6种温带森林碳密度与碳分配

摘要

量化森林碳储量及其分配格局是森林碳循环和陆地生态系统模型的重要研究内容.采用样地清查和异速生长方程法测定了相同气候条件下林龄相近（42-59年生）的6种典型温带森林类型（杨桦林、硬阔叶林、红松林、兴安落叶松林、杂木林和蒙古栎林）的碳密度和碳分配格局.结果表明,所处的立地条件和植被组成不同的6种温带森林,其生态系统组分碳密度（除碎屑碳库外）差异不显著,但用林分胸高断面积标准化之后则存在显著差异.6种温带森林的总碳密度在186.9-349.2tC/hm2之间波动;其中,植被碳密度、碎屑碳密度和土壤碳密度分别在86.3-122.7,6.5-10.5和93.7-220.1tC/hm2之间波动,占总碳密度的（39.7±7.1）%（均值±标准差）,（3.3±1.1）%和（57.0±7.9）%.在植被碳库中,乔木层占99%以上.叶生物量、中细根（直径〈5mm）生物量、根冠比、中细根生物量与叶生物量之比分别在2.08-4.72tC/hm2,0.95-3.24tC/hm2,22.0%-28.3%,34.5%-122.2%之间波动.6种森林中,红松林的叶生产效率（总生物量与叶生物量之比）最低（22.6g/g）,兴安落叶松林的中细根生产效率（总生物量与中细根生物量之比）最高（124.7g/g）.除蒙古栎林外,其他5种森林的中细根碳密度（包括死活中细根量）均随土壤层次加深而下降;而蒙古栎林的中细根碳密度的垂直分布却有下移趋势.两种人工林（红松林和兴安落叶松林）的粗木质残体碳密度显著低于4种天然林.本研究指出,特定森林碳分配格局的分异主要受植被类型、经营历史、局域土壤的水分和养分有效性等因素的共同作用,同时也为温带森林碳循环模型提供了重要的构建和校验参数.