濱海沙地紋莢相思人工林碳氮貯量分配及生物循環(huán).pdf

1、隨著社會(huì)工業(yè)文明的不斷發(fā)展,人類正以前所未有的速度和強(qiáng)度改造著自身的生存環(huán)境。大氣中CO2的濃度持續(xù)上升,已引起全球變暖、降水格局改變和海平面上升等全球性問(wèn)題,威脅著自然生態(tài)環(huán)境和人類自身的生存與發(fā)展。目前在國(guó)際氣候談判中國(guó)際社會(huì)對(duì)碳源、碳匯評(píng)價(jià)的客觀需要,碳循環(huán)問(wèn)題已受到人們的普遍關(guān)注。
　　論文對(duì)長(zhǎng)樂(lè)大鶴國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)濱海后沿沙地上營(yíng)造的紋莢相思人工林進(jìn)行碳、氮貯量分配及其生物循環(huán)規(guī)律的研究,旨在掌握紋莢相思人工林生物量及其碳、

2、氮分配格局,了解凋落物碳、氮的歸還規(guī)律及其對(duì)沙地土壤肥力的影響能力,調(diào)節(jié)和改善各種限制沿海防護(hù)林建設(shè)的因素,同時(shí)評(píng)估紋莢相思人工林的碳匯能力,為我國(guó)在未來(lái)的國(guó)際氣候變化談判提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。其主要研究結(jié)果如下:
　　1.紋莢相思各器官生理生態(tài)學(xué)的差異決定著各器官生物量及其分配比例的差異。各器官生物量的大小排列順序?yàn)楦?枝>皮>根>根樁>葉>根瘤。紋莢相思生物量的垂直分布規(guī)律大致為,地上部分的生物量隨高度的增加而遞減,地下部分的生物量隨

3、深度的增加而遞減。
　　紋莢相思喬木層的總碳、氮貯量分別為31324.80kg·hm-2、531.93kg·hm-2,其中地上部分碳、氮貯量分別為24751.37kg·hm-2、406.56kg·hm-2,分別占總碳、氮貯量的79.02％、76.43%,地下部分碳、氮貯量分別為6573.43kg·hm-2、125.37kg·hm-2,分別占總碳、氮貯量的20.98%、23.57%。
　　紋莢相思各器官的碳貯量大小排列順序?yàn)楦?/p>

4、>枝>皮>根>葉>根樁>根瘤;其中干的碳貯量為10360.86kg·hm-2,占喬木層碳貯量的33.08%;枝的碳貯量為6155.83kg·hm-2,所占百分比為19.65%,而枝的碳貯量多集中在2cm徑級(jí)以下的枝中,枯枝及>2cm枝的碳貯量較小;皮與葉的碳貯量所占的比例分別為17.44%和8.85%;根樁的碳貯量為2680.77kg·hm-2,所占百分比為8.56%;根的總碳貯量為3890.38kg·hm-2,其中根的碳貯量多集中在>

5、0.2cm的根中,<0.2cm的根中的碳貯量?jī)H占喬木層總碳貯量的0.78%。
　　而紋莢相思各器官氮含量差異較大,其氮貯量的大小排列順序?yàn)橹?葉>根>皮>干>根樁>根瘤;枝的總氮貯量為150.40kg·hm-2,占喬木層氮貯量的28.27%;葉的氮貯量為115.43kg·hm-2,其氮貯量比例為21.70%;根的總氮貯量為89.81kg·hm-2,其氮貯量的百分比為16.88%;因?yàn)楦珊推ぶ械枯^低,其氮貯量分別為68.25kg

6、·hm-2、72.48kg·hm-2;根樁的氮貯量為35.4kg·hm-2,其氮貯量的百分比為6.65%。
　　紋莢相思人工林枯落層的生物量為14.37t·hm-2,其中各分揀部分的生物量大小順序?yàn)?半分解>未分解>枝,半分解的生物量為11.89t·hm-2,占凋落層生物量的82.7%,而枝、未分解的生物量分別為0.16t·hm-2、1.87t·hm-2,僅分別占枯落層生物量的4.3%、13.0%。
　　紋莢相思凋落物層的碳

7、貯量為6.16t·hm-2,氮貯量為0.27t·hm-2,其中各組分碳、氮貯量的大小順序與其生物量一致,同為半分解>未分解>枝,但所占的百分比有所差異,半分解的碳、氮貯量分別為5.03t·hm-2、0.23t·hm-2,所占枯落層總碳、氮貯量的百分比分別為81.7%、85.6%;未分解的碳、氮貯量分別為0.85t·hm-2、0.03t·hm-2,所占枯落層總碳、氮貯量的百分比分別為13.8%、10.9%;枝的碳、氮貯量分別為0.28t·

8、hm-2、0.01t·hm-2,所占的百分比分別為4.5%、3.5%。
　　紋莢相思土壤各層次碳、氮貯量的大小狀況均為:0-10cm>40-60cm>20-40cm>10-20cm,即表層與深層的土壤碳、氮貯量較大,中間層的土壤碳、氮貯量較小,其中土壤總碳貯量為7.55t·hm-2,氮貯量為0.75t·hm-2。0-10cm土層的碳貯量為3.12t·hm-2,占0-60cm土壤層碳貯量的41.35%;40-60cm土層的碳貯量為2

9、.36t·hm-2,其所占百分比為31.23%;而10-20cm的碳貯量與20-40cm差異較小,其值分別為1.01t·hm-2、1.06t·hm-2,所占百分比分別為13.41%、14.01%。氮貯量狀況為,0-10cm與40-60cm的氮貯量較高,其值相同為0.25t·hm-2;10-40cm的氮貯量相對(duì)較低,10-20cm為0.10t·hm-2,其僅占0-60cm氮貯量的13.64%,20-40cm為0.15t·hm-2。

10、　　2.紋莢相思年凋落總量為5350.22kg·hm-2,各組分的生物量大小順序?yàn)槿~>枝>雜葉>蟲(chóng)糞尸>碎屑>雜果>果>花>雜枝>雜皮,從各組分生物量的重量來(lái)看,凋落物的主要由葉、枝、雜葉和蟲(chóng)糞尸這四組分構(gòu)成,這四組分的年凋落量分別占凋落物年總量的67%、13%、8%、5%。
　　紋莢相思一年內(nèi)凋落物的碳、氮量分別為2701.86kg·hm-2、80.22kg·hm-2,其各組分的碳、氮量與其生物量的大小順序一致。葉在所有器官中的

11、碳、氮量最大,分別為1842.82kg·hm-2、56.73kg·hm-2,枝的碳、氮量分別為331.83kg·hm-2、7.62kg·hm-2,雜葉的碳、氮量分別為201.74kg·hm-2、5.50kg·hm-2,蟲(chóng)糞尸的碳、氮量分別為126.98kg·hm-2、4.49kg·hm-2。
　　3.紋莢相思凋落物的碳、氮年歸還量分別為2701.86kg·hm-2、80.22kg·hm-2,細(xì)根的碳、氮年歸還量分別為2736.43

12、kg·hm-2、104.92kg·hm-2,紋莢相思總的碳、氮年歸還量分別為5438.29kg·hm-2、185.14kg·hm-2。
　　紋莢相思人工林的碳貯存量為31324.80kg·hm-2,年吸收量為8918.82kg·hm-2·a-1,年存留量為3480.53kg·hm-2·a-1;氮貯存量為531.93kg·hm-2,年吸收量為244.24kg·hm-2·a-1,年存留量為59.10kg·hm-2·a-1,碳、氮元素的

13、利用系數(shù)分別為0.28、0.46,碳、氮的循環(huán)系數(shù)分別為0.61、0.76,碳、氮的周轉(zhuǎn)時(shí)間分別為5.76年、2.87年。
　　4.紋莢相思生長(zhǎng)指標(biāo)的調(diào)查結(jié)果顯示其對(duì)濱海沙地特殊的生態(tài)環(huán)境具有良好的生長(zhǎng)適應(yīng)能力。研究結(jié)果表明:紋莢相思喬木層地上和地下生物量的分配規(guī)律決定了其較強(qiáng)的耐旱能力;其喬木層的碳貯量是人工林生態(tài)系統(tǒng)碳貯量的主體,所以在濱海地區(qū)我們應(yīng)做好造林工作,以增強(qiáng)沿海地區(qū)的固碳能力;紋莢相思具根瘤,且其凋落物具有較高的氮