基于生长模型的速生阔叶树种林分碳汇潜力研究

【目的】比较不同立地条件和林分密度下速生阔叶树种的碳汇潜力,旨在为碳汇造林提供决策依据。【方法】采用昆明市第4次森林资源二类调查数据,选取桤木(Alnus cremastogyne)、银荆(Acacia dealbata)、蓝桉(Eucalyptus globulus)和直干桉(Eucalyptus maideni)林分作为研究对象,运用优化算法求解林分断面积生长备选模型Richards、Schumacher和Korf参数;将林分断面积生长模型和单木生物量模型与各器官含碳率链接,模拟不同立地条件和林分密度下林分碳储量生长过程;采用林分碳储量平均增长量和连年增长量分析各速生阔叶树种林分碳汇潜力。【结果】桤木、银荆、蓝桉和直干桉林分断面积生长模型拟合决定系数分别为0.94,0.89,0.92和0.84;优化算法求解参数迭代次数从小到大顺序为麦夸特算法、粒子群算法、差分进化算法、模拟退火算法和遗传算法,Schumacher模型和Korf模型拟合参数欧式距离小于Richards模型,但Korf模型和Schumacher模型的拟合参数稳定性优于Richards模型。地位级为Ⅲ级、林分密度指数为800时15年生桤木、银荆、蓝桉和直干桉林分碳储量分别为13.81,20.33,38.89和45.27t/hm~2。单因素方差分析表明,林龄为1~5年时各树种林分间碳储量生长不存在差异(α=0.10),林龄为6~10和11~15年时各树种林分间碳储量生长存在极显著差异(α=0.01);桤木、银荆、蓝桉和直干桉林分碳储量平均增长量最大值分别为1.14,1.76,3.10和3.11t/(hm~2·年),连年增长量最大值分别为1.34,2.18,3.66和3.41t/(hm~2·年)。【结论】建立的速生阔叶树种生长模型可用于林分碳储量生长分析,优化算法能对生长模型更好地进行参数估计,各树种的固碳潜力顺序为直干桉蓝桉银荆桤木。