關(guān)立民

(雙鴨山市集賢縣林業(yè)和草原局，黑龍江 集賢 155900)

1 研究區(qū)域

黑龍江省位于中國最北、緯度最高的邊陲地區(qū)，位于N43°26′～53°33′，E121°11′～135°05′之間，行政區(qū)范圍東西寬930km，南北長1120km。北部與俄羅斯隔黑龍江相望，南部與吉林省毗鄰，東部以烏蘇里江為界與俄羅斯相鄰，西部與內(nèi)蒙古自治區(qū)相接壤。全省土地總面積47.3萬km2。全省地域遼闊，地形復雜多樣。西北部為大興安嶺山地，北部為小興安嶺山地，東南部由張廣才嶺、老爺嶺、太平嶺和完達山等組成東部山地，東部為三江平原，西南部是松嫩平原[1]。丘陵地帶和山區(qū)海拔一般都在250～1200m之間，兩大沖擊平原面積廣大，地勢平緩，起伏較小，海拔主要在50～150m之間。全省由北向東、由東南向西南地勢逐漸降低，呈現(xiàn)出由山地向平原逐漸降低的地勢。

2 研究方法

為了能夠更準確的獲得森林生物量數(shù)據(jù)，對各樹種生物量的準確測定與估算。通過生物量模型估計法對不同樹種的生物量進行估測，來實現(xiàn)整個森林生物量的測定。林木生物量模型是以模擬林分內(nèi)每株樹木各分量(干、枝、葉、皮、根等)干物質(zhì)重量為基礎的一類模型。它是通過樣本觀測值建立林木各分量干重與樹木其它測樹因子(如胸徑、樹高、冠長、冠幅或它們的組合因子)之間的一個或一組數(shù)學表達式[1]。通過這個表達式能夠有效的反映和表征出其它測樹因子與林木各分量干重之間存在的對應關(guān)系，進而可以采用胸徑、樹高、年齡、枝下高、冠幅等易測因子來進行間接測定樹種生物量的方式。

林木不同部位含碳率的研究是不同樹種類型森林含碳率以及碳匯研究的基礎。在全省各縣市重點林區(qū)一共選取40塊標準地進行調(diào)查，獲得紅松在不同區(qū)域內(nèi)不同器官的含碳率。調(diào)查方法是通過選擇具有代表性的林分設置面積為0.27hm2的固定標準地，所選林分均未經(jīng)過間伐，生長正常[2]。用GPS定位標準地中心位置，對樣地內(nèi)樣木每木檢尺。布設30m×30m的大樣方3個，再將其按10m×10m的小樣方分成3個，并對每個小樣方內(nèi)起測直徑≥2cm的所有物種(喬木和灌木)記錄樹種名稱，測量胸高1.3m處的直徑(精確到0.1cm)和優(yōu)勢樹木的樹高；然后，按照樣地內(nèi)檢尺數(shù)據(jù)求算出各樹種的斷面積，按照各樹種的斷面積比例，確定出樹種組成；在標準地調(diào)查卡片上填寫測定結(jié)果，通過擬合模型獲得各器官含碳率。

3 特征分析

3.1 樣木分布及測樹因子

根據(jù)樣地獲得各樹種在不同地區(qū)采樣分布情況，由于采樣數(shù)據(jù)分布不均，本次僅對有樣品地區(qū)進行測算。同一樹種的不同部位中的碳元素含量是有差別的，并且相同樹種的同一部位，由于所處地域環(huán)境的差異、氣候條件的不同等因素造成其含碳率也會出現(xiàn)較為明顯的區(qū)別。因此，想要精確估測出森林植被碳儲量就應采用調(diào)查區(qū)域內(nèi)的不同樹種類型森林含碳率當做其轉(zhuǎn)換參數(shù)。結(jié)果表明本研究的紅松各器官在不同區(qū)域之間的含碳率存在差異性(表1、表2)。

表1 不同解析木在各區(qū)域的分布情況表Tab.1 Table of Distribution of Different Parsing Wood in Various Regions

表2 測樹因子統(tǒng)計量表Tab.2 Measurement Tree Factor Statistics Table

3.2 不同起源比較

紅松在各地區(qū)的天然林和人工林均有分布。從表3中得出了各部位含碳率值在不同起源中的對比結(jié)果，其中，樹枝和樹葉的含碳率在不同起源間表現(xiàn)的差異F值十分顯著，而樹干和樹根的含碳率差異值并不是很明顯(表3)。

3.3 不同區(qū)域比較

進一步對人工和天然紅松在小興安嶺南坡和北坡對各部位的含碳率值進行比較。從表4對天然紅松的比較結(jié)果，可以看出各器官的含碳率均在0.05水平表現(xiàn)時，枝的F值最大，為64.057；干的F值最小，為9.1，表明兩地區(qū)之間差異明顯(表4)。

通過表5可以看到人工紅松在各地區(qū)的比較結(jié)果，利用單因素方差分析與雙重比較得出，樹枝、樹葉和樹根含碳率在張廣才嶺西坡和東坡時差異較小，樹干含碳率分別在張廣才嶺西坡和東坡及完達山地區(qū)變化不大，各器官含碳率均在0.05水平表現(xiàn)為不同地區(qū)之間的差異顯著，F(xiàn)值均大于10。

表3 天然和人工紅松各器官含碳率(%)的比較Tab.3 Comparison of Carbon Content (%) of Various Organs of Natural and Artificial

表4 天然紅松在不同區(qū)域各器官含碳率(%)的比較Tab.4 Comparison of Carbon Content (%) of Various Organs of Natural Korean Pine in Different Regions

表5 人工紅松在不同區(qū)域各器官含碳率(%)的比較Tab.5 Comparison of Carbon Content (%) of Various Organs of Artificial Korean Pine in Different Regions

4 小結(jié)

綜上所述，天然紅松林在小興安嶺北坡的含碳率不同器官含碳率相比，枝最大，其次為葉、根，干最小。人工紅松林在張廣才嶺西坡的各器官間沒有區(qū)別，平均含碳率為46.46%；在小興安嶺南坡、張廣才嶺東坡和完達山地區(qū)樹枝、葉、干及根的含碳率分布范圍分別為47.23～50.18%、47.30～50.88%、45.32～51.12%、45.73～52.28%。通過對紅松各部位在不同區(qū)域的含碳率的研究，為今后測算碳儲量提供基礎數(shù)據(jù)。