張明陽，羅為檢，劉會(huì)玉，章春華，岳躍民，王克林，*

(1.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長沙 410125;2.國家林業(yè)局中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，長沙 410014;3.南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，南京 210046;4.中國科學(xué)院環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測研究站，環(huán)江 547100)

植被碳儲(chǔ)量是估算陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣間溫室氣體CO2交換量的關(guān)鍵因子，并成為多個(gè)重大科學(xué)計(jì)劃的研究主題［1］?？λ固厣鷳B(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分［2］，具有活躍的CO2-H2O-CaCO3系統(tǒng)生物/化學(xué)過程，在溫室氣體源匯關(guān)系效應(yīng)中，既可能是匯，又可能是源，在全球碳循環(huán)中發(fā)揮著重要的作用［3］。我國西南喀斯特區(qū)土層淺薄、土壤總量少，植被碳占碳庫的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它類型區(qū)，植被碳儲(chǔ)蓄的時(shí)空變異特征成為喀斯特區(qū)域碳循環(huán)研究中迫切需要解決的科學(xué)問題。20世紀(jì)90年代以來，隨著國家八七扶貧計(jì)劃及西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，實(shí)施了退耕還林(還草)、封山育林、生態(tài)移民等治理措施。到2010年1月廣西已投入石漠化治理資金超過5億元，封山育林、人工造林、加強(qiáng)管護(hù)、建沼氣池、砌墻保土、生態(tài)扶貧、異地搬遷、加工增收被作為綜合治理的8條基本經(jīng)驗(yàn)全面推廣［4］。隨著石漠化綜合治理試點(diǎn)工程的啟動(dòng)，研究喀斯特區(qū)植被的固碳效應(yīng)對評價(jià)石漠化綜合治理工程的效益具有重要的科學(xué)意義。我國不少學(xué)者對西南喀斯特區(qū)的碳循環(huán)進(jìn)行了相關(guān)研究［5-8］，但一般集中于土壤有機(jī)碳的探討，且?guī)缀醵际巧鷳B(tài)系統(tǒng)尺度的微觀研究，區(qū)域尺度的研究還剛剛開始，任道重遠(yuǎn)。因此，探討喀斯特區(qū)域植被碳儲(chǔ)蓄，揭示典型喀斯特區(qū)域植被碳儲(chǔ)蓄的時(shí)空分異特征，不僅能為喀斯特石漠化綜合治理工程的效益評價(jià)提供科學(xué)參考，而且能為準(zhǔn)確估算喀斯特區(qū)域碳儲(chǔ)量與減緩我國環(huán)境外交談判中來自碳排放方面的壓力提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與科學(xué)依據(jù)。本文以進(jìn)行了大規(guī)模生態(tài)環(huán)境移民的桂西北區(qū)(河池、百色共23個(gè)縣市)為研究區(qū)域，基于2005—2010年林業(yè)清查資料，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，從碳儲(chǔ)量和密度的空間分布和年際變化的角度，對植被碳儲(chǔ)量及密度進(jìn)行估算，旨在揭示桂西北植被碳庫大小以及在空間上的分布差異，為明確生態(tài)移民等石漠化治理措施效果和喀斯特生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究提供數(shù)據(jù)支持和參考。

1 研究區(qū)概況

桂西北地處廣西西北邊陲、云貴高原南麓，介于104°29'—109°09'E，23°41'—25°37'N 之間(地理位置見圖1)?？偯娣e約為6.94萬km2，包括廣西河池市11個(gè)縣(市)和百色市12個(gè)縣市。屬于中亞熱帶南緣季風(fēng)氣候，年平均氣溫在19.5℃，年均降水在1000mm，時(shí)空分布不均。以山地、峰叢洼地為主，山區(qū)面積比例大(百色和河池分別為30%和59%)。海拔從2000多米降至100多米，呈西北向東南降低的空間分布，由西向東的地貌類型主要分為中山、低山和峰叢洼地。成土母巖主要有石灰?guī)r、紫色巖等?？λ固氐孛矎V為發(fā)育，是全國18個(gè)貧困地區(qū)之一，有19個(gè)國家級重點(diǎn)扶持貧困縣(百色10個(gè)，河池9個(gè))。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 資料來源

主要數(shù)據(jù)是2005—2010年林業(yè)清查數(shù)據(jù)(來源于中南林業(yè)勘測設(shè)計(jì)院)，具體做法是采用系統(tǒng)抽樣的方法，在五萬分之一的地形圖上，按照6km×8km的網(wǎng)格進(jìn)行機(jī)械布點(diǎn)，以每個(gè)網(wǎng)格的西南交叉點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)25.82m×25.82m的正方形固定樣地，每個(gè)樣地面積0.0667hm2。本區(qū)域共總1444個(gè)樣地，有樣地號、優(yōu)勢樹種、胸徑、林分蓄積等60多項(xiàng)因子。公益林等相關(guān)林業(yè)數(shù)據(jù)來源于廣西林業(yè)廳。

圖1 研究區(qū)域地理位置Fig．1 Location in the study area

2.2 研究方法

2.2.1 生物量

(1)喬木林生物量?；谏仲Y源清查資料的生物量估算方法已從材積比值法、蓄積量轉(zhuǎn)化法發(fā)展到生物量轉(zhuǎn)換因子法(BEF，也稱材積源轉(zhuǎn)換法)［9］，生物量轉(zhuǎn)換因子法是目前估測植物生物量的常用方法。蓄積量是生長的立地、氣候和年齡及其他各因素的綜合反映，在不同林分類型中二者存在著良好的回歸關(guān)系［10-11］。故采用材積源生物量法和已經(jīng)建立的回歸方程［10-12］，計(jì)算喬木林的生物量。

BEF值(fBEF)隨著林齡、立地、林分密度、林分狀況不同而異，而林分蓄積量綜合反映了這些因素的變化，林分蓄積量(V)與fBEF具有如下函數(shù)關(guān)系［10］:

式中，a和b為轉(zhuǎn)換因子參數(shù)(常數(shù))。按照BEF的定義，林分的公頃生物量(B，t/hm2)可以由公頃蓄積量(V，m3/hm2)和所對應(yīng)的換算因子相乘得到，即:

因此林分生物量(W)可以用下式表示:

式中，i為優(yōu)勢樹種，Ai、Vi、FBEFi分別為第i優(yōu)勢樹種的林分面積、平均蓄積量和對應(yīng)換算因子。

(2)非喬木林生物量。根據(jù)文獻(xiàn)［10-14］，疏林、灌木林和竹林生物量采用平均生物量，疏林取23.70 t/hm2，灌木林取19.79 t/hm2，竹林取22.50 t/hm2。

2.2.2 植物碳含量及其碳儲(chǔ)量

植物碳含量也稱含碳率，其計(jì)算方法主要有常數(shù)法［15］、直接測定法［16］、分子式推導(dǎo)法［14］。此次選用常值0.50作為碳含量的計(jì)數(shù)值。

植被碳儲(chǔ)量以植被生物量(W)乘以碳含量(Cc)推算求得植被的碳儲(chǔ)量(C)，其計(jì)算公式為:

植被碳密度為單位面積的植被碳儲(chǔ)量，即植被的碳儲(chǔ)量除以其總面積。此次試驗(yàn)的碳儲(chǔ)量僅指植被的碳儲(chǔ)量，不包括凋落物層和土壤層的碳。

2.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用《國家森林資源連續(xù)清查技術(shù)規(guī)定》的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及成數(shù)法、均數(shù)法［13］對數(shù)據(jù)進(jìn)行均數(shù)與總量的統(tǒng)計(jì)與分析，保持前后期數(shù)據(jù)的連續(xù)可比性。運(yùn)用ARCGIS 9.3、Microsoft Excel 2003軟件。根據(jù)樣點(diǎn)生物量轉(zhuǎn)化求得樣點(diǎn)植被碳儲(chǔ)量，在ARCGIS 9.3進(jìn)行空間分析，得到區(qū)域各二級地類碳儲(chǔ)量及其變化統(tǒng)計(jì)情況。

3 結(jié)果與分析

3.1 區(qū)域植被碳儲(chǔ)量和密度及其變化

研究區(qū)域從2005年到2010年，呈現(xiàn)碳匯變化趨勢，植被碳密度從29.04t/hm2增加到29.57 t/hm2(表1)，相應(yīng)地，植被碳儲(chǔ)量由4.19×104t增加到4.27×104t，增幅為1.84%。與全國植被碳密度38.05t/hm2［17］相比，研究區(qū)域植被碳密度偏低。與其它學(xué)者的研究結(jié)果相比，研究區(qū)域植被碳密度低于福建省(32.85 t/hm2)［18］和海南省(32.59 t/hm2)［19］，高于北部的湖南省(18.53 t/hm2)［20］和四川省(18.47t/hm2)［21］，與江西省(25.38t/hm2)［11］森林植被碳密度值較為接近。

表1 研究區(qū)域2005—2010年植被碳儲(chǔ)量和密度及其變化Table 1 Vegetation carbon storage and density and its change in the study area in 2005 and 2010

各地類植被碳密度，2005年和2010年都是喬木林地的碳密度最大(分別37.16 t/hm2和37.21 t/hm2)，其次為竹林地(分別為29.35 t/hm2和28.52 t/hm2)，植被碳密度少的是建設(shè)用地、城鎮(zhèn)居民用地，幾乎都沒超過25 t/hm2。各地類植被碳儲(chǔ)量，2005年和2010年碳儲(chǔ)量最大的依然是喬木林地(分別為1.81×104t和2.03×104t)，分別占各自年份總植被碳儲(chǔ)量的43.26%和47.59%。

由于樣地是固定樣地，樣地?cái)?shù)量變化在一定程度上可以表明區(qū)域植被轉(zhuǎn)換狀況。在2005年到2010年期間，喬木林和特灌林增加不少(分別為58個(gè)和17個(gè))，宜林荒山地、未利用地、耕地等減少最多(表1)。至2010年6月底，廣西已完成工程建設(shè)902666.70 hm2，其中退耕還林232666.70 hm2，荒山荒地造林581333.3 hm2，封山育林88666.67 hm2①廣西退耕還林工作情況匯報(bào).自治區(qū)退耕還林工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.2010.11.。喬木林地和特灌林地增加、荒山地和未利用地及耕地的大量減少，說明區(qū)域植被覆蓋條件趨于好轉(zhuǎn)，退耕還林生態(tài)環(huán)境治理措施效果明顯。

植被的密度與其年齡密切相關(guān)。2005年不同齡組的碳密度依次為:成熟林＞中齡林＞過熟林＞近熟林＞幼齡林(表2)，2010年不同齡組的碳密度依次為:成熟林＞近熟林＞中齡林＞過熟林＞幼齡林 (表2)。碳密度高的主要集中在成熟林、中齡林和近熟林，其中成熟林在2005年和2010年的碳密度分別為66.06 t/hm2和61.66 t/hm2，而幼齡林的碳密度相對最低(2005年和2010年分別為29.79和30.56t/hm2)。從植被碳密度在2005—2010年期間的變化來看，近成熟林的碳密度上升明顯，達(dá)10.12t/hm2，同時(shí)幼齡林和非林地的碳密度也有少量增加;而過熟林、成熟林和中熟林的碳密度減少明顯(表2)。由于樣地是固定樣地，從樣地的數(shù)量變化，在一定程度上可以表明區(qū)域植被覆蓋林組轉(zhuǎn)換狀況。在2005—2010年期間，中齡林和幼齡林增加明顯(分別29個(gè)和22個(gè))，相應(yīng)地，非林地大量減少(減少64個(gè))，在一定程度上表明研究區(qū)域植被覆蓋條件好轉(zhuǎn)，退耕還林和植樹造林等生態(tài)建設(shè)效果明顯。

表2 林分各齡組的植被碳密度及其變化Table 2 Vegetation carbon density and its change of vegetation types by age group

研究區(qū)域各起源植被碳密度，從總體情況來講，純天然林和植苗的人工林碳密度大(表3)，均超過30t/hm2。不管是天然的萌生還是人工的萌生，植被碳密度均相對較小，在2005年分別是27.16 t/hm2和27.89 t/hm2，在2010年分別為26.55 t/hm2和32.28 t/hm2。人工林中直播的碳密度最小，在2005年和2010年分別僅為25.89 t/hm2和25.94 t/hm2。從各起源的植被碳密度變化來看，從2005年到2010年，人工的植苗、直播、飛播和萌生方式都是增加的，尤其是飛播和萌生方式增加明顯(分別為4.01 t/hm2和4.39t/hm2)。天然林中除了純天然的有所增加外(0.35 t/hm2)，天然中的人工促進(jìn)和萌生兩種方式都呈下降的變化趨勢。這在很大程度上表明，人工造林措施在區(qū)域的植被影響較大，而且是正面影響。應(yīng)該繼續(xù)目前的人工造林措施，從而保證區(qū)域植被狀況好轉(zhuǎn)，使得區(qū)域植被碳儲(chǔ)量增加和碳匯增強(qiáng)。

表3 林分各起源的植被碳密度及其變化Table 3 Vegetation carbon density and its change of vegetation types of different origins

2.2 石漠化治理措施下植被碳密度及其變化

從不同工程類別區(qū)的植被碳密度來看(圖2)，省級和國家級自然保護(hù)區(qū)的植被碳密度最大，均超過40 t/hm2;而珠江防護(hù)林退耕還林工程、其它林業(yè)工程的植被碳密度都相對較低，絕大多數(shù)為20多t/hm2(2005年珠江防護(hù)林25.13 t/hm2，退耕還林工程24.68 t/hm2，其它林業(yè)工程27.27 t/hm2;2010年珠江防護(hù)林30.77 t/hm2，退耕還林27.68 t/hm2，其它林業(yè)工程35.05 t/hm2)。不同工程類別植被碳密度變化，除了省級自然保護(hù)區(qū)的植被碳密度輕微減少外(減少0.37 t/hm2)，其他工程類別的植被碳密度均呈明顯增長變化趨勢，其中退耕還林工程的植被碳密度增加3.00 t/hm2，珠江防護(hù)林的植被碳密度增加5.64 t/hm2。截至2011年3月20日，廣西石漠化綜合治理完成封山育林71100hm2，人工造林2040 hm2，其中2010年度完成封山育林30160 hm2，完成人工造林780 hm2①廣西石漠化綜合治理工程林業(yè)建設(shè)工作匯報(bào).廣西壯族自治區(qū)林業(yè)廳.2011年3月28日。這在很大程度上表明，通過實(shí)施退耕還林、封山育林、生態(tài)移民等措施，西南喀斯特地區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建取得了成效。

從不同類型林種的植被碳密度看(圖3)，水源涵養(yǎng)林和國防特種用途林的植被碳密度相對較高，均超過30 t/hm2(2005年水源涵養(yǎng)林36.49 t/hm2，國防特種用途林34.73 t/hm2;2010年水源涵養(yǎng)林38.65 t/hm2，國防特種用途林36.22 t/hm2)。從變化來看，所有林種的植被碳密度都呈不同程度的增長變化趨勢，其中尤其是用材林、水源涵養(yǎng)林和國防特種用途林，分別增加7.79、2.15 t/hm2和1.50 t/hm2。

圖2 不同工程類別區(qū)的植被碳密度(t/hm2)Fig．2 Vegetation carbon density of different types of construction

圖3 不同類型林種的植被碳密度(t/hm2)Fig．3 Vegetation carbon density of different types of vegetation species

從各石漠化分級強(qiáng)度區(qū)植被碳密度來看(圖4)，除了潛在石漠化分級區(qū)碳密度超過27t/hm2外，其它的輕度、中度、強(qiáng)度和中度石漠化分級區(qū)碳密度都25t/hm2左右，其中重度石漠化區(qū)植被碳密度最低(24.38 t/hm2)，這應(yīng)該與重度石漠化區(qū)的低植被覆蓋度相關(guān)。從變化來看，中度與強(qiáng)度石漠化區(qū)植被碳密度增加，重度石漠化區(qū)植被碳密度幾乎不變，而潛在和輕度石漠化區(qū)植被碳密度減少，這一定程度上說明在中度和強(qiáng)度石漠化區(qū)由于石漠化治理措施的實(shí)施生態(tài)環(huán)境好轉(zhuǎn)，重度石漠化區(qū)由于植被破壞嚴(yán)重難以在短期內(nèi)恢復(fù)而生態(tài)環(huán)境難以好轉(zhuǎn)。同時(shí)，從喀斯特區(qū)與非喀斯特區(qū)植被碳密度可以看出(圖5)，非喀斯特區(qū)植被碳密度明顯高于喀斯特區(qū)(2005年非喀斯特區(qū)31.80 t/hm2，喀斯特區(qū)26.49 t/hm2;2010年非喀斯特區(qū)32.49 t/hm2，喀斯特區(qū)26.90 t/hm2)，從2005年到2010年，無論非喀斯特區(qū)還是喀斯特區(qū)植被碳密度都處于增長變化趨勢，與前期分析區(qū)域生態(tài)環(huán)境好轉(zhuǎn)的結(jié)果一致［24-25］。

圖4 各石漠化分級強(qiáng)度區(qū)植被碳密度Fig．4 Vegetation carbon density of different grade of karst rocky desertification

圖5 喀斯特區(qū)與非喀斯特區(qū)植被碳密度Fig．5 Vegetation carbon density in karst areas and non-karst areas

2.3 植被碳密度空間分布及其變化

植被碳密度空間分布上，大致表現(xiàn)為西部高、中東部低，北部高、南部低(圖6，表4)。西部區(qū)不少樣點(diǎn)的植被碳密度超過40 t/hm2，而中東部區(qū)大量樣點(diǎn)的植被碳密度低于25 t/hm2。西部各行政區(qū)的植被碳密度主要集中在26—36 t/hm2，中東部各行政區(qū)的植被碳密度集中在25—30 t/hm2。這種分布趨勢，與植被凈第一性生產(chǎn)力和植被覆蓋度的空間分布相近(2005年，西部植被覆蓋度均值超過60%，凈第一性生產(chǎn)力(NPP)均值超過1000g/m2;中部地區(qū)植被覆蓋率均值約40%，NPP約500g/m2;北部和東部部分區(qū)域植被覆蓋率小于30%，NPP部分區(qū)域平均值在100g/m2以下)［24-25］。廣西石漠化土地2333333.30hm2，石漠化面積居全國第三位，在10個(gè)市76縣(市、區(qū))均有分布［26］。主要分布于廣西桂中偏西和桂西南地區(qū)，如位于桂中偏西的平果、大化、都安、馬山、巴馬、東蘭、鳳山縣，位于桂西南的德保、田東縣［26］，而這些縣主要就是分布在本研究區(qū)域的中東部和南部區(qū)域。

圖6 研究區(qū)域2005年和2010年樣點(diǎn)植被碳密度分布情況Fig．6 Distributions of vegetation carbon density of samples in the study area in 2005 and 2010

從2005年到2010年植被碳密度變化在空間分布上，表現(xiàn)為絕大部分區(qū)域增加(圖7，表4)。從各行政區(qū)植被碳密度的絕對數(shù)變化來看，在23個(gè)行政區(qū)中僅有5個(gè)行政區(qū)有下降(西林、百色、宜州、羅城、田東)，除了西林下降幅度比較大之外(下降2.63 t/hm2)，其它4個(gè)行政區(qū)均輕微下降。相應(yīng)地，表現(xiàn)在各行政區(qū)的植被碳密度等級分布空間圖上(圖7)，有16個(gè)行政區(qū)的植被碳密度維持在原有分級水平，有7個(gè)行政區(qū)有不同程度的升級，其中隆林、那坡、平果、東蘭、樂業(yè)、天峨、環(huán)江都由各自原屬等級上升為上一個(gè)植被碳密度等級(隆林、平果和東蘭由25—28 t/hm2等級提升為28—30 t/hm2等級，那坡由28—30 t/hm2等級提升為30—35 t/hm2等級，樂業(yè)和天峨由30—35 t/hm2等級提升為＞35 t/hm2等級，環(huán)江由28—30 t/hm2等級提升為30—35 t/hm2等級)。據(jù)林業(yè)廳2009年廣西公益林統(tǒng)計(jì)，隆林18893.33 hm2水源涵養(yǎng)林，樂業(yè)2920 hm2水源涵養(yǎng)林和960 hm2水土保持林，天峨1493.333 hm2水源涵養(yǎng)林和380 hm2水土保持林，環(huán)江5060 hm2水土保持林。

圖7 研究區(qū)域各縣市植被碳密度分布Fig．7 Distributions of vegetation carbon density of different counties in the study area

表4 研究區(qū)域各縣市2005—2010年植被碳密度及其變化Table 4 Vegetation carbon density and its change of different counties in the study area in 2005 and 2010

據(jù)2005年開展的石漠化監(jiān)測調(diào)查結(jié)果，平果縣石山區(qū)面積156486.70 hm2，其中石漠化地83366.67 hm2，潛在石漠化地14860 hm2，通過努力，平果縣生態(tài)環(huán)境有了較大改觀，全縣植樹造林和封山育林45333.33 hm2，其中完成營造任豆樹14666.67 hm2、竹子7466.667 hm2，封山育林23793.33 hm2［4］。很大程度說明在這些行政區(qū)植被碳密度增加較多，植被覆蓋好轉(zhuǎn)較大，人工調(diào)控措施發(fā)生了一定的作用。研究結(jié)果表明研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理措施效果顯著，區(qū)域生態(tài)環(huán)境好轉(zhuǎn)。前期研究結(jié)果顯示:在20世紀(jì)90年代，尤其是在1993—2002年，廣西進(jìn)行了大規(guī)模的生態(tài)環(huán)境移民(約49133戶和232705人)，區(qū)域生態(tài)環(huán)境好轉(zhuǎn)，地處典型喀斯特區(qū)、石漠化顯著的平果和東蘭，單位面積生態(tài)服務(wù)功能顯著增加［24-25］。

研究區(qū)域植被碳密度隨平原-丘陵-低山-中山地貌植被碳密度逐漸遞增(圖8)。在中山區(qū)最高，超過30 t/hm2，在平原區(qū)最低，僅為25 t/hm2。2005年到2010年，植被碳密度在各地貌類型區(qū)的變化，除了平原區(qū)有輕微下降外，其它各個(gè)地貌類型區(qū)均有不同程度的增加。研究區(qū)域植被碳密度隨坡位分布與隨地貌分布的趨勢相似，也是高海拔的脊、上、中坡位植被碳密度高，而下坡、谷和平地的植被碳密度低(圖8)。這是低的部位(坡腳)人口密度大，擾動(dòng)多。從2005年到2010年其植被碳密度的變化，是脊部和平地區(qū)有輕微下降，其它坡位區(qū)均呈不同程度的上升。這種空間分布及其變化趨勢，應(yīng)該與區(qū)域的地表覆蓋狀況相關(guān)，區(qū)域?qū)儆诘湫偷牡湫涂λ固貐^(qū)域，建設(shè)用地與人類活動(dòng)主要在峰叢洼地、低海拔平原區(qū)，而自然生態(tài)系統(tǒng)以及植被覆蓋較好的區(qū)域在人類活動(dòng)干擾較少的高海拔區(qū)。

圖8 研究區(qū)域不同地形條件下的植被碳密度Fig．8 Vegetation carbon density of different terrain condition in the study area

4 小結(jié)

本文以林業(yè)清查資料為主要數(shù)據(jù)源，結(jié)合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，采用生物量轉(zhuǎn)換因子法，運(yùn)用3S技術(shù)估算并分析了桂西北(河池和百色市，共23個(gè)縣市)植被碳的空間分布及其變化。結(jié)果表明:

(1)研究區(qū)域從2005年到2010年呈現(xiàn)碳匯變化趨勢，植被碳密度從29.04t/hm2增加到29.57 t/hm2，植被碳儲(chǔ)量由4.19×104t增加到4.27×104t，增幅為1.84%。區(qū)域植被碳密度低于全國植被碳密度，與江西省森林植被碳密度值較為接近。

(2)從治理措施、林種起源方式及林種類型來看，自然保護(hù)區(qū)的植被碳密度最大，超過40 t/hm2。從2005年到2010年，人工植苗、直播、飛播和萌生方式植被碳密度增加，退耕還林工程的植被碳密度增加3.00 t/hm2，所有林種碳密度呈不同程度增長，無論是非喀斯特區(qū)還是喀斯特區(qū)的植被碳密度都處于增長的變化趨勢。結(jié)果表明，隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，退耕還林措施效果明顯。

(3)植被碳密度空間分布上，大致表現(xiàn)為西部高、中東部低，北部高、南部低。不少西部區(qū)的植被碳密度超過40 t/hm2，大部分中東部區(qū)植被碳密度低于25 t/hm2。隨平原-丘陵-低山-高山地貌植被碳密度逐漸遞增，高海拔的脊、上、中坡位植被碳密度高。從2005年到2010年植被碳密度變化在空間分布上表現(xiàn)為絕大部分區(qū)域增加，在23個(gè)行政區(qū)中有16個(gè)行政區(qū)的植被碳密度維持在原有分級水平，有7個(gè)行政區(qū)有不同程度的升級。植被碳密度的空間分布趨勢，與植被凈第一性生產(chǎn)力和植被覆蓋度的空間分布相近。植被碳密度變化在空間上的分布，說明研究區(qū)域植被碳密度增加，區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理措施效果顯著，區(qū)域生態(tài)環(huán)境好轉(zhuǎn)。這與近年來研究區(qū)進(jìn)行石漠化治理有很大的關(guān)系。近年來，河池市以封山植樹和保護(hù)為主要手段，較好地推進(jìn)石漠化治理和和生態(tài)保護(hù)工程建設(shè)。2005年河池市有石漠化土地和潛在石漠化土地面積1576867 hm2，2008年開始，在都安、大化、鳳山、環(huán)江四縣實(shí)施石漠化綜合治理工程，平均每縣實(shí)施9000hm2綜合治理試點(diǎn)任務(wù)。以石漠化治理試點(diǎn)縣之一都安縣為例，2005年石漠化總面積為1896409.70hm2，而在2009年，石漠化土地面積遞減為333356.90hm2，并具有退耕還林工程面積5954.70hm2①都安瑤族自治縣森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查報(bào)告(2009).廣西壯族自治區(qū)林業(yè)勘測設(shè)計(jì)院，2010.12。

本文沒有考慮土壤碳庫，因此沒有估計(jì)整個(gè)森林生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力，尚需進(jìn)一步研究。生物量估算參照生物量轉(zhuǎn)換因子法，其不確定性也需要進(jìn)一步研究。

致謝:感謝中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所謝永宏研究員對寫作的幫助。

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