统碳储量研究

对宁德市国有林场杉木人工林、马尾松人工林、木荷人工林、天然阔叶林等4个主要林分类型生态系统碳储量及结构特征进行初步研究,马尾松人工林生态系统的有机碳密度最大,达到244.42 t/hm^(2);其次为天然阔叶林与杉木人工林,分别为224.03 t/hm^(2)、211.01 t/hm^(2);木荷人工林有机碳密度最小,为191.86 t/hm^(2)。据此,结合宁德市国有林场2021年森林资源档案数据,初步推算其森林生态系统整体碳储量为802万t,其中:乔木层总碳储量316.86万t,占39.51%;林下植被与凋落物层18.06万t,占2.25%;土壤层467.08万t,占58.24%。     

广州市3种典型人工林碳储量及分布特征研究

采用样方法和取样法,研究广东省广州市流溪河林场黧蒴、木荷、杉木林生态系统碳含量、碳储量及其空间分布特征。结果表明:林木各器官平均碳含量为杉木(490.99 g·kg-1)黧蒴(447.18 g·kg-1)木荷(442.52 g·kg-1),各器官间存在差异,从高到低排列顺序杉木为皮叶枝干根;木荷为干根皮枝叶;黧蒴为叶干枝根皮;林分内乔木层碳储量为黧蒴(103.08 t·hm-2)木荷(83.19 t·hm-2)杉木(20.67 t·hm-2)。地被植物和枯落物碳含量均表现为灌木层草本层枯落物层。林地土壤容重随土层的加深而增大,各层次碳含量呈下降趋势且分布不均,表层(0~25 cm)土壤碳含量较高,3种林分土壤碳储量排序为木荷(154.52 t·hm-2)黧蒴(146.75 t·hm-2)杉木(131.29 t·hm-2)。3种人工林生态系统碳库的空间分布序列为土壤层植被层枯落物层。黧蒴林乔木层年净生产力为9.22 t·hm-2·a-1,是木荷的1.32倍、杉木的1.97倍,年净生产力阔叶林树种大于针叶林杉木;年净固碳量黧蒴为4.12 t·hm-2·a-1,木荷为3.08 t·hm-2·a-1,分别为杉木的1.79和1.34倍;各林分生态系统乔木层同化CO2能力为黧蒴木荷杉木。阔叶树种黧蒴(25 a生)和木荷(27 a生)的林分固碳能力优于针叶树种杉木(9a生)。     

亚热带日本落叶松人工林生态系统的碳素含量研究

基于35块样地调查数据,对亚热带日本落叶松人工林生态系统的碳素含量进行了分析。结果表明:(1)日本落叶松人工林生态系统碳素含量包括植被、凋落物与土壤三部分,其中乔木层601.896 1±29.562 4g/kg,灌木层537.958 0±34.783 9 g/kg,草本层416.107 5 g/kg,凋落物层550.927 8±30.566 4 g/kg,土壤层30.477 1±1.848 0 g/kg,表现规律为:乔木层凋落层灌木层草本层,地上部分地下部分,且乔木层、凋落物层和土壤层的碳素含量随着林分年龄和坡向的不同而变化。(2)日本落叶松植被层的碳素含量平均值为0.518 7 g/g,略高于国际上通用的转换率0.50 g/g,如果采用0.50 g/g来估算日本落叶松植被层的碳贮量与碳密度,会使得估算结果偏小。(3)日本落叶松乔木层不同器官碳素含量变化范围为561.499 3~645.106 8 g/kg,其高低顺序大致排列为:树干树枝树皮树根树叶,且随着林分年龄和坡向的不同而变化。     

11年生香梓楠人工林生态系统碳储量及其分配格局

对11 a 生香梓楠（Michelia hedyosperma）人工林生态系统的碳素含量、碳储量及其空间分配特征进行了研究。结果表明：（1）香梓楠各植物器官碳素平均含量的变化范围在450.98~514.45 g/kg 之间,各器官碳含量的排列次序为：干材>根蔸>粗根>枝>中根>细根>叶>皮。（2）香梓楠人工林生态系统总碳储量为182.32 t/hm2,其中土壤层所占比例最高,达77.62%,灌草层所占比例最少,仅占0.30%,各生物层次碳储量总体表现为：土壤层>乔木层>凋落物层>灌草层。（3）香梓楠人工林生态系统总生物量为81.68 t/hm2,乔木层、灌草层和凋落物层分别占95.68%、1.45%和2.87%,表现为乔木层>凋落物层>灌草层。（4）香梓楠人工林分乔木层年净生产力和净固碳量分别为7.10和3.56 t/（hm2· a）,具有较高的碳汇潜力。     

桂西南岩溶区不同恢复模式群落生物量及林下植物多样性

[目的]研究桂西南岩溶区不同恢复模式群落的生物量及其林下植物多样性的特点,为该区域的生物多样性保护、生态功能恢复效果评价积累基础数据。[方法]以桂西南岩溶区4种不同恢复模式为研究对象,采用样方法对林下植物多样性进行研究;采用收获法研究灌木层与草本层的地上、地下生物量及凋落物层现存量;采用异速生长模型来估算乔木层的地上生物量,并参考IPCC根茎比来量化乔木的地下生物量。[结果]表明:共调查记录林下植物85种,隶属于46科,81属,其中,灌木植物25科,46属,50种;草本植物21科,35属,35种;不同恢复模式群落生物量的变化趋势为自然恢复林(166.66 t·hm-2)任豆林(48.61 t·hm-2)吊丝竹林(36.54 t·hm-2)灌草坡(0.96 t·hm-2)。[结论]不同恢复模式灌木层物种丰富度差异不显著,最高的为灌草坡(16种),其次为任豆林(15种),最低为自然恢复林(12种);草本层物种丰富度最高的为任豆林(12种),其次为灌草坡(10种),最低为自然恢复林(4种)。自然恢复林乔木不同组分生物量与任豆林、吊丝竹林之间差异显著(P0.05);灌草坡的灌木、草本地上生物量与吊丝竹林、任豆林、自然恢复林之间差异显著(P0.05)。吊丝竹林、任豆林的灌草生物量表现为草本层灌木层,而灌草坡与自然恢复林的灌草生物量则表现为灌木层草本层。     

霞浦县阔叶混交林生态系统碳、氮储量格局

依据全国碳汇专项调查的理论和方法,对福建省霞浦县不同林龄阔叶混交林生态系统各组分的碳、氮含量及碳、氮储量格局进行调查分析,结果表明:灌木层各器官碳含量从大到小依次为枝干根叶,氮含量为叶干根枝;草本层碳、氮含量从大到小均为地上部分地下部分;土壤碳、氮含量均随土层深度增加而降低,随林龄的增大而上升;系统各组分C/N从大到小依次为枝根干枯落物叶土壤;12年生、19年生和28年生阔叶混交林生态系统的碳储量分别为164.066、231.751和290.985t!hm-2,氮储量分别为15.011、23.503和31.236t!hm-2,其中,土壤层碳储量所占比重分别为60.27%、46.50%和39.50%,氮储量所占比重分别为45.94%、33.09%和28.67%;乔木层、灌木层、枯落物层和土壤层碳、氮储量均随林龄的增大而增加。     

Carbon sink in Phoebe bournei artificial forest ecosystem

Biomass, carbon content, carbon storage and spatial distribution in the 32-year-old Phoebe bournei artificial forest were measured. The mean biomass of the forest stand was 174.33 t/hm², among which the arbor layer was 166.73 t/hm², which accounted for 95.6%. Carbon contents of stems, barks, branches, leaves, root, shrub layer, herb layer, lichen layer and litter layer were 0.5769 g C/g, 0.4654 g C/g, 0.5232 g C/g, 0.4958 g C/g, 0.4931 g C/g, 0.4989 g C/g, 0.4733 g C/g, 0.4143 g C/g, 0.3882 g C/g, respectively. The mean carbon content of soil was 0.0139 g C/g, which reduced gradually along with soil depth. Total carbon storage of the P. bournei stand ecosystem was 227.59 t/hm², among which the arbor layer accounted for 40.13% (91.33 t/hm²), the shrub layer accounted for 0.17% (0.38 t/hm²), the herb layer accounted for 0.76% (1.71 t/hm²), the lichen layer accounted for 0.28% (0.63 t/hm²), and the litter layer accounted for 0.29% (0.66 t/hm²). Carbon content (0–80 cm) of the forest soil was 58.40% (132.88 t/hm²). Spatial distribution ranking of carbon storage was: soil layer (0–80 cm) > arbor layer > herb layer > litter layer > lichen layer > shrub layer. Net production of the forest stand was 8.5706 t/(hm²·a), in which the arbor layer was 6.6691 t/(hm²·a), and it accounted for 77.82%. Net annual carbon sequestration of the P. bournei stand was 4.2536 t/(hm²·a), and the arbor layer was 3.5736 t/(hm²·a), which accounted for 84.01%. __________ Translated from Scientia Silvae Sinicae, 2008, 44(3): 34–39 [译自: 林业科学]     

广州市典型木荷风水林碳库价值核算

以广州市黄埔区南亚热带常绿阔叶木荷(Schima superba)风水林群落为对象,用样地生物量法对乔木、灌草、凋落物、细根和土壤层的碳库储量进行计量,并用碳税率法参数估算了群落碳库价值.结果表明:(1)3个样地的生态系统碳储量密度在138.00~176.56 t C·hm-2之间,平均为155.34±11.30 t C·hm-2,但与地带性顶级群落碳储量密度相比,该风水林还具有较大的增汇空间;(2)乔木层、灌木层、草本层、凋落物层、细根层和土壤层的碳储量密度占生态系统总碳储量密度的比例分别为70.17%、2.74%、1.43%、0.88%、0.81%和23.97%,乔木层是生态系统碳库的主要贡献者;(3)广州市典型木荷风水林总碳资产价值平均为18.64万元 ·hm-2,其中植被层为14.17万元 ·hm-2,土壤层为4.47万元 ·hm-2,前者是后者的3.17倍,植被层碳是风水林碳汇价值的主体部分.     

不同林龄尾巨桉林植被碳储量分配格局

基于对5个林龄尾巨桉林分不同层次植被生物量和碳含量的测定,本文研究了5个不同林龄尾巨桉林分植被碳储量的分配格局.结果表明:5个不同林龄尾巨桉林分中乔木层、林下灌木层、林下草本层和凋落物层碳含量均值分别为47.64%、50.59%、44.41%和48.92%,碳储量为7.17~145.15 t·hm-2,随林龄增加而增大.乔木层碳储量所占比例最大,随林龄增加乔木层碳储量所占比例也逐渐增大.     

河南省西平县杨树人工林碳贮量及其分配特征研究

基于对西平县杨树人工林植被生物量,土壤容重和碳含量的调查,估算杨树林生态系统碳贮量。研究表明:杨树林的乔木层碳密度波动在0.489~0.512g/g,杨树各器官的碳密度大小依次是树叶>树干>树枝>树根,整个植被层碳贮量大小依次是乔木层>林下植被层>凋落物层,与其各自生物量所占比例相当;土壤层的碳密度以0~20 cm的最高,往下逐渐降低;整个杨树林的碳贮量为164.29 t/hm2,乔木层碳贮量在整个植被层碳贮量中处于主导地位,占整个植被层碳贮量的97.36%。