兴安落叶松人工林群落结构、生物量与碳储量研究

论文摘要

兴安落叶松Larix gmelini是我国北方的主要用材树种,其林分面积和蓄积分别占我国寒温带有林地面积和蓄积量的55%和75%。由于传统上对木材的长期依赖,使得其天然资源受到破坏,人工兴安落叶松林面积不断增加,在区域环境中的作用越来越明显。因此,研究人工兴安落叶松林的生物量及碳平衡极为重要。森林生物量与森林固碳能力密切相关,生物量与碳储量的多少直接影响到森林生态系统的功能,因而生物量与碳储量问题成为森林经理学研究的热点。本文以黑龙江东折棱河林场人工兴安落叶松为研究对象,联合应用标准地生物量解析木数据与森林二类调查数据研究森林碳汇的方法,重点在兴安落叶松单木生物量模型、区域森林生物量、碳储量、碳密度、碳汇价值等方面进行了系统的研究,旨在探索精确估算区域森林林生态系统的碳储量的合适方法。通过实测数据及模型分析分别对树皮、树干、树枝、树叶等组分生物量与胸径、树高的关系进行了拟合,建立了各组分生物量模型且均有很好的线性关系。通过图形分析、相关性分析和回归分析表明兴安落叶松生物量与林分活立木蓄积之间存在极显著的线性相关关系。得到估算林分生物量模型分别为:干材:B=0.397V+4.2046;树皮:B=0.0424V+2.6266;树枝:B= 0.083V + 4.9661;树叶:B = 0.0214V +1.627;地上生物量B = 0.5399V + 14.013。利用相关的森林资源清查的数据及论文中所建立的兴安落叶松模型对东折棱河林场的兴安落叶松的生物量与碳储量进行了估计。东折棱河林场兴安落叶松林分总生物量为19537.995t,总碳储量是10181.249t,林分贮碳密度是24.183t/hm2。兴安落叶松的碳汇价值是1069.03万元。该地区兴安落叶松林固碳能力总体水平不高,碳密度与我国及世界各地森林平均碳密度的一些估计值相比还是有相当大的差距,应通过科学经营,提高东折棱河林场兴安落叶松的碳汇能力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 森林生物量与碳储量研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 森林生物量与碳储量的研究方法
• 1.3.1 样地面积法和平均木法
• 1.3.2 生物量转换因子法（biomass expansion factor, BEF）
• 1.3.3 生物量转换因子连续函数法
• 1.3.4 遥感技术方法
• 1.4 研究中存在的问题
• 1.5 研究的发展趋势
• 1.6 本文研究的目的与意义
• 2 研究地区概况
• 2.1 自然条件
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 地形地貌
• 2.1.3 气候
• 2.1.4 土壤
• 2.1.5 植被类型分布
• 2.2 调查林分概况
• 3 研究方法
• 3.1 调查方法
• 3.1.1 样地设置
• 3.1.2 植被调查
• 3.1.3 解析木调查
• 3.2 群落物种多样性指数测定
• 3.2.1 物种重要值
• 3.2.2 物种丰富度指数
• 3.2.3 均匀度指数
• 3.2.4 物种多样性指数
• 3.3 解析木生物量测定
• 3.3.1 树干生物量测定
• 3.3.2 树皮生物量测定
• 3.3.3 枝叶生物量测定
• 3.4 单木生物量模型
• 3.5 乔木层生物量模型
• 3.6 含碳率的测定方法
• 3.7 碳储量、碳密度的计算方法
• 4 兴安落叶松林群落物种结构与物种多样性特征
• 4.1 群落物种组成及数量特征
• 4.2 直径结构
• 4.3 植物群落多样性特征
• 4.3.1 植物群落物种丰富度
• 4.3.2 植物群落物种均匀度
• 4.3.3 植物群落物种多样性
• 5 兴安落叶松单木生物量研究
• 5.1 兴安落叶松含水率分析
• 5.2 解析木生物量回归分析
• 5.2.1 解析木各器官生物量分配
• 5.2.2 单株生物量估测模型的建立
• 5.2.3 模型检验与评价
• 5.3 兴安落叶松的生长过程分析
• 5.3.1 胸径生长过程
• 5.3.2 树高生长过程
• 5.3.3 材积生长过程
• 5.3.4 生长方程的拟合
• 6 兴安落叶松林分生物量研究
• 6.1 林分生物量与活立木蓄积量的关系
• 6.2 兴安落叶松生物量与林分高度和林龄的关系
• 6.2.1 兴安落叶松林分生物量与林分高度的关系
• 6.2.2 兴安落叶松林分生物量与林龄的关系
• 6.3 BEF 与林分活立木蓄积量的关系
• 6.4 林分生物量估算模型的建立
• 6.5 兴安落叶松地上生物量
• 6.6 林分乔木层地上总生物量与平均增长量的关系
• 7 兴安落叶松碳储量及固碳价值研究
• 7.1 林分碳储量研究
• 7.2 林分固碳价值研究
• 8 结论与讨论
• 8.1 结论
• 8.2 讨论
• 附表：样地主要植物种拉丁名
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢