人工林紅松木材及木制品碳素儲(chǔ)存的研究.pdf

1、全球變暖主要是由人類(lèi)活動(dòng)所制造的溫室氣體特別是CO2的不斷增加而導(dǎo)致，而木材中含碳50％，是一個(gè)巨大的碳素儲(chǔ)存庫(kù)，木材碳素儲(chǔ)存功能的研究對(duì)定向培育優(yōu)質(zhì)高碳素儲(chǔ)存量的人工林、制定儲(chǔ)碳減排措施具有重要意義。
　　本文以人工林紅松木材為研究對(duì)象，主要研究了紅松木材及木制品的碳素儲(chǔ)存功能。首先，通過(guò)回歸分析和相關(guān)分析的方法研究紅松木材解剖和物理特征分別對(duì)木材碳素儲(chǔ)存量的影響，分析各項(xiàng)特征指標(biāo)與碳素儲(chǔ)存量之間的內(nèi)在相關(guān)性;第二，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析

2、、多元回歸分析和相關(guān)分析的方法，研究不同經(jīng)營(yíng)措施（立地條件、氣候條件、培育措施）對(duì)木材碳素儲(chǔ)存量的影響，以明確高碳素儲(chǔ)存量的優(yōu)質(zhì)人工林經(jīng)營(yíng)措施;第三，基于分形理論，從非線(xiàn)性角度出發(fā)，對(duì)紅松木材碳素儲(chǔ)存量進(jìn)行分形分析，研究其規(guī)律性變化;最后，基于生命周期評(píng)價(jià)理論，建立木制品碳素儲(chǔ)存周期CO2排放的計(jì)算模型，并結(jié)合具體實(shí)例，對(duì)木制品的碳素儲(chǔ)存周期進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　所得到的研究結(jié)論總結(jié)如下:
　　(1)紅松生長(zhǎng)輪、早材、晚材碳素儲(chǔ)存

3、量的徑向變異規(guī)律相似;生長(zhǎng)輪碳素儲(chǔ)存量分別與早材、晚材碳素儲(chǔ)存量具有高度顯著的相關(guān)性。
　　(2)紅松解剖和物理特征對(duì)碳素儲(chǔ)存量的影響主要表現(xiàn)在，早晚材碳素儲(chǔ)存量分別與早晚材管胞長(zhǎng)度、管胞長(zhǎng)寬比呈高度顯著的正相關(guān)，與早晚材管胞壁厚分別呈較顯著的負(fù)、正相關(guān)，與早晚材微纖絲角呈高度顯著的負(fù)相關(guān);晚材碳素儲(chǔ)存量與晚材管胞直徑、胞璧率呈較顯著的正相關(guān)。早晚材碳素儲(chǔ)存量與早晚材密度呈顯著的正相關(guān)，與晚材率呈高度顯著的正相關(guān)，與生長(zhǎng)速率呈高度

4、顯著的負(fù)相關(guān);早材碳素儲(chǔ)存量與早材寬度呈高度顯著的負(fù)相關(guān)。木材碳素儲(chǔ)存量與其他特征無(wú)顯著相關(guān)性。
　　(3)針對(duì)不同立地條件紅松木材碳素儲(chǔ)存量的多少，方正林場(chǎng)＞涼水林場(chǎng)＞老山生態(tài)站;坡位中的既陰坡又坡上的位置＞其他坡位;土壤類(lèi)型中的白漿化暗棕壤＞白漿土。
　　(4)針對(duì)不同氣候條件，老山生態(tài)站和涼水林場(chǎng)紅松碳素儲(chǔ)存量與平均氣溫、平均地溫、日照百分率、相對(duì)濕度及降水量均有一定的相關(guān)性。當(dāng)氣象因子交互影響時(shí)，老山生態(tài)站1月降水量

5、與碳素儲(chǔ)存量呈高度顯著負(fù)相關(guān)，4月平均地溫與碳素儲(chǔ)存量呈高度顯著正相關(guān)，10月平均地溫與晚材碳素儲(chǔ)存量呈高度顯著正相關(guān)，相對(duì)濕度與生長(zhǎng)輪、早材碳素儲(chǔ)存量呈高度顯著的負(fù)相關(guān);涼水林場(chǎng)1月降水量、2月日照百分率與生長(zhǎng)輪、早材碳素儲(chǔ)存量均呈高度顯著的負(fù)相關(guān)，4月平均地溫與生長(zhǎng)輪、早材碳素儲(chǔ)存量呈高度顯著正相關(guān)，10月相對(duì)濕度與晚材碳素儲(chǔ)存量呈高度顯著負(fù)相關(guān);老山和涼水林場(chǎng)3月、5月、7-8月、11月的氣象因子與碳素儲(chǔ)存量均無(wú)顯著相關(guān)性。

6、>　　(5)針對(duì)不同培育措施紅松木材碳素儲(chǔ)存量的多少，林分結(jié)構(gòu)中的純林＞混交林＞三株一叢;初植密度1.5m×1.0m＞2.0m×2.0m＞1.5m×1.5m;撫育間伐措施中的間伐＞未間伐。
　　(6)經(jīng)營(yíng)高碳素儲(chǔ)存量的人工林紅松時(shí)，方正林場(chǎng)較涼水林場(chǎng)，既陰坡又坡上的坡位較其他坡位，白漿化暗棕壤較白漿土更有助于提高木材碳素儲(chǔ)存量;還可適量調(diào)高4月、7月平均地溫1～2℃，合理升高11月相對(duì)濕度，降低1月、5月、7月、9月、10月相對(duì)濕

7、度，及合理降低1月降水量，提高4月降水量;而且，最佳林分結(jié)構(gòu)為純林，最佳初植密度為1.5m×1.0m，并可進(jìn)行適度間伐。
　　(7)由分形理論研究紅松的碳素儲(chǔ)存量得出，老山和涼水林場(chǎng)紅松碳素儲(chǔ)存量的徑向變異趨勢(shì)相近，涼水林場(chǎng)碳素儲(chǔ)存能力高于老山生態(tài)站，涼水林場(chǎng)幼齡材和成熟材碳素儲(chǔ)存量的分形維數(shù)平均值明顯高于老山生態(tài)站，碳素儲(chǔ)存量的梯度分布比老山生態(tài)站更復(fù)雜，碳素儲(chǔ)存效果明顯優(yōu)于老山生態(tài)站;陽(yáng)坡和陰坡碳素儲(chǔ)存量的徑向變異趨勢(shì)相一致，

8、陰坡碳素儲(chǔ)存能力高于陽(yáng)坡，陰坡幼齡材和成熟材碳素儲(chǔ)存量的分形維數(shù)平均值明顯高于陽(yáng)坡，碳素儲(chǔ)存量的梯度分布比陽(yáng)坡變化幅度大，碳素儲(chǔ)存效果優(yōu)于陽(yáng)坡。
　　(8)由生命周期評(píng)價(jià)理論，建立了木制品全生命周期及生產(chǎn)、運(yùn)輸、處置階段CO2排放量的計(jì)算模型;并以某中密度纖維板廠(chǎng)生產(chǎn)的中纖板為例，評(píng)價(jià)其碳素儲(chǔ)存周期，得出中纖板在碳素儲(chǔ)存周期內(nèi)的生產(chǎn)、運(yùn)輸、處置階段CO2排放總量為32.8135kg/m2，約59％來(lái)自處置階段，39％來(lái)自生產(chǎn)階段，