黑龍江張廣才嶺九種主要喬木樹種不同器官碳素分布特征

魏勝利 于立峰

(黑龍江省林業(yè)廳，哈爾濱 150000)

黑龍江張廣才嶺九種主要喬木樹種不同器官碳素分布特征

魏勝利 于立峰

(黑龍江省林業(yè)廳，哈爾濱 150000)

采用臨時標(biāo)準(zhǔn)地法對張廣才嶺的主要樹種的不同器官碳素分布進(jìn)行分析。各樹種器官的碳素值在0.388～0.518之間，最高的是落葉松上枝，其值為0.518，最小值是榆樹的皮部分，其值為0.388。各主要樹種的各部分碳素值一般集中0.47左右。

碳素 主要樹種 不同器官

1 研究意義和目的

森林生態(tài)系統(tǒng)是地球上除了海洋之外最大的碳庫(1146GC)約占全球陸地(2477GC)的46%[1]，同時森林生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量是研究森林生態(tài)系統(tǒng)與大氣之間C交換的基本參數(shù)[2]，也是估算森林生態(tài)系統(tǒng)向大氣吸收和貯存含碳?xì)怏w的關(guān)鍵因子[3]，在全球碳循環(huán)中具有十分重要的作用。森林通過生長從大氣中吸收儲存大量的CO2，其儲存能力取決于森林類型、樹種組成、林齡及人類活動關(guān)系。目前對森林生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量及碳匯能力的估算無論在區(qū)域尺度上還是國家尺度上在許多環(huán)節(jié)缺乏足夠可信的觀測數(shù)據(jù)和長期的資料積累，致使研究結(jié)果帶來很大的不確定性。在過去的區(qū)域和國家尺度的森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量的估算中，國內(nèi)外研究者大多采用0.5作為所有森林類型的平均碳素[4]。也有采用0.45作為平均碳素[5]，極少數(shù)根據(jù)不同森林類型而采用不同的碳素。不同林型，不同植物以及同一植物不同器官的碳素值是有差別的。還有在不同的森林類型中由于立地、樹種組成、林齡等不同，它的碳密度有一定的差異。

通過對張廣才嶺林口縣9種主要喬木樹種的不同器官含碳率展開研究，可以為準(zhǔn)確估算區(qū)域喬木單木碳儲量提供參考依據(jù)。

2 地理概況及數(shù)據(jù)的收集

2.1 張廣才嶺區(qū)域概況

張廣才嶺位于黑龍江省東南，屬長白山北部山脈，北起松花江畔，南接長白山，東與完達(dá)山相連，西緣延伸到吉林省境內(nèi)，是牡丹江與瑪(螞蟻)河的分水嶺。山勢高峻，地形復(fù)雜，既有懸崖絕壁，又有深谷陡坡，為黑龍江省最突出的高山峻嶺。由主脊向兩側(cè)，逐漸由中山降為低山和丘陵。地處中緯度，氣候冬暖夏涼，雨量充沛。

2.2 數(shù)據(jù)收集、處理

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)地林分測定

八塊臨時標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置在林口林業(yè)局的三個林場，每塊標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)設(shè)三個樣地(30m×30m共24個臨時樣地)，對標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)胸徑大于5cm的所有樹木進(jìn)行調(diào)查，得出每一樹種的平均胸徑，計算出平均樹高，計算蓄積，最后求出樹種組成。

2.2.2 樹種不同器官生物量的測定

在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)先確定優(yōu)勢樹種，選取兩種優(yōu)勢樹種，共6棵樹，其中2株優(yōu)勢木，2株中等木，2株被壓木，對每一株樹進(jìn)行全株生物量測定，其中對枝葉分上中下三層測定，每層選3～5株標(biāo)準(zhǔn)枝，對枝葉分別測定、稱重，用截斷法分成1米一段，對樹干進(jìn)行稱重，用挖根法對每株標(biāo)準(zhǔn)木的根進(jìn)行全根稱重，分三個標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行稱重(根﹤2cm、2cm﹤根﹤5cm、5cm﹤根)。對每層的枝、葉、根、干進(jìn)行取樣稱重，再烘干稱重。計算出各部分的干重。

2.2.3 碳素的測定

對取來的樣品粉碎過100目篩，對過篩樣品在60度的烘干箱烘干24小時，稱取50mg左右樣品，用干燒法測定碳素。

3 結(jié)果分析

各樹種器官的碳素值在0.388～0.518之間，最高的是落葉松上枝，其值為0.518，最小值是榆樹的皮部分，其值為0.388，從中我們觀察可知，各主要樹種的各部分碳素值一般集中0.47左右。從平均值可知，最小值為小根0.441，最大值為心材0.486(詳見表1)。

表1 同一器官不同層次比較表(單位：mg/g)

表2 各器官不同層次的相對偏差值

觀察上面表2各器官的相對偏差值可知，枝的相對偏差值為0.39%，葉的相對偏差值是1.05%，干的相對偏差值是2.66%，根的相對偏差值2.68%，偏差最高的為榆樹干12.46%，次之榆樹根6.84%，最小是胡桃楸枝0.25%，從中可知枝葉的碳素值與不同部位影響很小，但根和干的偏差較大。因此，在估算碳量時，為了計算更準(zhǔn)確，根和干的不同部位應(yīng)該用不同碳素值。相同器官不同樹種偏差范圍也不同，枝：0.25%～1.9%，葉：0.71%～3.54%，干：1.01%～12.46%，根：0.31%～6.84%。其中最穩(wěn)定的是枝，波動最大的是干。

4 結(jié)論

根據(jù)實驗結(jié)果顯示，在同一樹種，同一器官中，枝葉的碳素值偏差很小，小根與大中根差異較大，在計算碳匯時應(yīng)該分開計算。相同樹種，不同器官都有一定的差異，從大到?。焊嫂冎Ι?nèi)~﹥根﹥?nèi)~﹥皮，干的最高，皮的最小。在同一器官不同樹種中，碳素值分布散亂，就總均值而言，落葉松的碳素最高，闊葉樹中，白樺最高。

[1]Watson R T,Noble I R,Bolin B,et al. IPCC special report land use[J]. Land-use Change and Forestry,2000.

[2]Dixon RK,Brown S,Houghton RA et al.1994.Carbon pools and flux of global forest ecosystems.Science,262:185～190.

[3]周玉良，于振亮，趙士洞，我國主要森林生態(tài)系統(tǒng)貯存和碳平衡[J]。植物學(xué)報，2000，24(5):518～522.

[4]趙士洞,汪業(yè)勖,于振良,等。中國森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究[M]。見:中國生態(tài)學(xué)會編.中國生態(tài)學(xué)會通訊,2000 (特刊) :50～52.

[5]Wang X-K(王效科) , Feng Z-W(馮宗煒) . 1995.The history of re-search on biomass and carbon storage of forest ecosystems. In :Wang R-S(王如松) eds. Hot Topics in Modern Ecology.Beijing [J]: China Science And Technology Press. 335～347.

責(zé)任編輯：葛 君

校 對：蔣雨航

Carbon Distribution in Different Organs of Nine Main Tree Species in Zhangguangcai Mountains of Heilongjiang

Wei Sheng-li Yu Li-feng

(First-author's address:Forestry Department of Heilongjiang Province,Harbin 150090,China)

The carbon distribution in different organs of main tree species in Zhangguangcai Mountains was analyzed by the method of temporary standard. The carbon content of each tree species is between 0.388 and 0.518, the highest is the upper branch of larch, its value is 0.518, the minimum value is the skin part of elm, its value is 0.388. The carbon value of each part of the main tree species is generally about 0.47.

Carbon content; Main tree species；Different organs

魏勝利(1978-)，男，新疆石河子市人，碩士，高級工程師，主要從事森林調(diào)查設(shè)計、森林經(jīng)理、林業(yè)碳匯計量監(jiān)測等研究。

2017-04-04