楊青川

摘 要：為研究寬甸縣森林不同齡組的碳儲(chǔ)量，通過(guò)生物量-蓄積量回歸模型，對(duì)森林資源變更數(shù)據(jù)按優(yōu)勢(shì)樹(shù)種和不同林齡組的碳儲(chǔ)量、碳儲(chǔ)密度進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，碳儲(chǔ)量最大的樹(shù)種是柞樹(shù);不同林齡碳儲(chǔ)量從大到小的排序依次為中齡林>近熟林>幼齡林>成熟林>過(guò)熟林;碳儲(chǔ)密度從大到小的排序依次為過(guò)熟林>成熟林>近熟林>中齡林>幼齡林。

關(guān)鍵詞：優(yōu)勢(shì)樹(shù)種;林齡組;碳儲(chǔ)量

中圖分類(lèi)號(hào) S718.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2021）08-0069-03

Abstract： In order to study the carbon storage of different age groups in Kuandian County， the biomass volume regression model was used to analyze the carbon storage and carbon storage density of forest resource change data according to dominant tree species and different age groups. The results showed that the tree species with the largest carbon storage was oak， and the order of carbon storage at different ages was middle age forest>near mature forest>young forest>mature forest>over mature forest. The order of carbon storage density was over mature forest>mature forest>near mature forest>middle aged forest>young forest.

Key words： Dominant species; Forest age group; Carbon storage

二氧化碳是全球氣候變暖的罪魁禍?zhǔn)字弧＝陙?lái)，隨著氣候的加劇變化，如何固定和減少排放二氧化碳逐漸成為研究熱點(diǎn)。森林通過(guò)光合作用，在陸地生態(tài)系統(tǒng)中吸收二氧化碳的能力最強(qiáng)，在固定二氧化碳和減緩全球氣候變化中承擔(dān)著重要作用[1]。因此，對(duì)森林碳儲(chǔ)量和碳儲(chǔ)密度的研究就顯得尤為重要，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)此做了大量研究。有學(xué)者基于森林資源連續(xù)清查數(shù)據(jù)，采用生物量和蓄積量的統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)系的轉(zhuǎn)換函數(shù)，結(jié)合含碳系數(shù)，對(duì)省級(jí)尺度區(qū)域的生物量和碳儲(chǔ)量進(jìn)行估算[2-3];韓耀杰對(duì)灌木林的碳儲(chǔ)量及驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行了分析[4]。寬甸地區(qū)自然資源豐富，在遼寧省內(nèi)位居前列。本研究對(duì)寬甸縣各優(yōu)勢(shì)樹(shù)種不同林齡的碳含量和碳儲(chǔ)密度進(jìn)行了分析，以掌握遼寧省東部山區(qū)的碳匯功能，為該地區(qū)的碳儲(chǔ)量估算提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

寬甸縣地理位置處于長(zhǎng)白山脈與千山山脈中間的過(guò)渡地帶，屬于遼東斷塊山地丘陵區(qū)。地貌多為山地和丘陵，平均海拔400m。森林資源豐富，山、水、田構(gòu)成大體為“九山半水半分田”。氣候?qū)儆跍貛Ъ撅L(fēng)大陸性氣候，氣候以降雨雪量大、四季分明為主要特點(diǎn)，南北高低氣候差異大，山地立體氣候明顯。

2 試驗(yàn)方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 本研究數(shù)據(jù)來(lái)源于2015年寬甸縣森林資源變更數(shù)據(jù)，涵蓋縣內(nèi)所有森林林班小班，是完整的森林資源數(shù)據(jù)，可以全面完整地反映區(qū)域內(nèi)的森林資源情況。從中提取各優(yōu)勢(shì)樹(shù)種不同齡組的數(shù)據(jù)用于生物量和碳儲(chǔ)量的估算。

2.2 優(yōu)勢(shì)樹(shù)種生物量估算 獲取森林植被生物量的方法有通過(guò)直接收獲樣地內(nèi)植被，測(cè)定生物量的收獲法，有通過(guò)測(cè)樹(shù)因子或者蓄積量建立生物量模型的模型模擬法以及通過(guò)測(cè)定二氧化碳濃度變化估算生物量的微氣象學(xué)法。本研究采用可以在較大尺度上應(yīng)用的蓄積量-生物量模型法，估算寬甸地區(qū)喬木林和疏林的生物量。計(jì)算公式如下：

采用已公布的各個(gè)優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的最優(yōu)蓄積量-生物量回歸方程估算生物量，具體方程見(jiàn)表1。其中的方程參數(shù)是各優(yōu)勢(shì)樹(shù)種全國(guó)平均參數(shù)。個(gè)別沒(méi)有方程和參數(shù)的樹(shù)種，采用相似樹(shù)種值代替。經(jīng)濟(jì)林未劃分齡組，不參與計(jì)算。

2.3 優(yōu)勢(shì)樹(shù)種碳儲(chǔ)量估算 關(guān)于含碳量的測(cè)定，有的學(xué)者用元素分析儀測(cè)算[5]，有的用化學(xué)方法測(cè)定[6]，得出的結(jié)果各優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的含碳率大多在1個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)，即0.45～0.5。目前在大面積分析上，國(guó)內(nèi)學(xué)者大多采用生物量與含碳率的乘積計(jì)算碳儲(chǔ)量。由于本研究對(duì)象包括不同樹(shù)種和不同齡組，含碳率有差異，不能采用統(tǒng)一數(shù)值估算。因此，采用業(yè)內(nèi)認(rèn)可的《造林項(xiàng)目碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)指南》以及已經(jīng)公布的樹(shù)種的含碳率進(jìn)行碳儲(chǔ)量估算。目前還沒(méi)有確切參數(shù)的樹(shù)種采用含碳率0.5計(jì)算[3]，碳儲(chǔ)密度為碳儲(chǔ)量值與面積的比值。

3 結(jié)果與分析

3.1 天然林各優(yōu)勢(shì)樹(shù)種不同齡組碳儲(chǔ)量 經(jīng)計(jì)算，寬甸縣天然林各優(yōu)勢(shì)樹(shù)種不同齡組的碳儲(chǔ)量見(jiàn)表2。由表2可知，天然林中柞樹(shù)碳儲(chǔ)量為7883381.14t，占88.25%，其次為油松382859.75t，胡桃楸271837.86t。其中，柞樹(shù)成熟林碳儲(chǔ)量為2176201.07t，在各優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的各個(gè)齡組中碳儲(chǔ)量大，說(shuō)明柞樹(shù)成熟林對(duì)寬甸地區(qū)的天然林碳儲(chǔ)量貢獻(xiàn)最大。不同齡組從幼齡林到過(guò)熟林的碳儲(chǔ)量分別為1863723.34t、1877980.60t、2388250.06t、2471950.37t和330752.55t。碳儲(chǔ)量從多到少的排序依次為成熟林>近熟林>中齡林>幼齡林>過(guò)熟林。

從碳密度計(jì)算結(jié)果來(lái)看（表3），天然林不同齡組碳儲(chǔ)密度中，過(guò)熟林最大，幼齡林最小，其從大到小的排序依次為過(guò)熟林>成熟林>近熟林>中齡林>幼齡林。

3.2 人工林各優(yōu)勢(shì)樹(shù)種不同齡組碳儲(chǔ)量 經(jīng)過(guò)計(jì)算，寬甸縣人工林各優(yōu)勢(shì)樹(shù)種不同齡組的碳儲(chǔ)量見(jiàn)表4。從表4可以看出，人工林中落葉松碳儲(chǔ)量為3069898.58t，占76.93%，其次為雜木353525.05t，刺槐312259.02t。其中，落葉松中齡林碳儲(chǔ)量為1572982.48t，在各優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的各個(gè)齡組中碳儲(chǔ)量大，說(shuō)明落葉松中齡林對(duì)寬甸地區(qū)的人工林碳儲(chǔ)量貢獻(xiàn)最大。不同齡組碳儲(chǔ)量從大到小的排序?yàn)橹旋g林>幼齡林>近熟林>成熟林>過(guò)熟林。

由表5可知，人工林不同齡組碳儲(chǔ)密度中，中齡林最大，幼齡林最小，其從大到小的排序依次為中齡林>近熟林>成熟林>過(guò)熟林>幼齡林。

3.3 森林不同齡組的碳儲(chǔ)量 通過(guò)對(duì)寬甸縣天然和人工林生物量和碳儲(chǔ)量的估算，得出全縣各優(yōu)勢(shì)樹(shù)種不同齡組的碳儲(chǔ)量和碳儲(chǔ)密度，詳見(jiàn)表6。由表6可知，碳儲(chǔ)量最多的齡組為中齡林3681925.66t，最少的是過(guò)熟林374008.10t，其從大到小的排序依次為中齡林>近熟林>幼齡林>成熟林>過(guò)熟林。碳儲(chǔ)密度最大的是過(guò)熟林38.37t/hm2，從大到小的排序依次為過(guò)熟林>成熟林>近熟林>中齡林>幼齡林。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，寬甸地區(qū)碳儲(chǔ)量最大的是柞樹(shù)，各林齡組中最多是中齡林。因此，在森林經(jīng)營(yíng)管理中，柞樹(shù)的變化會(huì)在很大程度上影響該地區(qū)的碳儲(chǔ)量。寬甸縣只有天然近熟林的碳密度高于全國(guó)平均水平44.91t/hm2[7]，其碳儲(chǔ)密度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平，說(shuō)明森林質(zhì)量還有很大的提高空間。碳儲(chǔ)密度的變化趨勢(shì)是隨年齡增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，這與國(guó)內(nèi)大部分的研究結(jié)果一致。

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