尾巨桉、厚荚相思及其混交林生态系统碳贮量和分配特征

论文摘要

森林是陆地生态系统的主体,在全球碳循环中起着十分重要的作用。随着天然林资源的减少,人工林面积不断增加,人工林的碳汇功能也越来越受到重视。《京都协议书》的签订和生效,寻找控制或减轻碳释放途径已成为当前和今后世界各国迫切需要解决的重大问题,而通过造林、再造林和森林管理等活动来增加陆地生态系统中的碳固定量,减缓CO2在大气中的积累速度,无疑是一个极其重要的途径,也将成为中国林业发展的主要方向之一。广西作为第一个实施清洁发展机制林业碳汇项目的地区,在全球林业碳汇实践中具有十分重要的意义,因此,必须对广西人工林的碳汇能力进行测定,为本地区林业碳汇标准的制定提供基础数据。本文选择了两种广西常见的短周期工业用材林树种（尾巨桉和厚荚相思）的纯林及混交林,在建立固定标准地进行连续监测的基础上,对其生态系统的碳贮量和分布特征进行研究,主要结果如下:1、尾巨桉、厚荚相思及其混交林各组分碳素密度因树种不同、器官不同而存在差异,1.5、2.5、3.5和4.5a生林分乔木层平均碳素密度均为厚荚相思＞尾巨桉,乔木层各器官碳素密度的大小顺序为树叶＞树枝和干材＞树根＞树皮;植被层各组分的平均碳素密度表现为乔木层＞地表现存凋落物层＞灌木层＞草本层。土壤碳素密度在垂直分布上均表现出随土壤深度的增加而降低,其差异随深度增加而减小;三种人工林土壤各土层的平均碳素密度均表现为混交林＞厚荚相思纯林＞尾巨桉纯林。2、1.5、2.5、3.5和4.5a生的尾巨桉纯林、厚荚相思纯林及其混交林生态系统的碳贮量分别为90.75、111.56、124.10和137.18 t·hm-2,73.04、86.11、97.02和118.76 t·hm-2,83.42、109.03、130.39和145.45 t·hm-2,均随着年龄的增加而增加,但以乔木层的增加为主。不同类型人工林生态系统的总碳贮量也存在差异,1.5a生和2.5a生时均表现为尾巨桉纯林＞混交林＞厚荚相思纯林,3.5a生和4.5a生均表现混交林＞尾巨桉纯林＞厚荚相思纯林。混交林能够促进乔木层和土壤层碳贮量的增加。3、尾巨桉、厚荚相思及其混交林生态系统碳贮量的分配表现为土壤层＞乔木层＞林下植被层,碳贮量主要集中在林下土壤中。土壤层的碳贮量主要集中于0～20cm的表层,三种人工林0～20cm土层的碳贮量均占土壤总碳贮量的50%以上。4、1.5、2.5、3.5和4.5a生的尾巨桉纯林、厚荚相思纯林及其混交林的年净固碳量分别为14.84、20.65、12.07和11.69 t·hm-2·a-1(折合为CO2的量分别是54.42、75.72、44.26和42.87 t·hm-2·a-1),3.89、11.45、10.05和20.03 t·hm-2·a-1(折合为CO2的量分别是14.26、41.98、36.85和73.44t·hm-2·a-1),9.77、22.62、19.21和13.79 t·hm-2·a-1(折合为CO2的量分别是35.82、82.94、70.44和50.56 t·hm-2·a-1)。三种林分的凋落物归还量占年净固碳量的比例都在33.73%以下,尚有巨大的固碳潜力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 第二章 文献综述
• 2.1 森林生态系统碳贮量的测定与估算方法
• 2.1.1 森林植被碳贮量的估算
• 2.1.2 土壤有机碳贮量的估算
• 2.2 森林生态系统碳贮量的研究概况
• 2.2.1 森林植被碳贮量
• 2.2.2 森林土壤碳贮量研究概况
• 2.3 人工林生态系统碳贮量的研究
• 2.4 森林生态系统碳贮量研究展望
• 第三章 试验地概况
• 第四章 研究方法
• 4.1 试验地设置与林分调查
• 4.2 不同年龄尾巨桉、厚荚相思及其混交林生物量测定
• 4.2.1 乔木层生物量及年净生产力测定
• 4.2.2 林下植被生物量和凋落物现存量的测定
• 4.2.3 年凋落物量测定
• 4.3 不同年龄尾巨桉、厚荚相思纯林和混交林样品采集与碳素密度测定
• 4.3.1 植物和土壤样品的采集
• 4.3.2 植物和土壤样品碳素密度的测定
• 4.4 不同年龄尾巨桉、厚荚相思纯林和混交林各组分碳贮量及年净固碳量计算
• 4.4.1 植被层碳贮量及年净固碳量计算
• 4.4.2 土壤层碳贮量计算
• 4.5 数据统计分析
• 第五章 结果与分析
• 5.1 不同年龄尾巨桉纯林生态系统碳贮量研究
• 5.1.1 不同年龄尾巨桉纯林生态系统生物量及其分配特征
• 5.1.2 不同年龄尾巨桉纯林生态系统各组分碳素密度研究
• 5.1.3 不同年龄尾巨桉纯林生态系统碳贮量及分配
• 5.1.4 尾巨桉纯林年净固碳量
• 5.2 不同年龄厚荚相思纯林生态系统碳贮量研究
• 5.2.1 不同年龄厚荚相思纯林生态系统生物量及其分配特征
• 5.2.2 不同年龄厚荚相思纯林生态系统各组分碳素密度
• 5.2.3 不同年龄厚荚相思纯林生态系统碳贮量及分配
• 5.2.4 厚荚相思纯林生年净固碳量
• 5.3 尾巨桉一厚英相思混交林生态系统碳贮量研究
• 5.3.1 尾巨桉一厚英相思混交林生态系统各组分的生物量
• 5.3.2 尾巨桉一厚英相思混交林生态系统各组分碳素密度
• 5.3.3 尾巨桉一厚英相思混交林生态系统各组分碳贮量
• 5.3.4 尾巨桉一厚荚相思混交林年净固碳量
• 5.4 尾巨桉、厚荚相思及其混交林的碳素特征
• 5.4.1 尾巨桉、厚荚相思及其混交林的碳素密度
• 5.4.2 尾巨桉、厚荚相思及其混交林生态系统的碳贮量
• 5.4.3 尾巨桉、厚荚相思及其混交林的年净固碳量
• 第六章 讨论
• 6.1 人工林碳素密度
• 6.2 人工林碳贮量
• 6.3 人工林年净固碳量
• 第七章 结论与建议
• 7.1 主要结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况