興安落葉松天然林碳密度與碳平衡研究.pdf

1、興安落葉松林是北半球高緯度地區(qū)廣泛分布的植被類型之一，其碳匯功能在寒溫帶地區(qū)具有重要的地位。本研究采用樣地清查和異速生長法測算喬木層生物量、收獲法估算林下植被生物量和凋落物現存量，收集法測定年凋落物量，結合各組分的含碳率，計算了森林碳密度（植被層、碎屑層和土壤層）和碳年固定量及其分配格局，精確估算了碳庫能力。同時利用LI-6400/9，采用挖壕溝法分類土壤呼吸，測定了土壤CO2釋放速率，估算出土壤呼吸年釋放量，進而量化了不同齡組興安落葉

2、松天然林的碳源/匯能力。主要研究結果如下：
　　1.杜香-興安落葉松從幼齡—成熟林，喬木層和林下植被層生物量分別在98.63-249.46和2.10-6.01 t·hm-2之間，植被層總生物量為104.64-254.56 t·hm-2。喬木層生物量隨著年齡增大而增加，林下植被層呈“U”型分布，中齡林最小，幼齡林最大，植被層總生物量呈增加的趨勢。
　　2.有機碎屑生物量從幼齡—成熟林為15.17-48.46 t·hm-2。其中

3、，凋落物現存量為13.79-38.86 t·hm-2，占碎屑生物量的67.46-90.86%；木質物殘體生物量為1.39-13.43 t·hm-2。隨著齡組的增大，有機碎屑生物量和凋落物現存量呈增加趨勢，木質物殘體生物量從幼齡林開始，增加到中齡林達到最大值，之后下降并逐漸趨于平緩。
　　3.不同齡組興安落葉松林年凋落量在0.81-1.37 t·hm-2之間。大小順序為：成熟林＞幼齡林＞近熟林＞中齡林，呈“U”型分布。落葉是年凋落量

4、的主體，占53.11-74.12%。
　　4.興安落葉松林凈初級生產力為8.81-10.81 t·hm-2·a-1，凈初級生產力隨著齡組的增大而降低。喬木層年凈生產力(年凋落量和喬木層生物量凈增量)所占比例最高，為72.97-90.88%，其次是灌木層和草本層（分別為3.93-12.66%和4.82-17.49%），最低是蘚被層（0-1.25%）。
　　5.興安落葉松單木各器官碳含量為：葉＞枝＞干＞皮＞根。除了成熟林外，灌木

5、層＞草本層＞凋落物層。喬、灌、草三層碳含量均有：地上器官＞地下器官。凋落物層碳含量為：未分解層＞半分解層。隨年齡的變化，喬木層樹葉、樹皮和粗根碳含量呈單峰曲線，灌木層和凋落物層碳含量隨年齡增大而增大，土壤層的碳含量隨著土層厚度的增加而遞減。
　　6.土壤呼吸速率與地表空氣溫度和5cm土壤溫度相關顯著（R2>0.6303）。實測土壤溫度和空氣溫度均與瞬時（30min）土壤溫度和空氣溫度有顯著線性相關(R2＞0.7068)。
　

6、　7.從幼齡林到成熟林，興安落葉松林碳密度分別為211.16、389.08、330.77和435.2 t·hm-2，土壤層＞喬木層＞碎屑層＞灌木層＞草本層＞蘚被層，分別占60.91-74.82%、21.60-33.36%、2.34-5.91%、0.19-0.89%、0.05-0.35%和0-0.01%。喬木層、植被層、碎屑層碳密度隨著年齡的增大呈增加的趨勢，總碳密度和土壤層碳密度大小順序為：成熟林＞中齡林＞近熟林＞幼齡林。
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7、.興安落葉松林年碳固定量從幼齡到成熟齡為4.02-4.85 t·hm-2·a-1，其中，植被年凈增量為3.43-4.82 t·hm-2·a-1；凋落物歸還量為0.38-0.59 t·hm-2·a-1。土壤年釋放量為2.12-3.24 t·hm-2·a-1。隨著齡組的增大，森林年碳固定量和植被年碳凈增量呈降低趨勢，凋落物碳歸還量呈“U”形分布。
　　9.森林碳平衡估算結果為：從幼齡林到成熟林，興安落葉松林都是大氣CO2的“匯”，碳匯