黄土高原子午岭人工油松林碳储量与碳密度研究

为准确估计子午岭林区人工油松林群落的碳库分配特征,运用湿烧法对该群落空间尺度上的碳储量及碳密度进行了估算,并分析了各层次碳储量分配特征.结果表明,人工油松林群落平均含碳率为0.4462,空间尺度上各层次差异显著;整个油松林碳储量为7.6498 Tg(1Tg=106t),储碳密度为164.55t/h㎡,各层碳储量依次为:土壤>乔木层>枯落物层>草本层>灌木层,从而呈现空间分配不均的特征.此外,子午岭人工油松林林龄在20 a,生长进入中期,林相整体生长旺盛,此阶段若对林木实施规范的人工抚育管理措施,将使其具有较大的碳吸存潜力.     

黄土高原天然柴松林碳储量与碳密度特征

 采用野外调查取样和实验分析相结合的方法,研究黄土高原子午岭林区天然柴松林生态系统空间尺度上碳储量及分布特征。结果表明:1)植被层乔-灌-草不同器官含碳率范围为0.413 7～0.517 4 g/g,枯落层为0.187 2～0.500 3g/g,不同器官及层次间含碳率差异较大;土壤层有机碳含量随着土层深度的增加而递减。2)柴松林总储碳密度为236.04t/hm2,空间分布特征表现为土壤层(107.55 t/hm2)>植被层(95.20 t/hm2)>枯落层(33.29 t/hm2);总储碳量为1597万t,其中土壤碳库最大,为727万t,占总储量的45.52%,分别是植被层及枯落层碳库的1.14和3.22倍。     

山西太岳山不同林龄油松林生物量及碳储量研究

基于山西太岳山油松林5种林龄序列(18,20,25,38和42年生)来研究地上和地下各部分生物量和碳储量分配情况。结果表明:18,20,25,38和42年生油松林地上部分和地下部分不同器官碳素密度波动分别为0.411 2~0.556 0,0.424 8~0.532 8g/g。地上和地下部分总生物量随着林龄的增加逐渐增加,各器官碳储量与生物量呈显著正相关。不同林龄油松林地上部分碳库分别为38.18,42.28,56.64,86.36,95.74t/hm2,地下部分碳库分别为8.58,8.46,8.92,19.92,38.70t/hm2。树干在碳库比例中最大,其次是根桩、活枝,最小的是树皮,分别占油松林总碳储量的30.90%~54.70%,11.93%~28.41%,8.55%~15.77%和0.45%~0.88%。油松林地下部分与地上部分碳储量的比值从18年生的0.22快速降低到25年生的0.16。油松林的固碳潜力随着林龄的增加而逐渐增加,从25~42年生的油松林成熟期是碳积累的重要阶段。     

重庆市柑橘林生态系统碳储量的动态变化

通过调查重庆市柑橘产业情况,以生物量回归模型及碳密度分配状况为基础,探讨重庆柑橘林生态系统碳储量的动态变化。结果表明,重庆柑橘林生态系统碳储量随时间的变化规律与重庆柑橘种植面积、产量随时间的变化规律相似;直辖初至2000年果树碳储量、土壤碳储量和总碳储量增幅较小,2000年至2010年增幅较大,为118.4%。重庆柑橘林生态系统碳储量主要集中在10个柑橘生产重点区县,总碳储量为27.348×106t,占全市柑橘林总碳储量的88.94%,在全市森林生态系统碳储量中占有重要的地位(占7.23%);在空间分布上呈现由渝西向渝东北递增的规律。     

黄土高原子午岭森林碳储量与碳密度研究

基于样地林分调查与室内分析,运用清查平均生物量法和林木相对生长模型,研究了黄土高原子午岭林区3种森林碳储量及碳密度空间分布特征。结果表明:研究区森林生态系统植被含碳率变化范围为0.331 6～0.553 2 g/g;变异系数介于2%～14%,而枯落层含碳率为0.294 8～0.335 9 g/g;3种林地平均碳密度:柴松林为238.22 t/hm2,辽东栎林为235.75 t/hm2,油松林为191.58 t/hm2,柴松林及辽东栎林碳密度约是油松林的1.24倍;从研究空间尺度上土壤层植被层枯落层,其碳密度分别为105.21,88.11,28.53 t/hm2,其中植被层各分层碳密度大小差异显著,而土壤层碳密度随着土壤深度的增加而递减;3种森林生态系统有机碳库总储碳量为31.70 Tg,其中土壤层碳储量占整个碳库的49%,是植被层和枯落层碳储量的1.3倍和3.5倍,且碳储量空间分布呈现出:土壤层乔木层枯枝落叶层灌木层草本层。     

退耕生态系统碳储量时空动态变化的研究进展

退耕还林还草作为土地利用方式改变的重要形式之一,对退耕生态系统碳储量产生深远影响。从时间、空间以及退耕还林还草模式等方面综述了退耕还林还草对植被碳库和土壤碳库产生的影响,同时探讨了枯落物和根系周转对土壤碳库动态的效应。现有研究表明,退耕生态系统碳储量对退耕时间、空间和模式有不同程度的响应。最后,提出了退耕生态系统碳储量时空动态研究需解决的关键问题。     

合肥市森林碳储量及碳密度研究

利用合肥市第7次森林资源清查资料,对各县（区）森林面积、生物量及其年龄结构进行统计,依据建立的不同森林类型生物量和蓄积量之间的回归方程,估算全市森林蓄积量,并根据含碳率推算森林碳储量和碳密度。结果表明：全市森林多集中在三县,以中幼林为主,森林总面积为47 983.4 hm^2,蓄积量为523 239 m^3,生物量为231 260.87 t,碳储量为115 630.43 t,碳密度为2.41 t/hm^2;以杨类的面积最大,马尾松的生物量、蓄积量和碳储量最大;森林面积以幼龄林最大,随年龄增加而减少;中龄林的蓄积量、生物量、碳储量最高,蓄积量和生物量随年龄的增长先增加后减少;碳密度则是近熟林最高,为12.45 t/hm^2,幼龄林最小,只有0.32 t/hm^2。杨类在整个年龄阶段碳密度相对较大,有利于碳储存,但幼龄林较多,总的碳储量偏小,而且杨类的轮伐期较短,因此,应考虑对现有森林的抚育和管理以及后继树种的筛选,实现社会可持续发展。     

东北寒温带永久冻土区森林沼泽湿地生态系统碳储量

湿地在全球碳循环中具有重要作用,但目前湿地碳储量估算仍存在诸多不确定性。利用相对生长方程与碳/氮分析仪测定法,同步测定寒温带大兴安岭永久冻土区沿过渡带环境梯度依次分布的7种典型天然沼泽类型(草丛沼泽C、灌丛沼泽G、毛赤杨沼泽M、白桦沼泽B和落叶松苔草沼泽LT、落叶松藓类沼泽LX、落叶松泥炭藓沼泽LN)的生态系统碳储量(植被和土壤)、植被净初级生产力与年净固碳量,定量评价各沼泽类型的生态系统碳库及植被固碳能力,并揭示两者沿过渡带环境梯度的空间分布规律性。结果表明:(1)其植被碳储量(3.60～62.18 t·hm^–2)沿过渡带环境梯度呈先上升后降低的偏态型分布趋势;(2)土壤碳储量(179.47～320.81 t·hm^–2)呈森林沼泽(M除外)与灌丛沼泽显著高于C(56.4%～78.8%,P<0.05)和M(32.0%～50.9%,P<0.05)的变化规律性;(3)生态系统碳储量(183.07～347.14 t·hm^–2)也呈现森林沼泽(M除外)与灌丛沼泽显著高于C(64.0%～89.6%,P<0.05)...     

东北寒温带永久冻土区森林沼泽湿地生态系统碳储量

摘 要 湿地在全球碳循环中具有重要作用,但目前湿地碳储量估算仍存在诸多不确定性。利用相对生长方程与碳/氮分析仪测定法,同步测定寒温带大兴安岭永久冻土区沿过渡带环境梯度依次分布的7种典型天然沼泽类型(草丛沼泽-C、灌丛沼泽-G、毛赤杨沼泽-M、白桦沼泽-B和落叶松苔草沼泽-LT、落叶松藓类沼泽-LX、落叶松泥炭藓沼泽-LN)的生态系统碳储量(植被和土壤)、植被净初级生产力与年净固碳量,定量评价各沼泽类型的生态系统碳库及植被固碳能力,并揭示两者沿过渡带环境梯度的空间分布规律性。结果表明：①其植被碳储量(3.60~62.18 t·hm-2)沿过渡带环境梯度呈先上升后降低的偏态型分布趋势;②土壤碳储量(179.47~320.81 t·hm-2)呈森林沼泽(M除外)与灌丛沼泽显著高于C (56.4%~78.8%,P<0.05)和M (32.0%~50.9%,P<0.05)的变化规律性;③生态系统碳储量(183.07~347.14 t·hm-2)也呈现森林沼泽(M除外)与灌丛沼泽显著高于C (64.0%~89.6%,P<0.05)和M (28.1%~48.1%,P<0.05)的变化规律性,但森林沼泽土壤碳储量占比(82.1%~96.4%)要低于C和G (98.0%~98.3%);④植被净初级生产力(6.76~11.22 t·hm-2·a-1)和年净固碳量(2.97~5.37 t·hm-2·a-1)均呈现森林沼泽(LN除外)显著高于C和G (26.9%~61.4%和30.5%~66.0%;38.6%~77.2%和41.4%~80.8%,P<0.05)的变化规律性。因此,寒温带永久冻土区各类型沼泽湿地的生态系统碳储量均相对较低(仅相当于北方泥炭地碳储量(390~1 395 t·hm-2)下限值的46.9%~89.0%),且沿过渡带环境梯度总体上呈递增趋势;森林沼泽(LN除外)的植被固碳能力强于灌丛沼泽与草丛沼泽,且前者略高于全球陆地植被年均净固碳量估计值(4.1 t·hm-2·a-1),而后两者仅相当于其3/4。     

华北土石山区油松林生态系统健康评价

以华北土石山区51块油松（Pinus tabulaeformis）林标准地为研究对象,运用主成分分析法选取主成分指标,运用聚类分析法对标准地进行分类,通过构造综合评价指数对其生态系统健康状况进行评价。结果表明：所选样本可分别被判定为Ⅰ级优质健康、Ⅱ级良好健康、Ⅲ级一般健康、Ⅳ级亚健康和Ⅴ级不健康5级,Ⅰ级优质健康的油松林标准地共有6块,其中5块为很少有人为干扰的天然林,1块为人工林,其他健康级别全部为人工油松林,依次为12块1、1块、18块和4块;评价方法能够比较客观地反应所调查油松林的健康状况,具有一定的科学性和可操作性,可达到定量化评估华北土石山区油松林生态系统健康的目的,对该区森林生态系统健康经营具有一定的参考价值。     

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。     

北京市3个区域油松枯落物保水功能对比分析

调查了北京密云水库、八达岭林场和十三陵林场油松林枯落物储量调查,研究了其枯落物持水特性,得到了3个区域油松林枯落物总储量、最大持水量、最大持水率和有效拦蓄量等水文特征参数。结果表明,油松枯落物总储量、最大持水量均表现为:八达岭林场十三陵林场密云水库上游,最大持水率、平均吸水率、有效拦蓄量均表现为:十三陵林场八达岭林场密云水库上游;3个区域油松林枯落物保水功能均比较差,尤其是密云水库;降雨量小于临界值时,八达岭林场油松林枯落物保水性能最好;降雨量大于临界值时,十三陵林场油松林枯落物保水性能最好。十三陵林场油松林枯落物保水功能优于其它两个区域。     

近自然经营方式对不同林龄油松人工林碳储量的影响

[目的]近自然经营方式对旺业甸不同林龄油松人工林碳储量的影响进行研究,为该地区油松人工林制定合理的森林经营方式提供理论支持。[方法]以内蒙古自治区赤峰市喀喇沁旗旺业甸林场近自然经营条件下的油松人工幼龄林、中龄林、近熟林为研究对象,以常规经营和未经营作为对照,对油松人工林碳储量开展了比较研究。[结果](1)植被、乔木和枯落物碳储量表现为:未经营近自然经营常规经营,虽然近自然经营的低于未经营的,但是高于常规经营的,近自然经营相对于常规经营来看,有利于碳储量的增加。(2)林下草本层碳储量表现为:近自然经营常规经营未经营,近自然经营有效的改变了林分结构,促进了草本植物的生长和碳汇量的增加;(3)林下灌木层碳储量而言,由于林下灌木种类少,株数低等因素的影响,其碳储量无显著性规律。[结论]总体来看,如果从增加森林碳汇方面考虑,未经营利于森林碳汇的积累;常规经营更有利于提高森林木材质量,如果两方面都考虑,近自然经营方式是最适合的。     

北京市松山不同海拔油松林枯落物及土壤水文效应

以北京市松山4个海拔梯度(751,890,1 012和1 211m)的油松(Pinus tabuliformis Carr)天然林为对象,对其枯落物层及土壤层水文效应进行研究。结果表明:(1)枯落物总蓄积量、枯落物最大持水量和最大持水率均随海拔的升高先增大后减小;(2)枯落物的总储量为9.03~27.75t/hm2,最大持水量为26.66~90.54t/hm2,与浸泡时间呈明显的对数关系(R0.93);最大持水率为287.62%~296.73%,与浸泡时间呈明显的幂函数关系(R0.99);(3)土壤容重随海拔升高而减小,其变化范围为1.38~1.66g/cm3,总孔隙度随海拔升高先减小后增大;(4)土壤初渗速率相差较大,稳渗速率为1.95~7.06mm/min,入渗速率与入渗时间呈幂函数关系(R0.70)。综合分析得出,低海拔油松天然林水源涵养功能较强。     

土壤氮浓度对油松天然林新生枝叶碳氮磷化学计量及其内稳态的影响

为了解油松(Pinus tabuliformis)天然林新生枝叶碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征对土壤氮浓度改变的响应及其林龄差异,揭示不同龄级油松新生枝叶N、P元素内稳态对短期氮添加的响应。以关帝山林区孝文山林场Ⅴ～Ⅶ龄级油松天然次生林为研究对象,采用野外原位氮添加试验的方法,设置对照(N₀,0)、低氮(N₁,5 g/m²)、中氮(N₂,10 g/m²)和高氮(N₃,15 g/m²) 4个施氮水平,形成不同土壤N浓度梯度,分析不同N浓度新生枝和叶C、N、P计量指标和内稳态指数。油松枝叶C、N、P含量随土壤氮浓度的增加而显著增加,C/N和C/P减小;油松枝叶C含量、C/N和C/P随龄级增加而增加,N、P含量随龄级增加而减少;根据针叶N/P,该地区油松生长主要受N限制;新生枝和叶N、P含量及N/P与土壤指标的关系均能很好被内稳态模型模拟(p<0.1),其中新生枝P含量对土壤供氮水平变化敏感,而其他指标较稳定,新生叶的内稳态...     

桂林市尧山桉树及马尾松林春、夏两季土壤碳通量特征

[目的]以广西壮族自治区桂林市尧山地区的4年生桉树林、20年生桉树林和22年生马尾松林为研究对象,旨在研究由森林类型、林龄及其它因子驱动的森林土壤呼吸动态变化特征,并为桉树、马尾松人工林生态系统碳动态模拟提供基础数据。[方法]采用Li-8100土壤碳通量测量系统于2013年3—8月(春、夏两季),分别对这3种林分的土壤呼吸及其组分、土壤温度、土壤湿度进行了6个月的观测。[结果](1)3种林分的土壤总呼吸速率无显著差异。(2)4年生桉树林的自养呼吸速率显著大于20年生桉树林及22年生马尾松林。20年生桉树林的异养呼吸速率显著大于4年生桉树林及22年生马尾松林。(3)土壤温度是影响土壤呼吸及其组分的主要环境因子,3种林分土壤呼吸及其组分与土壤温度均呈显著的指数关系;(4)4年生桉树林的土壤呼吸与土壤含水量的相关性不显著,20年生桉树林的土壤呼吸与土壤含水量呈显著正相关关系,22年生马尾松林的土壤呼吸与土壤含水量呈显著负相关关系。(5)对温度敏感性系数Q10值的分析表明,4年生桉树林的温度敏感性较大,20年生桉树林和22年生马尾松林较小。     

黄土丘陵区油松人工林植物器官—凋落物—土壤化学计量特征的季节变化

为了解黄土丘陵区油松人工林植物器官—凋落物—土壤的化学计量特征随季节的变化规律,通过时空替代法、野外调查取样与室内试验的手段,以陕西省延安市安塞区纸坊沟流域中林龄油松（Pinus tabuliformis）人工林为对象,分析了4—10月油松不同器官—凋落物—土壤的碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量学特征。结果表明：（1）从4—10月,叶片C、P含量逐渐上升,在10月最高,叶片的N含量和N：P及枝的N、P含量均先减小后增大,且均在8月最低,而枝的C：N及C：P和细根的C：P、N：P均先增大后减小,且均在8月最高。土壤C、N含量、C：P、N：P先增大后减小,在8月最高。凋落物N含量、C：P和N：P均呈先降后升的趋势,在6月最低,P含量变化不显著;（2）除叶片4—6月、细根4—8月N：P>14外,其他各器官4—10月均N：P<14,该区域油松生长主要受N限制;（3）叶片与凋落物的C、N含量及C：N之间均呈显著正相关,C：N、C：P与N：P之间均呈显著正相关（p<0.05）。叶片N：P与土壤C：N呈极显著负相关（p<0.01）,其他化学计量特征之间均无显著相关性。凋落物C含量与土壤P含量呈显著正相关（p<0.05）。研究结果使人工林生态化学计量学的研究更加系统性,为黄土丘陵区植被良好生长提供参考依据。     

贺兰山油松林冠层的辐射能量截获及传输利用特征

油松作为我国北方地区典型的森林植被类型,研究辐射能量在其冠层中的分配、收支及传输,是构建森林冠层辐射传输模型和生态过程模型的理论基础,对阐明森林植被群落中能量流动和物质循环机理具有重要意义。基于贺兰山生态站油松林通量塔定位观测获取的上、下行长短波辐射、光合有效辐射(photosynthetically active radiation, PAR)以及气象数据,分析2021年4—9月不同天气和季节条件下油松林冠层的辐射能量截获及传输特征。结果表明：(1)晴天条件下太阳总辐射的日变化表现为光滑的“单峰”曲线,但多云条件下则呈现不规则的“多峰”曲线,且减弱48.3%的太阳总辐射能量到达冠层顶部。(2)太阳总辐射以下行短波辐射为主,晴天的上行短波辐射日变化虽也呈“单峰”形态,但仅占下行短波辐射的8.1%,上行和下行长波辐射随昼夜交替略有波动。(3)太阳短波辐射的季节动态特征表明,上行和下行短波辐射在6月最高,而上行和下行长波辐射在7月最高。(4)在冠层上方(25 m处)呈规则“单峰”形态的PAR日动态曲线,经过冠层截获和传输作用后,在冠层下方(7 m处)变为不规则曲线;PAR的透过率为32.2...     

太岳山不同郁闭度油松人工林枯落物及土壤水文效应

通过定位试验结合室内测定的方法,研究了山西太岳山不同郁闭度油松人工林枯落物及土壤水文效应。结果表明:(1)不同郁闭度林分枯落物储量变化范围为7.43~10.86t/hm2,随郁闭度增加枯落物储量增加;最大持水率变化范围为276.54%~311.33%,最大持水深为8.02~14.34mm,表现为(按郁闭度排序):0.70.60.80.5,郁闭度为0.7林分的枯落物持水效果最好;枯落物未分解层和半分解层持水量与浸泡时间呈明显对数关系(R0.87),持水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系(R0.94)。(2)不同郁闭度林分土壤容重变化范围为1.36~1.49g/cm3,总孔隙度均值变化范围为44.71%~48.75%,有效持水量变化范围为395.33~831.00t/hm2,表现为(按郁闭度排序):0.60.70.50.8;稳渗速率变化范围为1.00~3.47mm/min。     

徐州市石灰岩山地不同植被恢复模式的碳储量

[目的]研究不同造林模式的碳储量,为区域碳汇森林的营建提供理论依据。[方法]以江苏省徐州市石灰岩山地分布普遍的6种植被恢复模式为研究对象,对其碳储量及其分配格局进行了计算。[结果]6种植被恢复模式总碳储量的变化范围在28.379~46.561t/hm2之间,表现为侧柏(Platyclatdus orientalis)×梧桐(Firmiana simplex)侧柏×女贞(Ligustrum lucidum)侧柏×枫香(Liquidambar formosana)侧柏侧柏×栾树(Koelreuteria paniculata)侧柏×黄栌(Cotinus coggygria)。土壤碳储量占总碳储量的54.333%~78.290%。植被碳储量占总碳储量的20.213%~44.414%。枯落物碳储量占总碳储量的0.582%~3.897%。[结论]土壤碳储量是不同植被恢复模式总碳储量的主体。保护石灰岩山地现有土层,防治水土流失及频繁的人为扰动对于维持土壤碳储量具有重要作用。加强对侧柏的养护管理,配置适宜的阔叶树种可以有效地增加植被的固碳潜力。