何云玲,郭宗鋒,劉雪蓮
1. 云南大學(xué)資源環(huán)境與地球科學(xué)學(xué)院,云南 昆明 650091;2. 四川宜賓學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院,四川 宜賓 644007
四川省老君山常綠闊葉林喬木碳儲(chǔ)量及其分布特征
何云玲1,郭宗鋒2,劉雪蓮1
1. 云南大學(xué)資源環(huán)境與地球科學(xué)學(xué)院,云南 昆明 650091;2. 四川宜賓學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院,四川 宜賓 644007
森林生物碳儲(chǔ)量作為森林生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)的重要組成部分,在全球碳循環(huán)中發(fā)揮著重要作用。以四川省老君山典型亞熱帶常綠闊葉林為研究對(duì)象,通過外業(yè)樣地調(diào)查與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析相結(jié)合的方法,利用2012年和2015年的植被調(diào)查數(shù)據(jù),對(duì)其喬木層生物量和碳儲(chǔ)量進(jìn)行了計(jì)量,分析了喬木層碳儲(chǔ)量的空間分配格局,并對(duì)不同樣地年固碳能力與碳匯潛力進(jìn)行了探討。結(jié)果表明:老君山亞熱帶常綠闊葉林在1 500 m處普查樣地和1 700 m復(fù)查樣地的森林喬木層碳儲(chǔ)量(以C計(jì))分別為142.95和139.67 t·hm-2,喬木年平均固碳增量分別為7.45和7.11 t·hm-2,年平均增長(zhǎng)率分別為5.83%和5.68%。其中,普查樣地的喬木層碳儲(chǔ)量、年平均固碳增量、平均年增長(zhǎng)率均大于復(fù)查樣地,顯示了老君山亞熱帶常綠闊葉林具有較強(qiáng)的固碳能力,而且海拔1 500 m處的喬木層在碳蓄積方面占主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。另外,海拔1 500 m處常綠闊葉林喬木層碳儲(chǔ)量主要存儲(chǔ)在樹高h(yuǎn)≥10 m(比例50.54%)和徑級(jí)10 cm≤d<20 cm(比例40.08%)的喬木中,1 700 m處的常綠闊葉林喬木碳儲(chǔ)量主要存儲(chǔ)在樹高5 m≤h<10 m(比例56.88%)和徑級(jí)10 cm≤d<20 cm(比例48.82%)的喬木中。尤其是老君山常綠闊葉林目前中齡林所占的比重較大,具有較大的碳匯潛力。研究結(jié)果可為該地區(qū)森林經(jīng)營(yíng)管理及碳匯功能評(píng)價(jià)提供參考。
亞熱帶常綠闊葉林;生物量;碳儲(chǔ)量;老君山
HE Yunling, GUO Zongfeng, LIU Xuelian. Carbon Storage of Tree Layer in Subtropical Evergreen Broadleaf Forests in Laojun Mountain of Sichuan [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(11): 1765-1770.
目前,大氣中CO2的急劇增加及其對(duì)全球氣候環(huán)境的影響已成為世界廣泛關(guān)注的問題之一。森林生態(tài)系統(tǒng)是全球重要的碳庫(kù),在調(diào)節(jié)全球碳平衡、減緩大氣中CO2等溫室氣體濃度上升以及維護(hù)全球氣候平衡等方面具有重要作用;尤其森林喬木層碳儲(chǔ)量作為森林生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)的基礎(chǔ),是森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的重要數(shù)據(jù)來源(Hardiman et al.,2011;劉艷等,2015)。近年來,各國(guó)學(xué)者圍繞森林生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量、碳密度和碳匯功能做了大量的研究工作,取得了顯著的成就(Liu et al.,2012;Tang et al.,2011;李斌等,2013;胡海清等,2015)。然而迄今為止,對(duì)于森林生態(tài)系統(tǒng)究竟是“碳匯”還是“碳源”及其對(duì)未來氣候變化的響應(yīng)等問題還沒有明確的定論,而造成這種不確定性的最主要原因就在于對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的估算還存在諸多不確定性(Keller et al.,2001;李???,2011)。因此,為了正確評(píng)估森林在全球碳平衡中的作用,在國(guó)家(或地區(qū))尺度上利用對(duì)森林的碳動(dòng)態(tài)進(jìn)行更為細(xì)致的研究也日益成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。
我國(guó)對(duì)森林植被碳儲(chǔ)量的研究起步相對(duì)較晚,且大尺度森林植被碳儲(chǔ)量的研究較多(張明陽(yáng)等,2013;張治等,2014;周麗等,2014;葉金盛等,2010),近年來對(duì)于區(qū)域范圍內(nèi)的小尺度森林碳儲(chǔ)量的研究也開始逐漸增多(徐貴來等,2014;姜鵬等,2015;范佩佩等,2015),為我國(guó)各地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量評(píng)估提供了數(shù)據(jù)支持。常綠闊葉林是亞熱帶地區(qū)典型的地帶性植被,在我國(guó)亞熱帶及世界植被中,占有重要地位(黃從德等,2008)。然而,我國(guó)亞熱帶大部分森林資源的開發(fā)和破壞程度都非常嚴(yán)重,大部分森林林齡不高,且人工林占有相當(dāng)比例,天然原始林非常有限。四川地區(qū)的森林植被是西南林區(qū)的主體,地處“世界第三極”——青藏高原東緣,是全球氣候變化的敏感響應(yīng)區(qū)(黃從德等,2008)。同時(shí),該地區(qū)的森林絕大部分分布于長(zhǎng)江的上游地區(qū),具有重要的水源涵養(yǎng)的防護(hù)功能,是維系長(zhǎng)江流域生態(tài)平衡的主要天然屏障。四川省老君山亞熱帶常綠闊葉林,是保存完好的中國(guó)西部典型山地常綠闊葉林。然而,目前對(duì)該森林植被的碳儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)變化研究以及其在緩解大氣CO2濃度等方面研究甚少,對(duì)云冷杉、柏木的生物量研究相對(duì)較多,其他樹種的研究則較少,尤其是對(duì)闊葉樹種的研究缺乏(趙慶霞等,2013)。
本研究以位于四川省老君山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的山地亞熱帶常綠闊葉林長(zhǎng)期觀測(cè)樣地為研究對(duì)象,采用植被調(diào)查法,對(duì)其喬木碳儲(chǔ)量及其分布特征進(jìn)行分析研究。旨在探討該地區(qū)保存最為完好、面積最大的亞熱帶常綠闊葉林的喬木碳儲(chǔ)量特征,為區(qū)域森林碳儲(chǔ)量及其固碳潛力的估算提供科學(xué)依據(jù),同時(shí)為將來在本地區(qū)開展碳循環(huán)研究提供數(shù)據(jù)支持。
四川省老君山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于四川宜賓市屏山縣,該區(qū)位于四川盆地南緣,地處小涼山支脈五指山邊緣區(qū),東部及東北部接川南丘陵,南部與滇東高原相連。地理位置為103°39′~104°05′E,28°31′~28°51′N,總面積約為35 km2。保護(hù)區(qū)最低海拔600 m,最高海拔2008.7 m,大部分地區(qū)海拔1100~2000 m。由于保護(hù)區(qū)為山地、丘陵、高原交匯地,加之金沙江橫貫?zāi)涎?,形成溫暖、潮濕的亞熱帶濕?rùn)性氣候。氣候溫和,四季分明,雨量充沛,水熱同季,年平均氣溫12~14.7 ℃,無霜期280 d左右,年均降水量1500 mm以上,年均日照時(shí)數(shù)875 h,年均相對(duì)濕度大于85%。
該地區(qū)雖面積不大,但植物種類非常豐富,特別在海撥1500 m以上地區(qū)基本無人為破壞痕跡,常綠闊葉林的原始林相保持非常完整。伴隨著海拔的上升,喬木平均高度、最高高度、胸徑總斷面積、平均胸徑、最大胸徑均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。海拔1500 m左右的森林植被分布的主要物種是五爪槭(Acer palmatum Thunb f.);由于氣候較濕潤(rùn),生境條件較好,坡度較大,又處于背風(fēng)坡,人為干擾少,伴生樹種較多和部分落葉樹種滲入,該地物種豐富,物種多樣性指數(shù)較高。海拔1700 m左右的森林植被主要物種為葉萼山礬(Symplocos phyllocalyx C. B. Clarke),坡度較小,但屬于迎風(fēng)坡,風(fēng)速較大,冬季冰雪災(zāi)害較嚴(yán)重,喬木和灌木生長(zhǎng)受到抑制(群落調(diào)查中發(fā)現(xiàn)幾乎所有高度在3 m以上的喬木林冠都受到損傷,高度在8 m以上的林冠斷裂),刺激了林下竹子的生長(zhǎng),該地多樣性指數(shù)較低,優(yōu)勢(shì)種較突出。
2012年采用植被調(diào)查方法,在老君山地區(qū)亞熱帶常綠闊葉林植被狀況良好的地段布設(shè)了2個(gè)代表樣地:普查樣地(長(zhǎng)期觀測(cè)樣地,中心地理坐標(biāo)28°41′55″N,104°03′15″E,中心海拔1500 m,郁閉度70%,土壤類型為黃壤)、復(fù)查樣地(長(zhǎng)期觀測(cè)樣地,中心地理坐標(biāo)28°41′57″N,104°01′35″E,中心海拔1700 m,郁閉度70%,土壤類型為黃壤),對(duì)樣地內(nèi)的全部掛牌喬木進(jìn)行了調(diào)查。樣地森林均為演替中期,屬于中齡林(30~40 a),未受人類活動(dòng)影響,同時(shí)也未見大型動(dòng)物活動(dòng)痕跡。
為方便調(diào)查,將每個(gè) 1000 m2的樣地分為 10個(gè)10 m×10 m的樣方,進(jìn)行喬木層每木調(diào)查,記錄樹名、樹高、胸徑、冠幅和存活狀態(tài)。選取1~2株平均木伐倒后采用分層切割法,直接測(cè)定各段干、枝、葉鮮重,地下根系采用隨機(jī)1/4挖法,去土后測(cè)定鮮重,同時(shí)收集各器官樣品。將樣品帶回實(shí)驗(yàn)室在80 ℃恒溫下烘干至恒重,求出各器官含水率,推算出平均木各器官生物量。以標(biāo)準(zhǔn)的平均木生物量乘以株數(shù)計(jì)算單位面積生物量,整理各林分類型的生物量和蓄積量數(shù)據(jù),采用換算因子連續(xù)函數(shù)法,對(duì)生物量進(jìn)行多目標(biāo)函數(shù)擬合,而后從模型參數(shù)的相關(guān)系數(shù)、殘差平方和以及差異性檢驗(yàn)(P<0.01)綜合考慮,確定 W=a(D2H)b可較真實(shí)地反映出生物量(W)隨胸徑(D)及樹高(H)的變化趨勢(shì),為最優(yōu)模型(表 1),用以計(jì)量森林喬木層生物量。
表1 四川省老君山亞熱帶常綠闊葉林喬木生物量回歸模型Table 1 Regression models for biomass of evergreen broadleaf forest in Laojun Mountain
2015年又對(duì)全部掛牌喬木進(jìn)行了調(diào)查。利用植被調(diào)查數(shù)據(jù),使用上述模型計(jì)算得出老君山亞熱帶常綠闊葉林林區(qū)主要森林類型每木生物量,再將每塊樣地中所有樹的生物量相加就得到各森林類型喬木層的總生物量。
通常植物生物量轉(zhuǎn)化為碳量是按照植物干有機(jī)物中碳所占的比重。不同植被樹種組成、林齡和種群結(jié)構(gòu)不同,含碳率也不同,國(guó)際上常用的含碳率為0.45和0.5(張鵬超等,2010)。趙慶霞等(2013)的研究結(jié)果表明,四川地區(qū)林分平均含碳率值均大于0.45,所以用0.5作為含碳率要優(yōu)于0.45。因此,在用生物量計(jì)算碳儲(chǔ)量時(shí)采用含碳率 0.5,計(jì)算公式如下所示:
年平均固碳增量計(jì)算方法為:
碳儲(chǔ)量的平均年增長(zhǎng)率計(jì)算方法為:
式(1)~(3)中Ct為森林喬木層碳儲(chǔ)量(t·hm-2),M為森林喬木層生物量(t·hm-2),ΔCt為年森林喬木層平均固碳增量(t·hm-2),Ct2015和Ct2012分別為森林調(diào)查樣地 2015年和 2012年的碳儲(chǔ)量(t·hm-2),Δf為森林喬木層碳儲(chǔ)量的年平均增長(zhǎng)率(%)。本文中森林的碳儲(chǔ)量?jī)H指林木的活生物量,并未包括森林生態(tài)系統(tǒng)中的枯死木、下木層、草本層、枯枝落葉層以及森林土壤層等的碳庫(kù)。
3.1各樣地喬木層的固碳總量和年平均固碳增量
由圖1老君山亞熱帶常綠闊葉林不同海拔上的喬木層碳儲(chǔ)量可以看出,2012年1500 m處普查樣地的和1700 m的復(fù)查樣地內(nèi)森林喬木層碳儲(chǔ)量分別為120.60、118.33 t·hm-2;2015年則分別為142.95、139.67 t·hm-2??偟膩碚f,老君山喬木層固碳總量較大,顯示了其較強(qiáng)的固碳能力;從不同樣地來看,海拔較高處的森林喬木層固碳能力稍低于海拔較低處。
圖1 2012年和2015年喬木層碳儲(chǔ)量Fig. 1 Carbon storage between 2012 and 2015 in each plot
再利用2012年和2015年的數(shù)據(jù)計(jì)算得到老君山亞熱帶常綠闊葉林1500 m處普查樣地的和1700 m的復(fù)查樣地森林喬木年平均固碳增量均為正值,分別為7.45和7.11 t·hm-2,普查樣地喬木層年平均固碳增量大于復(fù)查樣地。而且老君山亞熱帶常綠闊葉林普查樣地和復(fù)查樣地喬木層碳儲(chǔ)量的平均年增長(zhǎng)率分別為5.83%和5.68%(圖2),仍然表現(xiàn)為普查樣地喬木層固碳平均增長(zhǎng)率大于復(fù)查樣地,表明老君山亞熱帶森林具有較強(qiáng)的碳匯潛力。
3.2各樣地主要樹種的碳儲(chǔ)量
表2 老君山亞熱帶常綠闊葉林區(qū)不同樣地主要樹種的碳儲(chǔ)量Table 2 Carbon storage of main tree species in evergreen broadleaf forest of Laojun Mountain t·hm-2
老君山亞熱帶常綠闊葉林區(qū)不同海拔樣地喬木層中主要樹種碳儲(chǔ)量見表2所示。在1500m處的普查樣地喬木層中,碳儲(chǔ)量最大的是柳杉(Cryptomeria fortunei Hooibr. ex Otto & Dietrich),2012年為56.18 t·hm-2,2015年為58.37 t·hm-2;其次是五爪槭,碳儲(chǔ)量2012年為21.99 t·hm-2,2015年為27.95 t·hm-2;這2個(gè)樹種的碳儲(chǔ)量總和占整個(gè)普查樣地喬木層碳儲(chǔ)量的 64.81%(2012年)和60.38%(2015年)。而在1700 m處的復(fù)查樣地喬木層中,碳儲(chǔ)量最大的是葉萼山礬,2012年為50.32 t·hm-2,2015年為59.31 t·hm-2;其次是五爪槭,碳儲(chǔ)量2012年為40.64 t·hm-2,2015年為43.71 t·hm-2;這2個(gè)樹種的碳儲(chǔ)量總和占整個(gè)普查樣地喬木層碳儲(chǔ)量的76.87%(2012年)和73.76%(2015年)。進(jìn)一步比較2012和2015年的碳儲(chǔ)量可以發(fā)現(xiàn),各樣地優(yōu)勢(shì)樹種的碳儲(chǔ)量所占比率均有所增加,表明優(yōu)勢(shì)樹種碳儲(chǔ)量對(duì)森林碳儲(chǔ)量具有較大貢獻(xiàn)。
3.3各樣地喬木層不同樹高碳儲(chǔ)量的比較
利用 2015年的觀測(cè)資料分析老君山亞熱帶常綠闊葉林區(qū)不同海拔樣地喬木層中主要樹種不同樹高的碳儲(chǔ)量分布特征(圖3a),并計(jì)算其相應(yīng)的碳儲(chǔ)量百分比(圖3b)??梢?,對(duì)于海拔1500 m處普查樣地內(nèi)森林隨著樹高的增加,喬木碳儲(chǔ)量也隨之增加;而海拔1700 m的復(fù)查樣地內(nèi)森林高度大于10 m的喬木很少,導(dǎo)致喬木碳儲(chǔ)量在樹高大于10 m時(shí)也最小。因此,從各樹高的碳儲(chǔ)量占喬木層總碳儲(chǔ)量的百分比也可得出,海拔1500 m處普查樣地內(nèi)樹高大于10 m的喬木的碳儲(chǔ)量占喬木層總碳儲(chǔ)量百分比超過了一半(50.54%),其次為樹高在5 m≤h<10 m之間的喬木碳儲(chǔ)量占喬木層總碳儲(chǔ)量百分比為41.90%,樹高h(yuǎn)<5 m的喬木碳儲(chǔ)量所占百分比最?。?.56%)。但對(duì)于海拔1700 m處的復(fù)查樣地,樹高在5 m≤h<10 m之間的喬木碳儲(chǔ)量占喬木層總碳儲(chǔ)量百分比最大(56.88%),其次是樹高 h<5 m 的喬木碳儲(chǔ)量所占百分比較大(43.12%),樹高大于10 m喬木的碳儲(chǔ)量占喬木層總碳儲(chǔ)量百分比最小(0.75%)。
圖3 喬木層各樹高的碳儲(chǔ)量分布及其占總碳儲(chǔ)量的百分比Fig. 3 Carbon storage and percentage of different height class in each plot
3.4各樣地喬木層不同徑級(jí)碳儲(chǔ)量的比較
利用 2015年的觀測(cè)資料分析老君山亞熱帶常綠闊葉林區(qū)不同森林樣地喬木層中主要樹種不同徑級(jí)的碳儲(chǔ)量(圖4a),并計(jì)算其相應(yīng)的碳儲(chǔ)量百分比(圖4b)??梢?,對(duì)于海拔1500 m處普查樣地和1700 m的復(fù)查樣地喬木層不同徑級(jí)的碳儲(chǔ)量分布特征具有一致性,具體表現(xiàn)為兩樣地內(nèi)均是以徑級(jí)10 cm≤d<20 cm的碳儲(chǔ)量最高,分別占各自森林喬木碳儲(chǔ)量的40.08%和48.82%,隨著喬木的生長(zhǎng),這些中徑級(jí)的喬木在森林碳儲(chǔ)存方面將發(fā)揮越來越大的作用。其次是以徑級(jí)d≥30 cm碳儲(chǔ)量較高,分別占各自森林喬木碳儲(chǔ)量的35.08%和20.08%,這種較大徑級(jí)的喬木大樹壽命比較長(zhǎng),可視為長(zhǎng)期的碳庫(kù)。徑級(jí)在20 cm≤d<30 cm之間的喬木碳儲(chǔ)量最低,分別占各自森林喬木碳儲(chǔ)量的 8.62%和13.06%。
4.1討論
(1)老君山常綠闊葉林是我國(guó)西南部典型的亞熱帶常綠闊葉林分布區(qū),該區(qū)植被儲(chǔ)存的碳量,在區(qū)域碳循環(huán)與碳平衡中發(fā)揮著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)老君山常綠闊葉林林區(qū)典型樣地喬木層固碳量在118.33 ~142.95 t·hm-2之間,雖然低于我國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)的平均單位面積碳儲(chǔ)量(258.183 t·hm-2),但大于全國(guó)植被的平均碳儲(chǔ)量 57.07 t·hm-2(周玉榮等,2000;張國(guó)斌等,2012)。四川地區(qū)森林植被碳儲(chǔ)量主要分布在天然林中,天然林是該地區(qū)森林植被碳匯功能的主要貢獻(xiàn)者(趙慶霞等,2013)。老君山常綠闊葉林喬木層在四川地區(qū)森林固碳方面發(fā)揮了很大的作用。本研究計(jì)算的森林植被碳儲(chǔ)量是指喬木層碳儲(chǔ)量,如果進(jìn)一步考慮灌木和草本植物,老君山的亞熱帶常綠闊葉林的碳儲(chǔ)量及其固碳增量將會(huì)更高。
圖4 喬木層的各徑級(jí)碳儲(chǔ)量分布及其占總碳儲(chǔ)量的百分比Fig. 4 Carbon storage and percentage of different diameter class in each plot
(2)研究也表明老君山亞熱帶常綠闊葉喬木層碳儲(chǔ)量平均年增長(zhǎng)率高于我國(guó)森林的平均年增長(zhǎng)率1.6%(吳慶標(biāo)等,2008;趙敏等,2004)。尤其是老君山目前林分中中齡林所占的比重較大,隨著喬木的生長(zhǎng),該地區(qū)中徑級(jí)的喬木在森林碳儲(chǔ)存方面將發(fā)揮越來越大的作用。若能對(duì)現(xiàn)有林分加以更好地?fù)嵊凸芾?,該區(qū)森林植被仍具有較大的碳匯潛力,碳匯功能可望進(jìn)一步增強(qiáng)。近年來伴隨著國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的建立,該區(qū)森林蓄積和森林面積得到有效管理和保護(hù),森林蓄積穩(wěn)步增加,森林生物碳匯容量呈現(xiàn)絕對(duì)增長(zhǎng)。
(3)研究還表明老君山優(yōu)勢(shì)樹種柳杉、五爪槭、葉萼山礬的碳儲(chǔ)量所占比率隨時(shí)間變化均有所增加,表現(xiàn)在優(yōu)勢(shì)樹種碳儲(chǔ)量對(duì)森林碳儲(chǔ)量具有較大貢獻(xiàn)。同時(shí),老君山位于1500 m處的典型常綠闊葉林具有較高的多樣性,物種分布比較均勻,具有巨大的碳儲(chǔ)量?jī)?yōu)勢(shì)及固碳能力。1700 m處的常綠闊葉林分由于地形原因,冬季冰雪災(zāi)害較嚴(yán)重,喬木和灌木生長(zhǎng)受到抑制,影響其碳儲(chǔ)量的分布。所以對(duì)該地區(qū)而言,隨著氣候變化的進(jìn)一步加劇,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)保存完好的現(xiàn)有原生常綠闊葉林進(jìn)行科學(xué)合理的管理,以保護(hù)和維持森林碳儲(chǔ)量,禁止亂砍濫伐,減少因?yàn)椴煞?dǎo)致的森林碳儲(chǔ)量的減少和碳匯潛力降低,這對(duì)于區(qū)域甚至國(guó)家制定碳減排戰(zhàn)略、應(yīng)對(duì)國(guó)際碳談判等具有重要的意義,并可為國(guó)家實(shí)施減排做出貢獻(xiàn)。
4.2結(jié)論
(1)老君山亞熱帶常綠闊葉林在1500 m處普查樣地和 1700 m復(fù)查樣地的森林喬木層碳儲(chǔ)量(以C計(jì))分別為142.95和139.67 t·hm-2,喬木年平均固碳增量分別為7.45和7.11 t·hm-2,平均年增長(zhǎng)率分別為5.83%和5.68%。其中,普查樣地的喬木層碳儲(chǔ)量、年平均固碳增量、年平均增長(zhǎng)率均大于復(fù)查樣地,表明老君山亞熱帶常綠闊葉林具有較強(qiáng)的固碳能力,而且海拔1500 m處的喬木層在碳蓄積方面占主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。
(2)在1500 m處的普查樣地喬木層中,碳儲(chǔ)量最大的是柳杉和五爪槭,2個(gè)樹種碳儲(chǔ)量總和占喬木層碳儲(chǔ)量的64.81%(2012年)和60.38%(2015年)。在1700 m處的復(fù)查樣地喬木層中,碳儲(chǔ)量最大的是葉萼山礬和五爪槭,2個(gè)樹種的碳儲(chǔ)量總和占喬木層碳儲(chǔ)量的76.87%(2012年)和73.76%(2015年)。各樣地優(yōu)勢(shì)樹種的碳儲(chǔ)量所占比率均有所增加,表明優(yōu)勢(shì)樹種碳儲(chǔ)量對(duì)森林碳儲(chǔ)量具有較大貢獻(xiàn)。
(3)1500 m常綠闊葉林喬木碳儲(chǔ)量主要存儲(chǔ)在樹高h(yuǎn)≥10 m(50.54%)和徑級(jí)10 cm≤d<20 cm(40.08%)的喬木中,1700 m常綠闊葉林喬木碳儲(chǔ)量主要存儲(chǔ)在樹高5 m≤h<10 m(56.88%)和徑級(jí)10 cm≤d<20 cm(48.82%)的喬木中。
致謝:四川省宜賓學(xué)院胥麗霞、顏鈺梅、謝影、李浩然在野外植被調(diào)查中給予大力幫助,作者在此表示感謝。
HARDIMAN B S, BOHRET G, GOUGH C M, et al. 2011. The role of canopy structural complexity in wood net primary production of a maturing northern deciduous forest [J]. Ecology, 92(9): 1818-1827.
KELLER M, PALACE M, HURTT G. 2001. Biomass estimation in the Tapajos National forest, Brazil: examination of sampling and algometric uncertainties [J]. Forest Ecology and Management, 154(3): 371-382.
LIU Y C, YU G R, WANG Q F, et al. 2012. Huge carbon sequestration potential in global forests [J]. Journal of Resources and Ecology, 3(3): 193-201.
TANG X L, WANG Y P, ZHOU G Y, et al. 2011. Different patterns of ecosystem carbon accumulation between a young and an old-growth subtropical forest in Southern China [J]. Plant Ecology, 212(8): 1385-1395.
范佩佩, 韋新良, 郭如意. 2015. 天目山針闊混交林林木碳儲(chǔ)量樹種分布特征[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報(bào), 30(5): 191-195.
胡海清, 羅碧珍, 魏書精, 等. 2015. 小興安嶺7種典型林型林分生物量碳密度與固碳能力[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào), 39(2): 140-158.
黃從德, 張健, 楊萬勤, 等. 2008. 四川省及重慶地區(qū)森林植被碳儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 28(3): 966-975.
姜鵬, 張紹軒, 任佳佳, 等. 2015. 木蘭圍場(chǎng)典型落葉松一楊樺混交林生物量及固碳能力[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 35(9): 2937-2945.
李斌, 方晰, 項(xiàng)文化, 等. 2013. 湖南省杉木林植被碳貯量、碳密度及碳吸存潛力[J]. 林業(yè)科學(xué), 49(3): 25-32.
李??? 雷淵才, 曾偉生. 2011. 基于森林清查資料的中國(guó)森林植被碳儲(chǔ)量[J]. 林業(yè)科學(xué), 47(7): 7-12.
劉艷, 孫向陽(yáng), 范俊崗, 等. 2015. 遼寧省森林植被碳儲(chǔ)量及其動(dòng)態(tài)變化[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 24(2): 211-216.
吳慶標(biāo), 王效科, 段曉男, 等. 2008. 中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)植被固碳現(xiàn)狀和潛力[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 28 (2): 17-524.
徐貴來, 張洪江, 呂相海. 2014. 重慶四面山五種人工林土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量研究[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 23(2): 211-216.
葉金盛, 佘光輝. 2010. 廣東省森林植被碳儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)研究[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 34(4): 7-12.
張國(guó)斌, 李秀芹, 徐澤鴻, 等. 2012. 幾種不同更新的森林群落碳儲(chǔ)量結(jié)構(gòu)特征分析[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 21(2): 206-212.
張明陽(yáng), 羅為檢, 劉會(huì)玉, 等. 2013. 基于林業(yè)清查資料的桂西北植被碳空間分布及其變化特征[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 33(16): 5067-5077.
張鵬超, 張一平, 楊國(guó)平, 等. 2010. 哀牢山亞熱帶常綠闊葉林喬木碳儲(chǔ)量及固碳增量[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 29(6): 1047-1053.
張治, 鐘全林, 程棟梁, 等. 2014. 閩西北地區(qū)不同齡組常綠闊葉混交林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量結(jié)構(gòu)特征[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 23(2): 203-210.
趙敏, 周廣勝. 2004. 中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)的植物碳貯量及其影響因子分析[J]. 地理科學(xué), 24(1): 50-53.
趙慶霞, 包維楷, 張文, 等. 2013. 四川省喬木生物量模型研究現(xiàn)狀[J].四川林勘設(shè)計(jì), 1: 13-19.
周麗, 張衛(wèi)強(qiáng), 唐洪輝, 等. 2014. 南亞熱帶中幼齡針闊混交林碳儲(chǔ)量及其分配格局[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 23(4): 568-574.
周玉榮, 于振良, 趙士洞. 2000. 我國(guó)主要森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量和碳平衡[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào), 24(5): 518-522.
Carbon Storage of Tree Layer in Subtropical Evergreen Broadleaf Forests in Laojun Mountain of Sichuan
HE Yunling1, GUO Zongfeng2, LIU Xuelian1
1. College of Resources Environment & Earth Science, Yunnan University, Kunming 650091, China; 2. College of life and food engineering, Yibin University, Sichuan 644007, China
As an importance component in carbon pool and sink in terrestrial ecosystems, forest plays fundamental roles in the process of global carbon cycle and balance. To better understand the significance of carbon sink in the process of future carbon management, this study assessed the carbon capacity in a typical subtropical evergreen broadleaf forest in Laojun Mountain, Sichuan Province. The carbon storage and annual carbon gains in trees were measured in the field, and data acquired from two separate field surveys (in 2012 and 2015) were analyzed with allometric equations. The results showed that for two study plots located at elevation 1 500 m and 1 700 m, the tree layer carbon storage were 142.95 and 138.67 t·hm-2, the mean annual increment of tree layer carbon sequestration were 7.45 and 7.11 t·hm-2, and the mean annual growth rate of tree layer carbon was 5.83% and 5.68%, respectively. The tree layer carbon storage and mean annual carbon increment in in plot (1 500 m) urveyed this year was larger than the previously investigated plot (1 700 m), suggesting that the tree layer of 1 500 m evergreen broadleaf forest played an important role in the carbon storage in Laojun Mountain. Furthermore, the tree layer carbon storage of 1 500m evergreen broadleaf forest was mainly contributed by the trees with height ≥10 m (50.54%) and 10 cm ≤ DBH<20 cm (40.08%), while that of 1 700 m forests was mainly contributed by the trees with 5 m ≤ height < 10 m (56.88%) and 10 cm ≤ DBH < 20 cm (48.82%). Since most growth in the forest types occurs in the middle-aged forest stands, these age groupes are considered to have a greater potential to increase the biomass carbon capacity. This significant carbon sink will be further enhanced in the Laojun Mountains with the development and restoration designed to provide specific ecological services
subtropical evergreen broadleaf forest; biomass; carbon storage; Laojun Mountain
10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.11.002
S71815
A
1674-5906(2015)11-1765-06
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(C030501);云南大學(xué)資環(huán)學(xué)院科研項(xiàng)目(2013CG009)
何云玲(1978生),女,副教授,博士,主要從事生態(tài)環(huán)境變化及其影響研究。E-mail: hyl610@126.com
2015-08-05
引用格式:何云玲, 郭宗鋒, 劉雪蓮. 四川省老君山常綠闊葉林喬木碳儲(chǔ)量及其分布特征[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2015, 24(11): 1765-1770.