论文部分内容阅读
温室效应成为目前人类面临的最严峻的全球环境问题之一。森林作为陆地生态系统最大的碳库,其生物量与碳密度分布的动态变化是全球碳循环的重要组成部分。本研究基于10块标准地中的63株云杉树干解析数据,对14、23、32、45和60年5个林龄云杉进行了生物量与碳密度的研究。旨在为能准确估算云杉林生态系统的碳储量和在区域或国家尺度上估算森林生态系统碳储量以及碳平衡提供基础数据,为正确估算森林的生态效益提供参考。主要结论如下：14～60年生云杉天然林林分生物量为7.68-106.50t/hm2,其中乔木层、灌木层和草本层生物量分别为6.11-99.30t/hm2、1.57～7.20t/hm2和7.68-106.50kg/hm2,其中乔木层的比例最大,占整个系统的79.53%以上。随着树木的生长,干材比例从52.48%增加到54.28%、树皮比例从11.24%增加到12.40%、树根的比例从13.56%增加到15.43%；而树枝比例从14.33%下降到9.98%、树叶所占比例从8.39%下降到6.24%。14年生云杉各器官平均含碳率变化范围为50.49%～52.93%,23年生云杉各器官平均含碳率变化范围为49.97%～53.44%,32年生云杉各器官平均含碳率变化范围为49.65%～52.17%,45年生云杉各器官平均含碳率变化范围为50.21%～52.74%,60年生云杉各器官平均含碳率变化范围为50.47%-52.48%。不同年龄云杉各器官含碳率表现均不相同,总体看来,树叶和树枝的碳含量较高于其他儿个器官。随着林龄的增加,云杉含碳率变化趋势不明显。云杉林年龄的增长并未明显地影响林下植被的含碳率变化规律。同一林分不同年龄云杉中各层次植物的含碳率依高低顺序排列为：乔木层>灌木层>草本层。不同年龄云杉天然林土壤层平均含碳率随着年龄的增加逐渐增加,且土壤各层的含碳率随着土层深度的增加而逐渐下降。土壤不同层次含碳率的分异均表现为0-15cm土层>15-30cm土层>30-45cm土层>45-60cm土层。云杉林分的碳密度主要由四个部分组成,即乔木层、灌木层、草本层和土壤层,按碳密度的大小顺序排列为：土壤层>乔木层>灌木层>草本层。14年生、23年生、32年生、45年生、60年生云杉生态系统碳密度(t/hm2)分别为：53.63、73.06、91.09、110.42、144.62,随着云杉林龄的增长,其中乔木层碳密度(t/hm2)增加程度最为明显,从14年生的3.12增加到23年生的13.86增加到32年生的16.53增加到45年生的32.84增加到60年生的50.51。林地土壤层(0-60cm)的碳素贮量是相当可观的,14年生、23年生、32年生、45年生、60年生云杉林地土壤碳密度(t/hm2)分别为分别为49.86、58.06、72.50、74.81、90.75,占整个林分碳密度的62.75%以上。在土壤层中,不同林龄云杉林地0-30cm的土壤层中的碳密度分别占其总碳密度的62.38%、60.19%、69.62%、65.41%和72.82%。随着云杉林分年龄的增长,地上部分与地下部分碳素贮量之比有逐渐下降的趋势。14年生、23年生、32年生、45年生和60年生云杉天然林净生产力(t/hm2·a)分别为0.50、1.52、1.49、2.40、3.01,年净固定碳素量(t/hm2.a)分别0.26、0.78、0.76、1.24和1.55。