浦北縣森林植被喬木層碳儲量與碳密度研究

武文昊，王韋舒，張芷瑞

浦北縣森林植被喬木層碳儲量與碳密度研究

武文昊1，王韋舒1，張芷瑞2

（1.遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，遼寧沈陽110122；2.遼寧省生態(tài)實驗林場，遼寧朝陽122000）

通過選設(shè)代表性標準地，運用樣地調(diào)查法對廣西欽州浦北縣的森林植被喬木層的碳儲量和碳密度進行了研究。結(jié)果表明：浦北縣森林植被喬木層碳密度的特征為闊葉林＞針葉林＞小喬木林（油茶林）；從森林類型分布來看，天然林的比例大于人工林；浦北縣喬木層的總碳儲量為3.221×107t。

喬木層；碳儲量；碳密度

森林生態(tài)系統(tǒng)不僅是陸地上最重要的自然生態(tài)系統(tǒng)，又構(gòu)成了陸地中重要的碳匯和碳源。在這個自然生物體中，森林的生物量、植物枯落物和森林土壤固定了碳素而成為碳匯；森林以及森林中微生物、動物、土壤等的呼吸、分解釋放碳素到大氣中成為碳源。簡而言之，碳儲量就是碳元素在森林的儲備量，它體現(xiàn)了森林碳元素的多少。森林生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)最大的碳庫，其碳循環(huán)對全球碳平衡有著重要影響［1］。在我國森林植被碳儲量總量78.11億t中，喬木林占85.29%；疏林地、散生木和四旁樹占7.59%；灌木林占4.58%；竹林占2.54%［2］。

1 研究區(qū)域概況

浦北縣地處廣西壯族自治區(qū)南部，地勢由西北向東南傾斜，縣域山地環(huán)繞，呈盆地狀，盆地邊緣多決口，中部和南部多為平地。喬木樹種主要為馬尾松、杉木、桉樹、三葉竹、荷木、油茶等。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

在浦北縣域內(nèi)選擇林相相對整齊、具有代表性的地段作為觀測樣地，選擇不同樹種組成的林分，每個類型的林分設(shè)立2個20m×30m樣地，對標準地進行每木檢尺，確定林分平均木和優(yōu)勢木。樣地林分概況如表1。

表1 浦北縣森林生態(tài)系統(tǒng)樣地概況

2.2 研究方法

樣地清查法是通過設(shè)立典型樣地，用收獲法研究喬木碳庫的碳儲量和碳通量，并可通過連續(xù)觀測來獲得一定時期內(nèi)的通量變化情況。樣地清查法根據(jù)計算碳的基礎(chǔ)不同分成不同的方法，主要包括平均生物量法、生物量轉(zhuǎn)換因子法和生物量轉(zhuǎn)換因子連續(xù)函數(shù)法。

在對各標準地進行每木檢尺后，分別對其進行生物量的測定。喬木層的測定方法是選取干、皮、枝、葉等，將分析樣品置于150℃恒溫下烘2h，再在85℃恒溫下烘5h，進行第一次稱質(zhì)量，然后每隔2 h稱質(zhì)量1次，直至兩次重量相對誤差≤1.0%時，將樣品取出放入玻璃干燥器皿內(nèi)冷卻至室溫再稱其干質(zhì)量，計算每個樣品的質(zhì)量干鮮比和含水率，并按材積加權(quán)法計算樣木的含水率和生物量［3］。

3 結(jié)果與分析

3.1 喬木層的生物量和含碳率

表2 浦北縣森林生態(tài)系統(tǒng)喬木層生物量t·hm－2

從表2可以看出，浦北縣主要優(yōu)勢樹種的生物量大小關(guān)系：闊葉林＞速生桉林＞椎木林＞荷木林＞杉木林＞馬尾松林＞崗松林＞國外松林＞油茶林?？偟囊?guī)律是闊葉林＞針葉林＞小喬木林（油茶林）。從表中可以得出，每個林分中每個樹種生物量自身規(guī)律大致為：干＞根＞皮＞枝＞葉。

表3 浦北縣森林生態(tài)系統(tǒng)喬木層含碳率%

從表3可以看出，每個樹種各個器官的含碳率均大致表現(xiàn)為：干＞根＞皮＞枝＞葉。從表中數(shù)據(jù)可以看出，盡管優(yōu)勢樹種種類眾多，但含碳率幾乎都在50%左右，植物之間的含碳率大致相同。

3.2 喬木層的碳密度和碳儲量

表4 浦北縣森林生態(tài)系統(tǒng)喬木層碳密度t·hm－2

從表4可以看出，林分中每個樹種自身碳儲量大致規(guī)律：干＞根＞皮＞枝＞葉；整個林分來看，闊葉樹種的碳儲量為最高，因為闊葉樹長得比針葉樹種、小喬木樹種快，而且樹種生理活動比其他樹種活躍，從有機物含量出發(fā)，闊葉樹的固碳能力強于其他樹種，故碳儲量最高；從表中可以明顯看出，油茶林的碳儲量遠遠低于針葉和闊葉樹種，原因在于油茶林屬于小喬木，生長緩慢，而且衰老部分不會輕易凋落，碳元素為可轉(zhuǎn)移元素，所以衰老部分的碳儲量會遠低于其他部分，使得油茶林整體碳儲量低。

表5 浦北縣森林生態(tài)系統(tǒng)喬木層碳儲量

從表5中數(shù)據(jù)來看，闊葉樹種在浦北縣面積最大，分布最廣，是其他樹種林分面積的2～3倍，甚至大到杉木林的9倍，由此可以看出，浦北縣的植被分布與氣候關(guān)系極為相關(guān)；從總碳儲量來看，除闊葉林外，速生桉林的碳儲量最大，因為桉樹是一個超級先鋒樹種，其生長速率遠遠大于其他樹種，其固碳能力可想而知［4］；由表中數(shù)據(jù)可以得到整個浦北縣喬木層碳儲量大約為3.221×107t。

4 結(jié)論

經(jīng)綜合測算，浦北縣整個森林生態(tài)系統(tǒng)中的喬木層的總碳儲量為3.221×107t。通過比較發(fā)現(xiàn)，各個樹種的生物量規(guī)律是闊葉林＞針葉林＞小喬木林（油茶林）。而各樹種的含碳率大致都在50%。在調(diào)查的幾個林齡組范圍內(nèi)，闊葉林都保持了高碳儲量密度；如果不考慮林齡，對各類型碳儲量密度進行分析后發(fā)現(xiàn)，各林型碳儲量密度差異較大，闊葉林依舊碳儲量最高?？梢钥闯?，以闊葉林為主的天然林遠比人工林要多［5］，表明保護天然林對維持森林碳庫具有很重要的意義，對于發(fā)揮森林的碳匯功能具有不可替代的作用。

［1］李怒云.中國林業(yè)碳匯［M］.北京：中國林業(yè)出版社，2007

［2］林清山，洪偉.中國森林碳儲量研究綜述［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2009，25（6）：200－224

［3］王敏，李貴才，仲國慶，等.區(qū)域尺度上森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量的估算方法分析［J］.林業(yè)資源管理，2010（2）：107－112

［4］方晰，田大倫，項文化.速生階段杉木人工林碳素密度、貯量和分布［J］.林業(yè)科學(xué)，2002，38（3）：14－19

［5］孫美歐，潘鵬旭，孫虎.大煙筒林場森林資源調(diào)查及喬木層碳儲量估算［J］.森林工程，2016，32（1）：16－20

Carbon Storage ＆Carbon Density of Tree Layer in Forest Vegetation in Pubei County

Wu Wenhao1，Wang Weishu1，Zhang Zhirui2
（1.Liaoning Forestry Investigation and Planning Institute，Shenyang110122，China；2.Ecological Experimental Forest Farm of Liaoning Province，Chaoyang122000，China）

Based on the survey of selected representative standards，the carbon storage ＆density of tree layer in forest in Pubei County were studied by means of sample plot survey.The characteristics of carbon density of tree layer in forest vegetation of Pubei County is broad－leaved forest＞coniferous forest＞small arboreal forest（Camellia oleifera）.From the distribution of forest types，the carbon storage of natural forest is larger than that of plantations.The total carbon storage of the tree layer in Pubei County is3.221×107t.

tree layer；carbon storage；carbon density

P463.22

A

10.13601／j.issn.1005－5215.2017.07.005

2017－05－22

武文昊（1988－），男，遼寧沈陽人，碩士，工程師，主要從事遙感和林業(yè)調(diào)查規(guī)劃方面的研究，Email：19881210wwh＠sina.com