湖南会同退耕还林不同造林模式碳吸存及分布

摘要

大气CO2浓度升高引起的全球气候变化是当前人类所面临的最为严重的环境问题之一。森林作为陆地主要生态系统,在缓解CO2浓度增加方面起着重要作用。退耕还林是我国六大林业生态工程之一,不仅能减少坡耕地的水土流失,而且具有吸存大气CO2功能,研究不同退耕还林模式(不同造林树种及配置)的碳吸存及分布,对评价退耕还林工程的生态效益和优化造林模式具有重要的实践价值。本研究选择湖南会同的5种退耕还林造林模式:马尾松(Pinus massoniana)林、樟树(Cinnamomum camphora)林、杜英(Elaeocarpus sylvestris)×樟树(Cinnamomum camphora)林、杜英(Elaeocarpus sylvestris)×乐昌含笑(Michelia chapensis)林、乐昌含笑(Michelia chapensis)×红花木莲(Manglietiainsigni)林,对森林生态系统生物量、碳贮量及空间分布进行了研究,结果表明:
　　 不同造林树种各器官的碳含量不同,为43.7～59.5％,其中乐昌含笑的平均碳含量最高,为54.4％,红花木莲最低,为51.1％,其他依次是马尾松(52.6％)、樟树(52.2％)和杜英(51.7％-52.1％)。林下活地被物的碳含量也不同,杜英×樟树林活地被物碳含量最高,为53.8％,乐昌含笑×红花木莲林活地被物碳含量最低,为43.8％。土壤碳含量随着土壤深度增加而降低。0～60 cm土壤有机碳含量表现为:乐昌含笑×红花木莲林(1.485％)＞杜英×乐昌含笑林(1.346％)＞杜英×樟树林(1.340％)＞樟树林(1.207％)＞马尾松林(0.786％),这表明混合树种造林模式比单一树种造林模式更有利于提高土壤的有机碳含量。
　　 5种造林模式的碳总贮量按高低排序为:乐昌含笑×红花木莲林(120.967t/hm2)＞杜英×樟树林(106.84 t/hm2)＞杜英×乐昌含笑林(105.973 t/hm2)＞樟树纯林(98.616 t/hm2)＞马尾松纯林(77.457 t/hm2)。其中马尾松纯林,0～60 cm土壤为74.497 t/hm2,活地被物为1.488 t/hm2,乔木层为1.472 t/hm2；樟树纯林,0～60 cm土壤为97.983 t/hm2,乔木层为0.633 t/hm2；杜英×樟树林,0～60cm土壤为104.792 t/hm2,活地被物层为0.829 t/hm2,乔木层为1.219t/hm2；乐昌含笑×红花木莲林,0～60 cm土壤为119.483 t/hm2,凋落物层为0.253 t/hm2,活地被物层为0.976 t/hm2,乔木层为0.255 t/hm2；杜英×乐昌含笑林,0～60 cm为土壤104.547 t/hm2,凋落物层为0.243 t/hm2,活地被物层为0.984 t/hm2,乔木层为0.199t/hm2。通过各造林模式的生态系统碳贮量比较,表明了混交林模式比纯林模式更有利于提高森林的碳汇功能。

目录

文摘

英文文摘

1 引言

1.1 森林生态系统在减缓大气CO2浓度上升方面的作用

1.1.1 森林植被碳贮量及作用

1.1.2.森林土壤碳贮量及作用

1.1.3 造林、再造林被认为是减缓大气CO2浓度上升最有效的途径

1.2 森林生态系统碳贮量的研究现状

1.2.1 森林生态系统碳贮量的研究现状

1.2.2 退耕还林碳吸存及分布的研究现状

1.3 选题背景及研究目的

2 试验地概况

3 研究方法

3.1 样地的设置和调查

3.2 生物量的测定

3.3 样品的采集和处理

3.4 样品中各成分的测定方法

3.6 数据处理

4 结果与分析

4.1 不同造林模式的碳素含量

4.1.1 乔木层不同植物种类各器官的碳素含量

4.1.2 林下活地被物、凋落物的碳素含量

4.1.3 土壤碳含量及其与土壤氮含量的关系

4.1.4 根际土与非根际土碳含量比较

4.1.5 小结与讨论

4.2 不同造林模式的生物量

4.2.1 乔木层生物量的空间分配格局

4.2.2 林下活地被物的生物量及凋落物的重量

4.3 不同造林模式的碳储量

4.3.1 乔木层碳贮量的空间分配格局

4.3.2 林下活地被物、凋落物的碳贮量

4.3.3 土壤的碳贮量

4.3.4 生态系统的碳储量空间分配格局

4.3.5 小结与讨论

5 结论

6 创新点

7 研究展望

参考文献

致谢

附录