福建省長汀縣森林C庫動態(tài)變化及雪災(zāi)的影響分析.pdf

1、本文選取長汀縣不同時(shí)期的森林植被和2008年初受冰雪災(zāi)害影響損失嚴(yán)重的喬木林分為研究對象，結(jié)合5期森林資源二類清查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、受災(zāi)實(shí)地踏查和典型抽樣數(shù)據(jù)，分析長汀縣及河田鎮(zhèn)森林喬木層C貯量和C密度的動態(tài)變化規(guī)律，及雪災(zāi)造成的C貯量損失并分析其主要影響因素。 分析結(jié)果表明：1)長汀縣1957、1987、1997、2003、2007年各期森林喬木層C貯量分別為5.3869、5.6239、5.3620、5.7272、6.8126Tg C

2、，總體呈上升趨勢，50a來森林植被表現(xiàn)出C匯功能；5期C密度分別為22.04、20.12、19.11、19.95、23.11Mg C·hm-2，近10年C密度呈加速上升趨勢，森林植被的C匯功能逐步增強(qiáng)。2)各樹種組的C貯量變化趨勢不盡相同，闊葉樹組C貯量所占比重近10年明顯提高，將極大地增強(qiáng)長汀縣森林植被的固C功能；樹干的C貯量遠(yuǎn)大于其他器官，是構(gòu)成喬木層C貯量的主體：林齡結(jié)構(gòu)差異是導(dǎo)致森林C匯能力差異的主要原因之一，中齡林是主要的C貯

3、區(qū)，長汀縣森林林齡結(jié)構(gòu)趨向年輕型，隨著目前中齡林、近熟林的進(jìn)一步成熟，其固C潛能將得到進(jìn)一步釋放，將大大增強(qiáng)長汀縣森林C匯功能。3)闊葉林組平均C密度最大，其固C能力比針葉林組強(qiáng)：C密度隨著林齡的增長而增加，且整個(gè)生長期內(nèi)干、枝、葉、根各器官C密度所占比例相對穩(wěn)定。4)河田鎮(zhèn)5期森林喬木層C貯量呈先緩后急的曲線單邊上升走勢，5期C密度分別為20.48、19.15、16.79、17.67、20.95 Mg C·hm-2，其森林植被固C能力

4、比全縣平均水平要低，但近10年森林植被固C能力增強(qiáng)的幅度要大于全縣平均水平。5)雪災(zāi)造成的長汀縣蓄積損失95.69×104 m3，折合C貯量損失34.54×104 Mg C，且受損最為嚴(yán)重的四都、紅山、古城等6個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、場)都靠近武夷山脈南麓。6)同一區(qū)域相同的立地條件下，針葉樹種比闊葉樹種受災(zāi)嚴(yán)重：中齡林C貯量損失12.84×104 MgC，相對損失比最大，幼齡林最??；海拔越高，C貯量損失比例越大；迎風(fēng)坡面和山脊西北側(cè)的喬木林受災(zāi)相對

5、嚴(yán)重：位于中上部坡位的喬木林受災(zāi)相對嚴(yán)重，且坡位越高，C貯量損失越大。 森林作為吸收CO2釋放O2的大C匯，是維持全球C平衡、穩(wěn)定全球氣候中不可低估的重要環(huán)節(jié)。評估區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)生物量、C貯量及評價(jià)森林的C匯功能意義重大。雪災(zāi)發(fā)生后，眾多林業(yè)學(xué)者深入重災(zāi)一線調(diào)研，對雪災(zāi)造成森林損失、災(zāi)后清理及重建提出許多科學(xué)觀點(diǎn)和合理化建議，還有一些專家深刻剖析雪災(zāi)對森林生態(tài)服務(wù)功能及生態(tài)系統(tǒng)平衡的影響，但尚未有針對冰雪災(zāi)害造成區(qū)域森林生態(tài)系

6、統(tǒng)C匯功能定量分析的研究和報(bào)道。長汀縣位于福建省的西部，屬于中亞熱帶區(qū)域，2007年全縣森林覆蓋率達(dá)到81.8％，本區(qū)域內(nèi)還未進(jìn)行過森林生態(tài)系統(tǒng)C貯量/C密度的研究，通過本研究，積極探索以森林資源二類清查數(shù)據(jù)來估算區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的固C功能及其動態(tài)變化規(guī)律，為中亞熱帶的森林植被C循環(huán)研究提供參考：長汀縣是福建省水土流失最嚴(yán)重的區(qū)域之一，而河田鎮(zhèn)又是長汀縣水土流失最為典型的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，研究其森林C庫動態(tài)變化規(guī)律及與全縣對比分析，對評估實(shí)施多年的

7、水土流失綜合治理工程所取得的成效及其森林生態(tài)系統(tǒng)在水土保持方面發(fā)揮功效具有十分重要的意義；而2008年初的雨雪冰凍災(zāi)害嚴(yán)重干擾了長汀縣多年來大量人力物力投入輔助脆弱的森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程，森林C匯功能大大降低，定量分析雪災(zāi)造成的森林C貯量損失對準(zhǔn)確評估自然災(zāi)害干擾對區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)C匯能力的影響提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。同時(shí)，論文的研究對長汀縣森林培育政策的制定、森林生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)措施的選擇均有一定的指導(dǎo)意義。 研究結(jié)果表明：

8、 (1)福建省長汀縣1957、1987、1997、2003、2007年各期森林喬木層C貯量分別為5.3869、5.6239、5.3620、5.7272、6.8126Tg C，總體上呈上升趨勢，50a間固C量增加了1.4257Tg C，平均年固C量為0.0285Tg-a-1 C，平均年增長率為0.53％，說明50a來長汀縣森林植被在與大氣的氣體交換中表現(xiàn)出C匯功能。5期的C密度分別為22.04、20.12、19.11、19.95、23.

9、11Mg C·hm-2，其中2004年～2007年的4a間C密度增加0.79Mg C·hm-2a-1，年增幅為3.96％，密度呈加速上升趨勢，森林植被的C匯功能逐步增強(qiáng)。其中1997年長汀縣森林喬木層C密度為19.11MgC·hm-2，稍高于湖南省森林喬木層平均C密度15.88 Mg C·hm-2，但與王義祥1998年計(jì)算的福建省主要森林生態(tài)系統(tǒng)的平均C密度為32.85Mg C·hm-2有較大的差距；2007年森林喬木層C密度23.11

10、Mg C·hm-2，稍低于江西省森林喬木層C密度25.38Mg C·hm-2。 (2)各樹種組喬木層C貯量的變化趨勢不盡相同，闊葉樹組C貯量所占比重近幾年逐步提高，將極大地增強(qiáng)長汀縣森林植被的固C功能；樹干的C貯量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他器官，是構(gòu)成喬木層C貯量主體，平均占總C貯量的58.2％；林分C密度按樹種組排序?yàn)椋洪熑~樹組>馬尾松組>杉木組，說明闊葉林的固C能力比針葉林要強(qiáng)；各器官C密度因不同樹種組成表現(xiàn)出一定的差異性，這與各樹種的自

11、身生長特性密切相關(guān)。 (3)不同齡組C貯量各期變化差異性明顯，林分C貯量主要分布于中齡林、幼齡林和近熟林，其中中齡林所占比重最大，平均達(dá)43.3％，過熟林所占平均比重最小，平均僅為12.3％，可見，林齡結(jié)構(gòu)差異是導(dǎo)致森林C匯能力差異的主要原因之一；中齡林是主要的C貯區(qū)，從中齡林、幼齡林、近熟林所占比例可知，長汀縣森林林齡結(jié)構(gòu)趨向年輕型，隨著這些林分的進(jìn)一步成熟，其固C潛能將得到進(jìn)一步釋放，將大大增強(qiáng)長汀縣森林C匯功能；C密度按齡

12、組排序：過熟林>成熟林>近熟林>中齡林>幼齡林，由此可判斷喬木層C密度的大小變化與林齡有一定正相關(guān)；各齡組的不同器官C密度所占比重排序：干>根>枝>葉，且整個(gè)生長期內(nèi)各器官C密度所占比例相對穩(wěn)定。 (4) 同一樹種組不同齡組C貯量變化表現(xiàn)出一定的規(guī)律性，過熟林C貯量在各樹種組所占比重均最小，中齡林C貯量是各樹種組的主要組成部分；同一齡組不同樹種組的差異性突出，變化規(guī)律不明顯，這種差異性是由不同樹種組、不同起源的林分齡組劃分標(biāo)準(zhǔn)

13、不同造成的，也與各樹種組的自身生理生長特性密切相關(guān)。 (5)河田鎮(zhèn)5期的森林喬木層C貯量分別為24.79×104、25.31×104、26.80×104、41.84×104、49.46×104 Mg C，呈先緩后急的曲線單邊上升走勢，與全縣C貯量的先降后升的走勢有所不同；5期C密度分別為20.48、19.15、16.79、17.67、20.95 Mg C·hm-2，平均C密度為19.05 Mg C·hm-2，較全縣5期平均C密度

14、20.86 MgC·hm-2低9.5％，說明河田鎮(zhèn)的森林植被固C能力比全縣平均水平還低。但1997～2003年的6a間C密度平均增加0.15 Mg C·hm-2a-1，年增幅為0.87％；2004～2007年的4a間C密度增加0.82 Mg C·hm-2a-1，年增幅達(dá)4.64％。對應(yīng)的C密度年增加數(shù)和年增幅均高于全縣，說明河田鎮(zhèn)近10年森林植被固C能力增強(qiáng)的幅度要高于全縣平均水平。與全縣對比不同的是，河田鎮(zhèn)的馬尾松組C貯量5期均占有最

15、大的比重，2007年河田鎮(zhèn)闊葉樹組的C貯量未能超過馬尾松C貯量；闊葉樹和經(jīng)濟(jì)林的C貯量呈逐漸上升走勢，杉木組、馬尾松組和竹林均為先降后升的趨勢；河田鎮(zhèn)三大樹種組各期的C密度平均值均低于全縣平均值，這可能是由各鄉(xiāng)鎮(zhèn)林分的地理位置、立地質(zhì)量和經(jīng)營措施等不同所造成的。 (6)長汀縣喬木林受損面積達(dá)40178.87 hm2，損失蓄積95.69×104 m3，折合喬木層C貯量損失34.54×104Mg C，且受災(zāi)嚴(yán)重的四都鎮(zhèn)、紅山鄉(xiāng)、古城

16、鎮(zhèn)、大同鎮(zhèn)、小金采育場、圭龍山自然保護(hù)區(qū)等6個(gè)鄉(xiāng)都靠近武夷山脈南麓，合計(jì)損失達(dá)27.26×104Mg C，占總C貯量損失的79.8％；在同一區(qū)域相同的立地條件下，針葉樹種比闊葉樹種受災(zāi)嚴(yán)重，各樹種組按C貯量損失比大小排序：馬尾松組>杉木組>闊葉樹組；各齡組按C貯量損失比大小排序：中齡林>近成過熟林>幼齡林，這可能與樹種自身的生理生長特性和森林培育方式密切相關(guān)；相同立地條件下林相相對一致的喬木林分，海拔越高，損失越嚴(yán)重：迎風(fēng)坡面和山脊的西

17、北側(cè)的林分更容易遭受凍害，平地上的林分則具有較強(qiáng)的抗凍害能力，朝西、西北、北三個(gè)方向的喬木林分受災(zāi)最為嚴(yán)重，合計(jì)受損面積達(dá)2.31×104hm2，占受損總面積的57.6％，折合C貯量損失20.11×104 Mg C，占總C貯量損失的58.2％：位于中上部坡位的林分更容易遭受風(fēng)凍侵襲，且坡位越高，受害程度越大。 (7)長汀縣是福建省水土流失最嚴(yán)重的區(qū)域之一，此次雨雪冰凍災(zāi)害嚴(yán)重干擾了長汀縣多年來大量人力物力投入輔助脆弱的森林生態(tài)系

18、統(tǒng)恢復(fù)過程，森林C匯功能明顯降低。研究結(jié)果對長汀縣森林培育、森林C匯及生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)措施的選擇均有一定的指導(dǎo)意義，如在山地鞍部風(fēng)口、山峰頂部和山脊上部等風(fēng)雪災(zāi)害易發(fā)生的地方盡量避免皆伐，撫育采伐的強(qiáng)度也不能太大：易遭風(fēng)雪侵襲的林分人工造林則應(yīng)選擇適應(yīng)性強(qiáng)、抗逆抗寒性強(qiáng)的鄉(xiāng)土闊葉樹種；森林生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)應(yīng)采取自然修復(fù)為主，人工措施為輔的改造方針，把易受災(zāi)的林分培育成生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，抵御自然災(zāi)害能力強(qiáng)的混交、異齡、復(fù)層近自然林，可大大提高長汀縣森