杉木成熟林不同生長勢林木生長及固碳能力研究.pdf

1、杉木（Cunninghamia lanceolata）是我國亞熱帶地區(qū)主要用材樹種之一，是福建地區(qū)主要人工林樹種，在維持福建生態(tài)平衡、區(qū)域碳循環(huán)和調(diào)節(jié)碳平衡上有著極為重要的地位。本文以福建省將樂縣國有林場30年生杉木成熟林為研究對象，通過建立16塊杉木標(biāo)準(zhǔn)地，來獲取各標(biāo)準(zhǔn)地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析和實地考察的結(jié)果，將標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)林木按生長勢不同分為優(yōu)勢木、中庸木和被壓木3類。通過林木實測數(shù)據(jù)擬合不同生長勢和全林分的杉木單株胸徑生

2、長模型、杉木單株樹高生長模型、各器官生物量（干、根、葉、枝）估算模型、全株生物量模型及5a生長量方程。根據(jù)所建立模型和相關(guān)碳儲量率推算出不同長勢單株杉木各器官的碳儲量和固碳情況，并對比全林分單株杉木各器官的碳儲量和固碳情況;再以5年為周期，推算出不同長勢杉木總固碳量，對比全林分的杉木全林固碳量。
　　本研究得出主要結(jié)論可以歸納如下:
　　1、最優(yōu)胸徑生長模型、樹高生長模型的建立和選擇
　　根據(jù)從ForStat軟件中篩選

3、出的4種生長曲線模型（Richards、Logistic、單分子型曲線簇、嚴(yán)格蘇馬克）進(jìn)行擬合。4種擬合模型中，Logistic方程曲線擬合效果較差，Richards、單分子型曲線簇、嚴(yán)格蘇馬克3種曲線擬合效果好，胸徑和樹高的生長曲線擬合效果均適合杉木的胸徑生長特征、樹高生長特征。根據(jù)模型的相關(guān)判定系數(shù)R2、散點分布情況及曲線特征，選取不同生長勢杉木和全林分杉木的胸徑生長最優(yōu)擬合方程與樹高生長最優(yōu)擬合方程。
　　2、生物量預(yù)估模型

4、的建立、優(yōu)選及單株生物量
　　本文采用比較符合生物學(xué)特性的Logistic方程和冪函數(shù)方程對生物量進(jìn)行擬合，根據(jù)不同生長勢和全林分的生物量平均數(shù)據(jù)，以D、DH為自變量，分別擬合了各個器官（樹干、樹根、樹葉、樹枝）和全株的Logistic方程和冪函數(shù)，其模型的相關(guān)判定系數(shù)R2均在0.881-0.932之間。
　　根據(jù)殘存平方和SSE、總相對誤差RS、平均相對誤差E1、平均相對誤差絕對值E2、 AIC(Akaike Inform

5、ation Criterion)、BIC(Bayesian Information Criterion)6個檢測評價指標(biāo)進(jìn)行方程的4選1篩選，篩選出最優(yōu)模型中，冪函數(shù)模型12個（模型自變量均為DH），Logistic函數(shù)模型8個（自變量D的5個，自變量DH的3個）;自變量主要以DH為主，共有14個。
　　單株杉木各器官生物量占整體生物量的比重由大到小為:樹干＞樹枝＞樹根＞樹葉。不同生長勢和全林分的單株總生物量由大到小為:優(yōu)勢木＞平

6、均木＞中庸木＞被壓木。
　　3、單株杉木的碳儲量、連年固碳量、平均固碳量
　　優(yōu)勢木單株總固碳量為219.13 kg C·N-1，第13a年連年固碳量最大，6.86 kgC·N-1·a-1，平均固碳量在第30年最高，5.14 kg C·N-1·a-1;中庸木單株總固碳量為84.41kg C·N-1，第11年連年固碳量最大，3.24 kg C·N-1·a-1，平均固碳量在第20年出現(xiàn)峰值，2.27 kg C·N-1·a-1;被

7、壓木單株總固碳量為35.13 kg C·N-1，第9年連年固碳量最大，1.8 kg C·N-1·a-1，平均固碳量在第16年出現(xiàn)峰值，1.22 kg C·N-1·a-1;平均木單株總固碳量為114.31 kg C·N-1，第17年連年固碳量最大，3.97 kg C·N-1·a-1，平均固碳量在第30年出現(xiàn)峰值，2.84 kg C·N-1·a-1。
　　綜上所述，單株總碳儲量由大到小依次為:優(yōu)勢木＞平均木＞中庸木＞被壓木。平均固碳能

8、力大小依次為:優(yōu)勢木＞平均木＞中庸木＞被壓木。連年固碳由大到小為:優(yōu)勢木＞平均木＞中庸木＞被壓木。
　　4、全林生物量及5a生物量
　　杉木成熟林總生物量為158.83 t·hm-2，杉木成熟林中近5a生物量為44.82kg·5a-1·hm-2，增幅比例為39.31％。
　　5、全林碳儲量及5a固碳量
　　杉木成熟林總碳儲量為79.83 t·hm-2，杉木成熟林碳儲量5a增幅為22.53 kgC·5a-1·hm-