不同发育阶段楠木人工林生态系统碳贮量研究

对福建尤溪楠木（Phoebe Bourmei Yang）幼龄林、中龄林和成熟林生态系统各组分含碳率和碳贮量进行了测定和比较研究．结果表明，不同发育阶段楠木林乔木层、林下植被层和凋落物层含碳率为42．64％-51．45％，表现为成熟林最大，中龄林次之，幼龄林最小，0-100cm土壤层含碳率亦表现出同样的规律；随林龄增大，乔木层、凋落物层和土壤层碳贮量均逐渐增加，决定了生态系统总碳贮量也逐渐增大，成熟林生态系统碳贮量为210．32t／hm^2，分别是幼龄林和中龄林的1．67倍和1．26倍．     

不同生长发育阶段木麻黄人工林的凋落物动态

以不同发育阶段木麻黄人工林为研究对象,测定了凋落物各组分含量的月动态和季节动态.结果表明:幼龄林、中龄林、成熟林向林地输入的凋落物量分别为4.84t·hm-2、9.25t·hm-2和13.33t·hm-2.不同发育阶段各组分所占比例及凋落量变化较大,成熟林分别是中龄林和幼龄林的1.44倍和2.75倍.凋落物的碳素含量季节变化为:冬季＞秋季＞夏季＞春季.     

不同发育阶段杉木人工林凋落物及不同组分持水特性的比较

为揭示不同发育阶段杉木人工林凋落物及不同组分的持水特性,选择福建三明莘口教学林场11年、22年和34年生杉木人工林为研究对象,对其凋落物的现存量、持水特性及对降雨的拦蓄能力进行分析测定.结果表明:杉木凋落物现存量表现为老龄林＞中龄林＞幼龄林,各林分凋落物现存量表现为叶凋落物占比例最大,花果占比例最小;最大吸水速率、最大持水率、最大拦蓄率和有效拦蓄率均表现为中龄林＞老龄林＞幼龄林,最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量均表现为老龄林＞中龄林＞幼龄林.凋落物不同组分中,幼龄林和成龄林最大持水率、最大吸水速率、最大拦蓄速率和有效拦蓄率均表现为叶最大,枝最小,中龄林表现为其它组分最大,叶次之;不同发育阶段杉木凋落物不同组分的最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量均表现为叶所占比例最大,花果最小.老龄林与中龄林和幼龄林相比,其凋落物现存量大具有较好的持水特性;凋落物中叶具有较大的拦蓄降雨能力.     

木麻黄与厚荚相思混交林乔木层的碳贮量及其分配

以木麻黄和厚荚相思混交林及同年生木麻黄纯林为对象,对乔木层各器官的凋落物含碳率和碳贮量进行了研究.结果表明:枝、叶、干、皮和根整体含碳率在不同林分类型之间均存在显著差异;混交林中的碳含量表现为:叶＞皮＞根＞枝＞干,而纯林中的碳含量表现为:根＞叶＞枝＞干＞皮.两种林地碳贮量地上部分和地下部分所占比例相差不大.     

不同生长发育阶段木麻黄人工林的土壤碳贮量

为探索不同林龄木麻黄纯林的土壤碳贮量,在福建惠安选择不同发育阶段(幼林、中林和成熟林)的沙地木麻黄防护林作为研究对象,用LICOR-8100 Automated Soil CO2 Flux system法测定了土壤剖面的含碳率,并计算其碳贮量.结果表明:土壤含碳率与林龄没有显著相关性,5个林分的含碳率都在5g/kg左右的较低水平;土壤含碳率和碳贮量随土壤深度的增加而降低,在10cm土层中最大.     

木麻黄与厚荚相思混交林的土壤碳贮量动态

以不同发育阶段的木麻黄一厚荚相思混交林和同年生木麻黄纯林为研究对象,测定土壤含碳率和碳贮量.结果表明:不同土壤层含碳率和碳贮量在不同林分之间均存在显著差异,木麻黄一厚荚相思混交林＞木麻黄纯林;含碳率随土层深度的增加而降低,且随土层加深差异逐渐减小,到100cm时差异基本消除.     

南亚热带杉木、红锥人工林碳储量及分配特征

明确南亚热带杉木(Cunnighamia lanceolata)、红锥(Castanopsis hystrix)人工林碳储量及分配特征,可为应对全球气候变化研究提供基础数据,为碳汇林业发展提供科学依据。以我国亚热带地区广泛栽培的杉木人工林和红锥人工林为研究对象,以相对生长方程计算林木生物量,实测林下植被生物量、林木和林下植被各组分含碳率、土壤含碳率等,进而分析不同人工林的碳储量及分配规律。结果表明:(1)人工林生态系统不同组分的含碳率存在一定差异,虽然杉木和红锥的全株含碳率相差无几,分别为48.04%和47.80%,但林下植被和土壤表层的含碳率差别较大,林下植被含碳率为40.84%—47.73%(杉木林)、36.69%—43.76%(红锥林);土壤表层含碳率为2.28%—3.30%;(2)杉木人工林乔木层碳储量(71.48t/hm~2)、林下植被碳储量(1.533t/hm~2)显著高于红锥人工林乔木层碳储量(51.82t/hm~2)和林下植被碳储量(1.185t/hm2),而红锥人工林枯落物层碳储量(0.673t/hm2)显著高于杉木人工林(0.386t/hm~2);(3)杉木人工林的皮、叶、根碳储量显著高于红锥人工林,相反,红锥人工林的枝碳储量(8.04t/hm~2)显著高于杉木人工林(6.00t/hm~2);(4)杉木人工林生态系统碳储量(217.56t/hm~2)与红锥人工林生态系统碳储量(195.05t/hm~2)无显著差异,土壤和乔木层是人工林生态系统的主要碳库,分别占生态系统碳储量的66.37%—72.81%和26.59%—32.93%。杉木人工林乔木层、林下植被和生态系统碳储量均高于红锥人工林,红锥人工林枯落物碳储量显著高于杉木人工林,杉木是发展碳汇林的较好树种。     

秋茄中龄林和成熟林凋落物量及其动态特征

2010年5月—2011年4月,对福建九龙江口秋茄(Kandelia obovata)中龄林(24年生)和成熟林(48年生)凋落物的年凋落物量、组成及其动态特征进行研究.结果表明:秋茄中龄林和成熟林年凋落物量分别为13.02和10.08t/hm~2;各组分凋落物中,落叶量和落枝量占凋落物总量的比例为中龄林(65.74%,26.04%)成熟林(54.17%,20.43%),落花量和落果量则是成熟林(11.31%,14.09%)中龄林(5.84%,2.38%).秋茄中龄林的年凋落物量明显高于成熟林,是因为受林分密度和生长发育阶段影响:24年生秋茄林属中龄林,处于生长期,生长非常迅速,自疏现象比较明显,凋落物较多,导致其凋落物量高于成熟林;而48年生秋茄林属于成熟林,生长趋于稳定,凋落物反而较少.这说明秋茄林凋落物是一个巨大的养分贮存库,有助于维持红树林区的生物资源,提高河口生态系统的生产力.     

海南屯昌不同林龄槟榔人工林地下部分碳储量的分布特征

以海南省屯昌县枫木林场3种林龄(幼龄林、中龄林、成熟林)的槟榔人工林为研究对象，探讨槟榔人工林地下部分0～100 cm土层中根系碳储量与土壤有机碳储量的分布特征.研究表明：0～100 cm土层中，槟榔人工林根系主要集中在表层(0～30 cm)，且根系生物量随土层的加深而显著降低，表现为：成熟林(1244.26 g·m^-3)>中龄林(993.26 g·m^-3)>幼龄林(658.59 g·m^-3)；随林龄增长，根系碳储量表现为成熟林(6.23 t·hm^-2)>中龄林(4.97 t·hm^-2)>幼龄林(3.57 t·hm^-2).不同林龄槟榔人工林的土壤有机碳(0～100 cm土层)分布表现为：随土层加深，土壤有机碳含量显著减少，不同林龄之间土壤有机碳存在差异，但不显著，其中，幼龄林的有机碳范围在2.64～21.65 g·kg^-1之间，中龄林的含量范围为3.56～25.21 g·kg^-1，成熟林的...     

木麻黄与湿地松混交林的土壤碳贮量动态

对木麻黄一湿地松混交林、木麻黄纯林土壤含碳率及其碳贮量进行了研究.结果表明:含碳率和碳贮量在不同林地之间均存在显著差异,木麻黄一厚荚相思混交林＞木麻黄纯林:含碳率随土层深度的增加而降低,且随土层加深差异逐渐减小,到100cm时差异基本消除.     

广西不同林龄马尾松人工林土壤碳储量动态变化

为了解不同林龄马尾松Pinus massoniana人工林土壤碳储量的动态变化,选取广西横县镇龙林场不同林龄（幼龄林、中龄林、成熟林、过熟林）的马尾松人工林为研究对象,对林地土壤有机碳含量及土壤碳储量的变化特征进行研究,并探讨其影响因素。研究表明,随着林龄递增,各土层土壤有机碳含量及土壤碳储量总体表现为增加趋势,且不同林龄的同一土层之间均差异显著。不同林龄0—60 cm土层土壤有机碳含量表现为过熟林（16.82±0.23）g/kg > 成熟林（13.47±0.14）g/kg > 中龄林（10.91±0.38）g/kg > 幼龄林（10.74±0.14）g/kg,且差异显著（P<0.05）。不同林龄0—60 cm土层土壤碳储量表现为过熟林（104.92±18.08）t/hm²>成熟林（100.52±1.18）t/hm² > 中龄林（80.25±5.34）t/hm² > 幼龄林（80.23±4.54）t/hm²,且差异显著（P<0.05）。各林龄土壤有机碳含量、土壤碳储量主要集中在0—20 cm土层,并随土层深度的增加而递减,表现为土壤碳表聚现象,表层（0—20 cm）土壤碳储量所占比例均明显高于其他土层,表明不同林龄主要影响马尾松人工林土壤表层的碳含量;不同林龄土壤有机碳含量、土壤碳储量与乔木、灌木层Shannon-Wiener指数、物种丰富度、凋落物层现存量、总孔隙度、土壤含水量、土壤pH值均无显著相关关系（P>0.05）,与根系生物量呈极显著正相关关系（P<0.01）,与土壤容重呈极显著负相关关系（P<0.01）;群落总生物量、地上部分生物量均与表层（0-20 cm）土壤有机碳含量和土壤碳储量呈极显著正相关关系（P<0.01）,与20-40,40-60 cm土层土壤有机碳含量呈显著正相关关系（P<0.05）,而与后两个土层的土壤碳储量均无显著相关。该结果为研究土壤碳储量动态变化提供科学依据,有利于实现尾松人工林多目标可持续经营。     

安太堡露天煤矿刺槐人工林乔木层碳密度动态特征

刺槐人工林在水土保持与生态修复中发挥着重要作用,为探明其乔木层碳密度变化规律,文章对安太堡露天煤矿复垦区3种刺槐人工林乔木层结构进行了调查,并分析其碳密度,结果显示:刺槐+油松林乔木层碳密度最高,年均增加1.849 t·hm^-2,其次为刺槐+榆+臭椿林,年均增加0.773 t·hm^-2,刺槐纯林碳密度最低,年均增加0.674t·hm²。刺槐人工林乔木层碳密度增加明显,但总体树高增长缓慢。这表明针阔混交模式最佳,阔叶混交林优于阔叶纯林模式,刺槐人工林已由中龄林阶段逐渐进入成熟林阶段。     

江西杉木人工林生物量分配格局及其模型构建

在省级尺度上分析不同林龄杉木生物量数据,以探索江西省杉木人工林生物量的动态分配格局及其准确估算方法。结果表明:江西省杉木人工林生物量变化范围为55.64～165.22 t/hm²,其乔木层生物量占94.2%以上。杉木林及其乔木层生物量随林龄先增加后略微下降,而各林龄的灌木层、草本层和凋落物层生物量均没有显著差异。幼龄林、近熟林、成熟林各组分生物量大小排序均为乔木层>凋落物层>灌木层>草本层,而在中龄林和过熟林中则为乔木层>凋落物层>草本层>灌木层。幼龄林各器官生物量大小排序为树干>叶>根>枝,而其他林龄中的排序均为树干>根>枝>叶。以胸径(D)为单变量的杉木单株生物量(W)模型(W=0.266D^2.069)及以胸径(D)和树高(H)为变量的模型(W=0.046 9(D²H)^{0.906 4})预测值小于测量值,且预测精度R²均为0.84,其精度和预测能力均低于以胸径、林龄(A)、密度(N)为自变量的生物量模型(W=11.497D^1.847A^0.082N^-0.478)。     

山西省油松林生态系统碳密度与分配格局

针对森林生态系统的碳密度估算精度低的问题,以山西的油松人工林和天然林为对象,在林分尺度上采用实测样地数据和异速生长方程相结合的方法,分析了油松幼龄林和中龄林生态系统各组分的碳密度及分布特征.结果表明,(1)人工幼龄林(AY)、人工中龄林(AM)、天然幼龄林(NY)和天然中龄林(NM)生态系的统碳密度分别为44538.05kg/hm2、90314.68kg/hm2、119928.99kg/hm2和261036.39kg/hm2;(2)相应的4种生态系统中乔木层碳密度所占的百分比分别为12.99%、34.51%、26.25%和45.34%,灌草层和凋落物层碳密度合占的百分比分别为0.77%、3.96%、9.71%和2.98%,土壤层碳密度所占的百分比分别为86.24%、61.53%、64.04%和51.68%;(3)山西油松林生态系统碳密度平均为127525.25kg/hm2低于全国油松林平均值,但0—100cm土壤层平均碳密度76975kg/hm2与全国的平均水平相当,反映出林分的质量不高需要采取抚育措施;(4)采用林分尺度调查与异速生长方程相结合的方法,比采用材积源生物量法推算乔木层的生物量估算森林整体碳密度法具有更高精度.     

间伐对杉木人工林生态系统碳储量的短期影响

【目的】研究不同间伐强度下杉木人工林生态系统碳储量及其分配格局,进一步优化林分经营管理措施,准确评估间伐对杉木人工林生物量和碳储量的短期影响,为提高人工林的碳汇能力提供依据。【方法】以福建省三明市官庄国有林场11年生杉木人工林为研究对象,选择坡度、坡位、土壤条件相对一致的林分,按照完全随机区组试验设计,设置弱度间伐(31%,伐后林分2 250株/hm²,LIT)、中度间伐(45%,伐后林分1 800株/hm²,MIT)、强度间伐(63%,伐后林分1 200株/hm²,HIT)等3种间伐强度;共设置9块20 m×20 m样地,采集深度为1 m剖面内不同土层的土壤;并在样地内每木检尺,利用生物量回归方程对乔木层生物量进行估算,同时实测林下植被和凋落物生物量;通过元素分析仪测定植被和土壤碳含量,并根据碳含量估算碳储量。【结果】间伐后3年,杉木人工林乔木层碳储量随着间伐强度的增加而减小,LIT、MIT、HIT处理样地乔木层碳储量依次为66.16、58.78、49.71 t/hm²;杉木人工林灌木层和草本层的碳储量随着间伐强度的增加而显著增加,分别占生态系统碳储量的0.03%~0.19%和0.01%~0.67%;凋落物层碳储量占生态系统碳储量的2.87%~4.32%,间伐对凋落物层碳储量无显著影响;土壤有机碳储量在不同间伐处理间差异显著(P<0.05),杉木人工林土壤层碳储量随着间伐强度的增加而降低,HIT处理土壤层碳储量较LIT和MIT处理降低了32.07%和1.03%。间伐后3年,杉木人工林生态系统碳储量随着间伐强度增加而显著降低(P<0.05),LIT、MIT和HIT处理样地总碳储量依次为173.85、161.12、121.73 t/hm²。乔木层和土壤层碳储量之和占比超过90.00%,表明乔木层和土壤层是巨大的碳库,且间伐短期降低生态系统总碳储量。【结论】间伐后短期内杉木人工林乔木层、凋落物层和土壤层碳储量随着间伐强度的增加而下降,而灌木层和草本层的碳储量则随着间伐强度的增加而增加,表明间伐3年后试验林地还处于恢复期,杉木人工林间伐短期内会降低生态系统总碳储量。研究结果可部分解释间伐后短期内杉木人工林生态系统各组分碳储量的分布格局,并为研究区的人工林碳汇增加和可持续经营提供科学依据。     

木麻黄与湿地松混交林乔木层的碳贮量及其分配

对木麻黄一湿地松混交林和同年生木麻黄纯林的枝、叶、干、皮、根和凋落物含碳率及碳贮量进行了研究.结果表明:枝、叶、干、皮和根整体含碳率在不同林地间均存在显著差异:纯林中碳贮量随林龄增加而增大,15a生木麻黄一湿地松混交林碳贮量比同年生木麻黄纯林增加了18.67%.基金项且:国家"十一五"科技支撑计划项目(2006BAD03A14-01),福建省重大科技专项(2006NZ0001-2).     

厚荚相思人工林碳素贮量及其空间分布

对7年生厚荚相思人工林生态系统的碳素含量、贮量及其空间分布特征进行了研究。结果表明:厚荚相思不同器官碳素含量为470.1~533.8 g/kg,排序从大到小依次为树叶、树枝、树干、树根、树皮。灌木层、草本层和凋落物层碳素含量分别为465.4、425.7和478.3 g/kg。土壤(0~80 cm)平均碳素含量为12.94 g/kg,随土层深度的增加,各层次土壤碳素含量逐渐减少。厚荚相思人工林生态系统总碳贮量为141.05 t/hm2,其中乔木层为46.97 t/hm2,占整个生态系统碳贮量的33.30%;灌草层为2.07 t/hm2,占1.47%;凋落物层为4.49 t/hm2,占3.18%;林地土壤(0~80 cm)为92.01 t/hm2,占65.23%。厚荚相思各器官碳贮量与其生物量成正比例关系,树干的碳贮量最高,占乔木层碳贮量的52.20%,树枝、树叶、树皮和树根等碳贮量共占乔木层的47.80%。7年生厚荚相思人工林乔木层年净生产力为20.06 t/(hm2·a),碳素年净固定量为9.86 t/(hm2·a)。     

暖温带-亚热带过渡区鸡公山落叶栎林生态系统碳储量分布特征

在鸡公山天然落叶栎林中设置样地,调查分析了落叶栎林生态系统土壤碳密度和碳储量,测定了林下植被层和凋落物层碳储量,并用生物量方程法估测了乔木层各组分的生物量及碳储量.结果表明:落叶栎林生态系统总碳储量为156.60 t·hm-2,空间分布特征表现为乔木层(81.65 t·hm-2)>土壤层(66.13 t·hm-2)>凋落物层(7.50 t·hm-2)>灌木层(1.09 t·hm-2)>草本层(0.23 t·hm-2).在不同采样层次上碳含量存在明显差异.土壤层碳储量随着海拔升高而显著增加(p<0.05),随着土层深度增加而显著降低(p<0.05).     

吉林蛟河不同演替阶段针阔混交林 凋落物持水特性研究

凋落物层是森林土壤不可缺少的保护层,在森林水土保持及水源涵养中起着不可替代的作用。为探究中国东北东部山地不同演替阶段针阔混交林凋落物持水特性的变化规律,以及持水特性与演替阶段之间的关系,以吉林省蛟河市林业实验区管理局林场不同演替阶段针阔混交林凋落物为研究对象,分别在中龄林、近熟林和成熟林固定监测样地中采用蛇形取样法均匀地选择5个边长为20 cm的正方形样方,并将每个样方内的未分解层和半分解层的凋落物取回实验室进行持水特性分析。采用室内浸水法计算凋落物的蓄积量、持水量、持水率以及凋落物的有效拦蓄量,并结合野外观测数据分析林下凋落物的持水特性与演替阶段之间的关系。结果表明:不同演替阶段凋落物的总蓄积量为成熟林(7.26 t/hm²)>近熟林(4.56 t/hm²)>中龄林(3.68 t/hm²),持水量大小为成熟林(21.23 t/hm²)<近熟林(35.24 t/hm²)<中龄林(47.71 t/hm²),持水率大小为成熟林(844.72%)>近熟林(742.58%)>中龄林(592.02%),有效拦蓄量为成熟林(31.32 t/hm²)>近熟林(20.52 t/hm²)>中龄林(11.98 t/hm²)。林分各演替阶段不同分解程度的凋落物持水量与持水率均随着浸水时间的增加呈对数关系增长,吸水速率则随浸水时间的增加呈幂指数关系下降。研究表明,成熟林的持水性能最强,近熟林、中龄林持水性能依次减弱。不同演替阶段林分最大持水量、最大持水率与蓄积量大小排序一致,表明持水量、持水率与蓄积量有很强的相关关系,蓄积量越大,凋落物持水量、持水率越高,森林凋落物持水能力越强。     

云和县森林生态系统水源涵养功能评估

云和县是浙江省的重要生态功能区,具有十分重要的水源涵养功能.以浙江省云和县2007年森林资源二类调查数据为基础,结合文献参数数据,运用综合蓄水能力法,估算云和县林冠层、枯落物层和土壤层3个不同作用层的水源涵养量,并对不同森林类型、林龄、立地条件下森林涵养水源功能以及空间分布进行对比分析.结果表明:1)2007年云和县森林生态系统总涵养水源量为7584.49×104 m3,其中94.18％来源于土壤层蓄水,4.19％来源于林冠截留降水,枯落物层枯落物层持水量占1.63％;2)各森林类型总涵养水源量大小依次为阔叶林＞松木林＞杉林＞经济林＞竹林＞灌木林,单位面积涵养水源量平均为908.49 t/hm2,大小依次为阔叶林＞竹林＞杉林＞松木林＞经济林＞灌木林;3)水源涵养林不同年龄组的贡献率为幼龄林(43.60％)＞中龄林(26.91％)＞近成熟林(22.27％)＞成熟林(6.93％)＞过熟林(0.29％);4)云和县森林生态系统的综合水源涵养能力呈现四周高、中间低的空间分布特征,与海拔的分布特点一致.