余 蓉 ，項(xiàng)文化 ，2

（1.中南林業(yè)科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2.湖南會(huì)同國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站, 湖南會(huì)同 418307）

杉木器管組織碳素含量變化特征

余 蓉1，項(xiàng)文化1，2

（1.中南林業(yè)科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2.湖南會(huì)同國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站, 湖南會(huì)同 418307）

在連續(xù)定位測(cè)定不同生長(zhǎng)發(fā)育階段杉木器管組織碳素含量的基礎(chǔ)上，研究了不同生長(zhǎng)發(fā)育階段杉木器管碳素含量動(dòng)態(tài)變化特征。結(jié)果表明：同一生長(zhǎng)發(fā)育階段，樹(shù)葉的碳素含量（493.28～529.34 g·kg-1）＞樹(shù)皮（481.24 ～ 501.63 g·kg-1）＞樹(shù)根（473.25 ～ 483.61 g·kg-1）＞樹(shù)干（472.90 ～ 478.02 g·kg-1）＞樹(shù)枝（468.37 ～477.14 g·kg-1），杉木根頭的碳素含量＞大根＞粗根＞細(xì)根；不同器官之間碳素含量差異與器官的功能密切相關(guān)；不同生長(zhǎng)發(fā)育階段, 20年生杉木器官的碳素含量＞18年生＞14年生＞11年生＞7年生，多年生葉或枝的碳素含量＞2 年生＞1 年生＞當(dāng)年生；杉木器管組織碳素含量隨林齡增大而增加，這與器管組織木質(zhì)化程度提高有關(guān)。

杉木；器官組織；發(fā)育階段；碳素含量；湖南會(huì)同

森林植物以光合作用形式同化大氣中的CO2，將大氣中CO2固定在植物組織內(nèi)，對(duì)于減少大氣中溫室氣體的濃度、降低溫室效應(yīng)以及應(yīng)對(duì)全球氣候變化，無(wú)疑具有十分重要的作用和地位。某種森林吸收多少大氣中CO2，一般用森林生物現(xiàn)存量或生物產(chǎn)量（直接或間接測(cè)定的）乘以生物量中碳素含量（室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析待岀）推算得岀。由此可見(jiàn)，各種森林植物生物量及其碳素含量是研究森林在降低溫室效應(yīng)、緩解全球氣候變化作用大小的兩個(gè)關(guān)鍵因子。因此，準(zhǔn)確測(cè)定不同區(qū)域、不同森林植物的碳素含量是估算全國(guó)或區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)降低溫室效應(yīng)能力的基礎(chǔ)。目前，許多學(xué)者對(duì)我國(guó)不同森林植物群落的生物量（或生產(chǎn)力）進(jìn)行了大量研究，并取得不少成果，但在森林群落組成樹(shù)種的碳素含量的研究上卻落后許多。

以往我國(guó)有關(guān)植物組織碳素含量的研究大都結(jié)合在研究某森林生態(tài)系統(tǒng)的碳素儲(chǔ)量、分布和碳匯功能的研究中[1-12]。實(shí)際上這些研究大都只關(guān)注某種林分的碳素分配及其儲(chǔ)量特征，對(duì)植物組織碳素含量只作為某一種計(jì)算參數(shù)，并未進(jìn)行詳細(xì)分析。雖然馬欽彥等[13]專(zhuān)門(mén)研究了華北主要森林類(lèi)型建群種的植物組織碳素含量，但也是研究某種植物某一生育階段的組織碳素含量的靜態(tài)特征。也有學(xué)者分析過(guò)某種植物不同生育階段的組織碳素含量動(dòng)態(tài)變化，如米老排Mytilaria laosensis[2]、杉木Cunninghamia lanceolata[14]、馬尾松Pinus massoniana[15-16]、 楠 木Phoebe bourmei[17]、 落葉 松Larixganelini[10,18]等植物的不同生育階段的器管組織碳素含量等，這些研究大都建立在“空間換時(shí)間”的基礎(chǔ)上，由于不同空間的立地條件存在差異，研究結(jié)果可能與實(shí)際情況不一定相符。本研究利用國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站——中南林業(yè)科技大學(xué)湖南會(huì)同杉木林生態(tài)系統(tǒng)研究站的長(zhǎng)期定位連續(xù)觀測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，探討杉木不同生育階段的其組織碳素含量動(dòng)態(tài)特征，其目的是為杉木人工林碳匯功能的估算提供合理的參數(shù)。

1 研究地區(qū)概況

研究地設(shè)在我國(guó)著名“廣木之鄉(xiāng)”湖南會(huì)同縣廣坪深沖林場(chǎng)，由中南林業(yè)科技大學(xué)建立的會(huì)同杉木林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站內(nèi)進(jìn)行。研究區(qū)地理位罝：109°45′E，26°50′N(xiāo)。研究地面向西北，坡地坡度平均約25°，海拔高度280～355 m。

湖南會(huì)同處于亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)。年降水量1 100～1 400 mm，年均相對(duì)濕度80%以上，年均氣溫16.8 ℃。氣候特點(diǎn)是：冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷熱，降水分布均勻，氣候溫和，這些條件均有利于杉木生長(zhǎng)。林地土壤為中有機(jī)質(zhì)厚層黃壤,土壤母質(zhì)為震旦紀(jì)板溪系變質(zhì)的板（頁(yè)）巖。

該區(qū)域植被為常綠闊葉林，以殼斗科Fagaceae中常綠種類(lèi)如青岡Cyclobalanopsis、石櫟屬Lithocarpus、栲屬Castanopsis為建群種，然后是樟科Lauraceae楠屬Phoebe、樟屬Cinnamomum，山茶科Theaceae的木荷屬Schoma、山茶屬Camellia的一些樹(shù)種組成。灌木主要有山蒼子Litsea cuheha、杜莖山Maesa japonica、白榿木Pinus albicaulis、 白 背 葉Mallotusapelta、 冬青Ilex chinensis等，草本主要有梵天花Urenaprocumbens、魚(yú)腥草Houttuynia cordata、仙鶴草Herba Agrimoniae、狗脊蕨Woodwardia japornica等。

研究區(qū)于1966年?duì)I造第1代杉木人工林（造林前原為闊葉次生殘林），1987年冬季皆伐第1代杉木人工林。1988 年春，在采伐跡地全墾、挖大穴營(yíng)造第2代杉木人工林（造林密度2 400株·hm-2）。第2代杉木人工林到2007 年時(shí)林齡為20 a。此時(shí)林分密度為2 310 株·hm-2，樹(shù)木平均高度約13.8 m，樹(shù)木平均胸徑在14.1 cm左右，林分郁閉度0.9 左右，葉面積指數(shù)7.63[19]。

2 研究方法

2.1 樣品取樣

中南林業(yè)科技大學(xué)湖南會(huì)同杉木林生態(tài)系統(tǒng)研究站對(duì)2代杉木人工林進(jìn)行多次生物量測(cè)定（分別在2代杉木人工林7.11、14、18 和20 年生時(shí)），測(cè)樣樣品的取樣是在每次林分生物量測(cè)定時(shí)采集的。取樣品的方法是在伐倒標(biāo)準(zhǔn)木（林木的平均測(cè)樹(shù)因子分析得出）上采取樹(shù)干、樹(shù)皮檢測(cè)樣品。杉木根把它分成根徑大于1 cm的大根、根徑大于0.2 cm且少于1 cm的粗根、根徑少于0.2 cm的細(xì)根和根頭分別取樣。杉木葉和枝則按多年生葉、枝，2 年生葉、枝，1 年生葉、枝和當(dāng)年生葉、枝分別取樣。

2.2 碳素含量的測(cè)定

將采集的杉木各器管樣品在實(shí)驗(yàn)室烘干、粉碎、過(guò)篩后,植物組織碳素含量采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測(cè)定。

3 結(jié)果與分析

3.1 同齡杉木各組織的碳素含量

從表1看出, 同一林齡級(jí)杉木的不同生長(zhǎng)發(fā)育的葉片（多年生、2 年生、1 年生和當(dāng)年生）碳素含量存在差異，其碳素含量大小順序?yàn)槎嗄晟?年生＞1 年生＞當(dāng)年生。但是，多年生、2 年生、1 年生和當(dāng)年生葉相互之間的碳素含量差異不顯著（P≥0.05）。從表2可知，同一林齡級(jí)杉木的不同生長(zhǎng)發(fā)育多年生、2 年生、1 年生和當(dāng)年生枝的碳素含量的變化特征與同一林齡級(jí)杉木不同生長(zhǎng)發(fā)育的葉片相同，也為多年生＞2 年生＞1 年生＞當(dāng)年生，且它們之間的碳素含量不存在顯著差異（P≥0.05）。

表1 不同年齡階段杉木葉組織的碳含量?Table 1 Carbon contents in needle organs of Chinese fir plantation in different age stages (g·kg-1)

表2 不同年齡階段杉木枝組織的碳含量Table 2 Carbon contents in twig organs of Chinese fir plantation in different age stages (g·kg-1)

從表3可知，同一林齡級(jí)根隨根徑的減少其碳素含量也減少，碳素含量表現(xiàn)為根頭＞大根＞粗根＞細(xì)根。差異分析（見(jiàn)表4）表明，同一林齡杉木的大根與根頭之間，7 年生和14 年生杉木粗根分別與7 年年和14 年生細(xì)根之間碳素含量差異并不顯著（P≥0.05）；20、18、11 年生杉木粗根分別與20、18、11 年生杉木的細(xì)根之間碳素含量存在顯著差異（P＜0.05）；其余任一齡級(jí)內(nèi)，不同根徑的根之間碳素含量差異性見(jiàn)表4。

表3 不同年齡階段杉木根的碳含量Table 3 Carbon contents in root organsof Chinese fir plantation in different age stages (g·kg-1)

表4 同一林齡不同根徑根的碳含量差異分析?Table 4 Difference analysis on roots’ carbon contents with different root diameter at same forest age

表5是將某一生長(zhǎng)階段（某一林齡如林分7年生）測(cè)定的多年生、2 年生、1 年生和當(dāng)年生葉和枝，細(xì)根、粗根、大根和根頭的碳素含量加權(quán)平均后，分別計(jì)算某一生長(zhǎng)階段的杉木葉、枝、根的平均碳素含量。從 表5中不難看出，同一林齡杉木不同器官組織彼此之間碳素含量存在差異，杉木各器官組織碳素含量大小順序是：樹(shù)葉（493.28～529.34 g·kg-1）＞樹(shù)皮（481.24～501.63 g·kg-1）＞樹(shù)根（473.25～483.61 g·kg-1） ＞ 樹(shù) 干（472.90 ～ 478.02 g·kg-1）＞樹(shù)枝（468.37 ～ 477.14 g·kg-1）。

表5 不同生長(zhǎng)階段杉木各組分碳含量?Table 5 Components' Carbon contents of Chinese fir plantation in different growth stages (g·kg-1)

同一生長(zhǎng)階段杉木各器管之間碳素含量差異分析（見(jiàn)表6） 表明，無(wú)論那一生長(zhǎng)階段的杉木葉與杉木樹(shù)根、樹(shù)枝、樹(shù)皮及樹(shù)干的碳素含量差異是很大的，有的達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）；同樣，無(wú)論那一生長(zhǎng)階段內(nèi)，杉木樹(shù)皮與杉木樹(shù)枝的碳素含量差異也達(dá)到顯著水平（P＜0.05）或極顯著水平（P＜0.01；20、18和14年生的樹(shù)皮分別與20、18和14年生的樹(shù)干以及與同齡生長(zhǎng)的樹(shù)根之間碳素含量差異極顯著（P＜0.01）或差異顯著（P＜0.05）。

表6 同一生長(zhǎng)階段不同杉木器官的碳含量差異分析?Table 6 Difference analysis on carbon contents in different components of Chinese fir plantation in same growth stage

3.2 不同林齡杉木器官的碳素含量

表5表明，隨著林齡的增加，杉木各器官組織碳素含量（樹(shù)葉、樹(shù)枝、樹(shù)根均為加權(quán)平均值）逐漸增大。不同生長(zhǎng)階段的同一器管組織碳素含量存在差異，但差異顯著性有所不同。從表7可知，無(wú)論在那個(gè)生長(zhǎng)階段的杉木樹(shù)根之間、樹(shù)干之間碳素含量差異,但并不顯著（P≥0.05）；然而，樹(shù)葉之間碳素含量，20 年生分別與7、11、14 年生差異極顯著（P＜0.01），18年生與20年生差異顯著（P＜0.05）。樹(shù)皮之間碳素含量，20 年生分別與7 和11 年生，18 年與生11 年生差異顯著（P＜0.05）。樹(shù)枝之間碳素含量，20 年生杉木樹(shù)枝與7年生杉木樹(shù)枝差異顯著（P＜0.05）。

前己分析，同一林齡的多年生、2 年生、1 年生和當(dāng)年生葉之間，多年生、2 年生、1 年生和當(dāng)年生枝之間的碳素含量差異不顯著。但是，從表8可看岀，20 年生杉木當(dāng)年生葉分別與7、11、14年生杉木當(dāng)年生葉， 1年生葉和2年生葉分別與18、14、11和7年生杉木1年生葉、2年生葉，多年生葉分別與11和7年生杉木多年生葉；18年生杉木當(dāng)年生葉與7年生杉木當(dāng)年生葉， 1年生葉分別與14和7年生杉木1年生葉， 2年生葉分別與11和7年生杉木2年生葉，多年生葉與7年生杉木多年生葉之間的碳素含量差異極顯著（P＜0.01）。此外，葉之間的碳素含量差異顯著（P＜0.05）：有18年生分別與20、14、11年生的杉木當(dāng)年生葉；18年生與11年生的杉木1年生葉，14年生與7年生的杉木1年生葉；14年生分別與7、18年生的杉木2年生葉；18年生與11年生的杉木多年生葉，14年生與7年生的杉木多年生葉，20年生分別與14、18年生時(shí)的多年生葉。

表7 不同生長(zhǎng)階段同一杉木器官的碳含量差異分析Table 7 Difference analysis on carbon contents in same component of Chinese fir plantation in different growth stages

表8 不同生長(zhǎng)發(fā)育的杉木葉碳含量差異分析Table 8 Difference analysis on carbon contents of Chinese fir leaves in different growth and development stages

表9表明，不同生長(zhǎng)階段的不同生長(zhǎng)發(fā)育枝的碳素含量有差異。碳素含量差異極顯著（P＜0.01）的有7年生杉木的多年生、2年生、1年生和當(dāng)年生枝分別與18和20年生杉木多年生枝、2年生、1年生、當(dāng)年生枝；碳素含量差異顯著（P＜0.05）的有7年生杉木的多年生與14年的多年生，7年生杉木的2年生枝與14年生的2年生枝。

表10表明，無(wú)論是根頭、大根、粗根和細(xì)根，7年生分別與20年生時(shí)的碳素含量；18年生杉木細(xì)根和7年生細(xì)根，18年生杉木粗根和7年生粗根之間碳素含量差異極顯著（P＜0.01）。11年生和20年生杉木根頭與根頭、大根與大根、粗根與粗根，細(xì)根與細(xì)根，7年生和14年生杉木粗根與粗根，細(xì)根與細(xì)根之間碳素含量差異顯著（P＜0.05）。其余不同林齡同一根徑的根之間碳素含量差異不顯著（P≥0.05）。

表9 不同生長(zhǎng)發(fā)育的枝碳含量差異分析Table 9 Difference analysis on carbon contents of Chinese fir branches in different growth and development stages

表10 不同根徑的杉木根碳含量差異分析Table 10 Difference analysis on carbon contents of Chinese fir roots with different root diameters

4 結(jié)論與討論

在我國(guó)杉木中心產(chǎn)區(qū)會(huì)同的同一林齡杉木的不同器官組織碳素含量不一樣，其大小排序?yàn)椋簶?shù)葉＞樹(shù)皮＞樹(shù)根＞樹(shù)干＞樹(shù)枝。杉木各器官的功能是不同的，構(gòu)建器官組織的有機(jī)物質(zhì)也不相同，這就決定了各器官組織的碳素含量不一樣。樹(shù)木能挺立，主要依靠樹(shù)干支撐，組成樹(shù)干的有機(jī)化合物主要是低碳的結(jié)構(gòu)形拉力較強(qiáng)的粗纖維等[20]。樹(shù)葉是吸收大氣二氧化碳和大陽(yáng)能制造有機(jī)物質(zhì)的器官，植物所需的養(yǎng)分和水分主要靠樹(shù)木根系吸收，樹(shù)皮是輸送水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的器管。一般而言，非結(jié)構(gòu)形的粗脂肪和蛋白質(zhì)等高碳有機(jī)化合物是組成葉、皮、根組織主要的有機(jī)化合物[21-22]?？赡苡捎谶@種原因，使得同一齡級(jí)的杉木葉、皮、根組織的碳素含量高于杉木的干與枝。不言而喻, 根頭木質(zhì)化程度要依次高于大根、粗根、細(xì)根，木質(zhì)素也屬高碳有機(jī)化合物[23]，因此，同一林齡級(jí)中根的碳素含量隨根徑減少而降低。

本研究結(jié)果與閩北林區(qū)同一林齡杉木皮＞葉＞干＞根＞枝[14]，廣西大青山13年生杉木皮＞葉＞干＞根＞枝[1]，南京下蜀杉木葉＞皮＞干＞技＞根[23]稍有不同；也與福建順昌馬尾松干＞根＞皮＞枝＞葉[16]，廣西大青山13年生馬尾松干＞根＞枝＞皮＞葉[1]，楠朩皮＞干＞根＞枝＞葉[17]，華北8個(gè)喬木樹(shù)種均為皮＞根＞葉＞干＞枝[14]，南京下蜀的栓皮櫟和國(guó)外松葉、皮、干材的碳素含量較高，枝和根系中較低[23]，浙江建德青岡器官碳含量葉或地上部分器官中相對(duì)較高而根中相對(duì)較低[5]等存在差別。不同的立地以及不同的氣候條件下都可能引起植物器官碳素含量的變化[24]。由此可見(jiàn)，即使同一樹(shù)種在不同的立地條件下其組織碳素含量也不相同。會(huì)同杉木與其它地方其它樹(shù)種器官碳素含量的差別，這里不僅有空間異質(zhì)性的原因，而且物種不同，可能是由于不同樹(shù)種的遺傳特性，因而其組織碳素含量也不一樣。

會(huì)同杉木器官碳素含量隨著樹(shù)木年齡增大而增大。這與尉海東研究的杉木中齡林最大, 成熟林次之,幼齡林最小[14]，華北落葉松樹(shù)干、樹(shù)枝、樹(shù)皮、樹(shù)葉、根含碳率并不一定隨林齡增長(zhǎng)而增大[25]；而與馬尾松成熟林最大，中齡林次之，幼齡林最小[16]；楠木成熟林＞中齡林＞幼齡林[17]；米老排各器官碳素含量27年生＞20年生＞10年生[2]的結(jié)果相一致。樹(shù)木在生長(zhǎng)過(guò)程中，構(gòu)成各器官組織的有機(jī)物質(zhì)及各機(jī)物質(zhì)成構(gòu)成比例會(huì)發(fā)生一定的變化。樹(shù)木的林齡越大， 樹(shù)木器官組織木質(zhì)化程度也就越高。木質(zhì)素屬高碳有機(jī)化合物，意味著其組織內(nèi)碳素含量也就增加了。另外， 樹(shù)木在其生長(zhǎng)過(guò)程中，并不是每年的氣候條件都可能一樣，在不同的太陽(yáng)光能、不同的溫度以及不同的降水量情況下,都可能引起植物器官碳素含量的變化[24]。但要做一個(gè)合理精確的解釋必須建立在不同生長(zhǎng)階段其器官有機(jī)物質(zhì)組成，以及有機(jī)物質(zhì)的化學(xué)成分的生物化學(xué)定量分析上。

本研究的不同生長(zhǎng)階段杉木碳素含量動(dòng)態(tài)特征是建立在定位連續(xù)測(cè)定的基礎(chǔ)上。研究結(jié)果不僅具有時(shí)間尺度的連續(xù)性,而且也保障了空間尺度的一致性，因而結(jié)果更加逼近實(shí)際，這就是本研究在實(shí)際應(yīng)用上的重要意義所在。因?yàn)?，以往估算森林生態(tài)系統(tǒng)碳貯量，對(duì)森林植物含碳率的選擇，一些研究者采用0.45[12,26-27]，也有采用0.5的[28-35]，很少用實(shí)測(cè)的含碳率估算。實(shí)際上不同種類(lèi)的植物組織器官中碳素含量不同，同一種植物的不同組織器官其碳素含量也可能存在差別，即使同一立地條件的不同生長(zhǎng)階段某種樹(shù)木的同一器官的碳素含量也不一樣。這說(shuō)明估算某個(gè)國(guó)家或某個(gè)區(qū)域的森林生態(tài)系統(tǒng)碳貯量時(shí)，應(yīng)根據(jù)研究區(qū)域內(nèi)不同生長(zhǎng)階段不同樹(shù)種的森林群落植物組織碳素含量和生物量分別估算，若借用其它的資料或取某一平均數(shù)，其結(jié)果與實(shí)際可能會(huì)產(chǎn)生偏移。這也是以往不同學(xué)者的估算值間存在差異的主要原因之一。

由于在國(guó)家尺度甚至區(qū)域尺度還缺乏長(zhǎng)期的積累資料和足夠可信的觀測(cè)數(shù)據(jù)，致使目前森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力，還是其碳貯量的估算結(jié)果帶有很大的不確定性。這種估算的不確定性影響了對(duì)全球變化預(yù)測(cè)的科學(xué)性和可靠性。全球碳平衡研究中所出現(xiàn)的“碳失匯”問(wèn)題，很有可能是在對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)在許多方面還缺乏足夠的了解所引起的[36-38]。因此，建立不同地區(qū)不同生長(zhǎng)發(fā)育階段的主要森林類(lèi)型植物碳素含量和生物量數(shù)據(jù)庫(kù)，是全球碳平衡研究中迫切需要解決的問(wèn)題。

[1] 康 冰, 劉世榮, 張廣軍,等.廣西大青山南亞熱帶馬尾松、杉木混交林生態(tài)系統(tǒng)碳素積累和分配特征[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2006, 26(5): 1320-1329.

[2] 劉 恩,劉世榮.南亞熱帶米老排人工林碳貯量及其分配特征[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2012,32(16): 5103-5109.

[3] 方 晰,田大倫,項(xiàng)文化.速生階段杉木人工林碳素密度、貯量和分布[J].林業(yè)科學(xué),2002,38(3):14-19.

[4] 雷丕鋒,項(xiàng)文化,田大倫,等.樟樹(shù)人工林生態(tài)系統(tǒng)碳素貯量與分布研究[J].生態(tài)學(xué)雜志,2004,23(4):25-30.

[5] 李銘紅, 于明堅(jiān), 陳啟常, 等.青岡常綠闊葉林的碳素動(dòng)態(tài)[J].生態(tài)學(xué)報(bào), 1996,16(6): 645-651.

[6] 方運(yùn)霆,莫江明.鼎湖山馬尾松林生態(tài)系統(tǒng)碳素分配和貯量的研究[J].廣西植物,2002,22(4):305-310.

[7] 涂 潔,劉琪璟.亞熱帶紅壤丘陵區(qū)濕地松人工林生態(tài)系統(tǒng)碳素貯量與分布研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 29(1):48-54.

[8] 周?chē)?guó)模,姜培坤.毛竹林的碳密度和碳貯量及其空間分布[J].林業(yè)科學(xué),2004,40(4):20-24.

[9] 吳仲民, 李意德, 曾慶波, 等.尖峰嶺熱帶山地雨林C 素庫(kù)及皆伐影響的初步研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 1998,9(4) : 341- 344.

[10] 孫玉軍,張 俊,韓愛(ài)惠,等.興安落葉松幼中齡林的生物量與碳匯功能[J].生態(tài)學(xué)報(bào)2007,27(5): 1756-1762.

[11] 王金葉, 車(chē)克鈞, 蔣志榮.祁連山青海云杉林碳平衡研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào), 2000,15(1): 9-14.

[12] 王效科, 馮宗煒, 歐陽(yáng)志云.中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)植物碳儲(chǔ)量和碳密度研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2001,12(1): 13-16.

[13] 馬欽彥,陳遐林,王 娟,等.華北主要森林類(lèi)型建群種的含碳率分析[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002, 24(6):96-100.

[14] 尉海東, 馬祥慶.中亞熱帶不同發(fā)育階段杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)碳貯量研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2006,28(2): 240-244.

[15 方 晰,田大倫,胥燦輝.馬尾松人工林生產(chǎn)與碳素動(dòng)態(tài)[J].中南林學(xué)院學(xué)報(bào),2003,23(3):11-15.

[16] 尉海東, 馬祥慶.不同發(fā)育階段馬尾松人工林生態(tài)系統(tǒng)碳貯量研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007, 35(1):171-174.

[17] 尉海東, 馬祥慶.不同發(fā)育階段楠木人工林生態(tài)系統(tǒng)碳貯量研究[J].煙臺(tái)師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2006,22(3):15-19.

[18] 張?zhí)锾?馬履一,賈忠奎,等.華北落葉松幼中齡林的生物量與碳匯功能[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2012,40(12):32-38.

[19] 楊 超,田大倫,胡曰利,等.連栽杉木林林下植被生物量動(dòng)態(tài)格局[J].生態(tài)學(xué)報(bào), 2011,31(10): 2737- 2747.

[20] Lieth H, Whittaker R.Primary productivity of the biosphere[M].New York: SpringerVerlag, 1975:119-129.

[21] Sinclair T R.Nitrogen in fluence on the physiology of crop yield [C]/ /Rab inge R, Goudrin J, Penningg deVries FW T,et al.Theoretical Producion Ecology: Reflect ion s and Prospects.Wageningen: Pudoc, 1990: 41-55.

[22] Qu G H, Wen M Z, Guo J X.Energy accumulation and allocation of main plant populations in Aneurole pidium chinenes grasslandin Songnen Plain[J].Chinese Journal of Applied Ecology, 2003 ,14(5): 685-689.

[23] 阮宏華,姜志林,高蘇銘,等.蘇南丘陵主要森林類(lèi)型碳循環(huán)研究[J].生態(tài)學(xué)雜志,1997,16(6):17-21.

[24] Jordan C F.Productivity of a tropical forest and its relation to a world pattern of energy storage[J].J.Ecol., 1971, 59: 127-142.

[25] 張?zhí)锾?馬履一,賈忠奎,等.華北落葉松幼中齡林的生物量與碳匯功能[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2012,40(12):32-38.

[26] 周玉榮, 于振良, 趙士洞.我國(guó)主要森林生態(tài)系統(tǒng)碳貯量和碳平衡[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào), 2000,24(5) 518-522.

[27] 趙士洞, 汪業(yè)勖, 于振良, 等.中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究[C].見(jiàn):中國(guó)生態(tài)學(xué)會(huì)編.中國(guó)生態(tài)學(xué)會(huì)通訊 (特刊), 2000:50-52.

[28] 方精云.中國(guó)森林生產(chǎn)力及其對(duì)全球氣候變化的響應(yīng)[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào), 2000,24(5): 513-517.

[29] 馬欽彥, 謝征鳴.中國(guó)油松林儲(chǔ)碳量基本估計(jì)[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1996,18(3): 31-34.

[30] 賀慶棠.森林對(duì)地氣系統(tǒng)碳素循環(huán)的影響[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1993,15(3): 132-136.

[31] Houghton R A, Skole D L, Nobre C A,et al.Annual fluxes of carbon from deforestation and regrowth in the Brazilian Amazon[J].Nature , 2000,403: 301-304.

[32] Fang J Y, Chen A P, Peng C H,et al.Changes in forest biomass carbon storage in China between 1949 and 1998[J].Science,2001, 292: 2320-2322.

[33] Nabuurs C J.Significance of wood product s in forest sector carbon[C]//Apps M J, Price D T.Forest Ecosystems, Forest Management and the Gl obal Carbon Cycle.Berlin: Springer-Verlag, 1996:245-256.

[34] Sykes M,Prentice C.Carbon storage and climate change in Swedish forest:a comparison of static and dynamic modeling approaches[C]//AppsM J, Price D T.Forest Ecosystems, Forest Management and the Global Carbon Cycle.Berlin Heidelberg:Springer-verlag, 1996: 69-77.

[35] 劉國(guó)華, 傅伯杰, 方精云.中國(guó)森林碳動(dòng)態(tài)及其對(duì)全球碳平衡的貢獻(xiàn)[J].生態(tài)學(xué)報(bào), 2000,20(5) : 733-740.

[36] Tans P P, Fung I Y, Takahashi T.Observational constraints on the globalatmospheric CO2budget[J].Science, 1990,247: 1431-1438.

[37] Keeling R F, Piper S C, Heimann M.Global and hemispheric CO2sinks deduced from changes in atmospheric CO2concentration[J].Nature , 1996,381: 218-221.

[38] 張勝利,項(xiàng)文化,雷丕鋒,等.湖南省2009年杉木林碳貯存量及未來(lái)固碳潛力分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2014,34(6): 53-59.

Changing characteristics of carbon content inCunninghamia lanceolataorgan tissues

YU Rong1, XIANG Wen-hua1,2
(1.School of Life Science, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China; 2.National Field Station for Scientific Observation & Experiment in HuitongCounty, Huitong 418307, Hunan, China)

Based on continuously measured organ carbon content of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) at different growing stages in National Field Station for Scientific Observation & Experiment in Huitong County of Hunan province, the changing characteristics of organ carbon contents in Chinese fir at different growing stages were studied.The results show that the organ carbon contents in Chinese fir were ranked as follows: needle (493.28 ～ 529.34 g·kg-1) ＞ bark (481.24 ～ 501.63 g·kg-1) ＞ root(473.25 ～ 483.61 g·kg-1) ＞ trunk(472.90 ～ 478.02 g·kg-1) ＞ twig (468.37 ～ 477.14 g·kg-1), and the carbon contents in roots decreased with decreasing roots’ diameter,they ranked from big to small as: root head ＞ big roots＞ coarse roots ＞ fine roots at the same growing stage; Carbon contents were closely related to the differences between different organs and organ functions; The carbon content in organs in Chinese fir at different growing stages ranked as: 20-year-old＞ 18-year-old＞ 14-year-old＞ 11-year-old＞ 7-year-old, and the carbon contents ranked as perennial leaves or branches ＞ 2-year-old ＞ 1-year-old ＞ current-year-old; The findings showed that the organ tissues carbon contents in Chinese fir increased with increasing stand age, which is related to organs tissue lignification improvement.

Chinese fir (Cunninghamia lanceolata); organ tissues; developmental stage; carbon content; Huitong county of Hunan province

S718.55

A

1673-923X(2015)09-0121-07

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.09.021

2015-04-10

國(guó)家林業(yè)軟科學(xué)研究項(xiàng)目（2013-R10）

余 蓉, 講師，博士研究生 通訊作者：項(xiàng)文化，教授，博士；E-mail：Xiangwh2005@163.com

余 蓉，項(xiàng)文化.杉木器管組織碳素含量變化特征[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2015, 35(9): 121-127.

[本文編校：謝榮秀]