安徽省杉木人工林生物量及其碳储量

摘要

杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国特有的乡土树种、南方林区重要的速生用材树种，人工栽培历史悠久，分布面积广，在我国人工林发展及经济建设中占据重要地位，对其生物量与碳储量的研究具有重要意义。本文采用生物量模型和生物量换算因子连续函数法，利用安徽省第三到第七次森林资源连续清查资料，并结合安徽江北（皖西南）、江南（即皖南）和大别山区的野外样地调查数据，估算与分析安徽省杉木林的生物量碳储量及生产力。获得的研究结果如下：
　　基于森林资源连续清查数据，安徽省杉木林的总面积从1989年的27.93×104 hm2持续增加到1999年的57.14×104 hm2，之后缓慢降低到2009年的48.82×104 hm2。总蓄积量在调查期间持续增加，从1989年的1051.85×104 m3增加到2009年的3961.09×104 m3。研究期内，各龄组杉木林总量随时间推移而不断变化，除1994年幼龄林面积最大外，不同时期各龄组杉木林面积均以中龄林最大，而中龄林蓄积量在各调查期内都是最大值，从1989到2004年，中龄林相对蓄积量先减小后增加（变化范围在55.15％～64.99%），但2009年相对蓄积量骤降为47.90%。
　　研究期内安徽省杉木林的生物量碳储量从1989年的5.65 Tg C持续增加到2004年的14.87 Tg C，而2009年稍有下降（14.53 Tg C），这与杉木林面积的减少有关。近熟林与成熟林的碳储量随时间的推移呈现持续增长的趋势。过熟林碳储量随时间推移先减小后持续增加，幼龄林的变化与之相反。各时期中龄林的碳储量均为最大，从1989到2004年，中龄林碳储量均显著增加，但2009年碳储量较2004年减少了25.03%，其减少幅度大于幼龄林。
　　在所调查的20年间，安徽省杉木林平均碳累积速率为0.444 Tg C/a，可见该时期安徽省杉木林为有效碳汇。杉木林年均单位面积生产力从1989-1994年的2.032 Mg/hm2·a持续增加到1999-2004年的3.449 Mg/hm2·a，但之后下降为2004-2009年的3.189 Mg/hm2·a，可见2005-2009年杉木林所受影响或破坏比其它时期大。就各龄组而言，在2005-2009年间以中龄林所受影响或破坏最大。
　　另一方面，通过野外样地调查数据得到，皖西南地区14年生、15年生、21年生、27年生、30年生和33年生杉木林生物量碳储量分别为46.85、54.49、47.80、54.96、50.56和59.16 Mg C/hm2；皖南地区11年生、17年生、23年生、27年生、30年生、32年生和43年生杉木林的生物量碳储量分别为39.42、40.07、32.11、37.96、38.04、44.53和57.71 Mg C/hm2；大别山区较高海拔山地10年生、22年生、45年生、48年生和50年生的杉木人工林乔木层生物量碳储量分别为60.74、58.62、134.02、196.24和130.38 Mg C/hm2。通过比较可知安徽省各地区不同龄组杉木林的单位面积生物量碳储量的大小顺序为皖西大别山区﹥皖西南地区﹥皖南地区。这可能是不同利用强度和不同立地条件造成的。
　　本研究表明：（1）样地调查所得的生物量普遍大于利用森林资源清查资料所得的结果；（2）安徽省杉木林林分质量虽在一般产区处于较高水平，但其杉木林生物量碳储量与杉木中心产区的省份相比尚有较大差距；在全国尺度上，安徽省杉木林林分质量仍处于较低水平；（3）产区、立地条件、林龄和林分密度是影响杉木生长的决定性因素。与其它人工林相比较，安徽省相应年龄杉木林生物量普遍较低。（4）经营周期（轮伐期）的适当延长会促进杉木林生物量碳储量的增加。

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主要符号表

1 文献综述

1.1 研究背景

1.2 森林生物量及其植被碳储量研究方法概述

1.3 森林生物量及碳储量研究概况

2 研究目的与意义

3 研究方法

3.1 技术路线图

3.2 基于森林资源连续清查资料的研究

3.3 基于野外样地调查的研究

3.4 数据处理

4 结果与分析

4.1 基于森林资源连续清查资料的研究

4.2 基于野外样地调查的研究

5 讨论

5.1 安徽杉木林时间尺度动态变化分析

5.2 安徽省级尺度杉木林生物量和生产力评价

5.3 安徽省及其各地区杉木林单位面积生物量比较

5.4 杉木人工林与其他人工林生物量

5.5 经营周期对杉木林生物量碳储量的影响

5.6 本研究的不足和建议

6 结论

参考文献

致谢

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