一、研究的目的和意義
森林在對抗氣候變化方面發(fā)揮著巨大的作用,樹木能夠吸收和儲存碳,有助于調節(jié)大氣中的二氧化碳濃度,從而確保地球不會過度升溫。森林碳匯具有潛力大、易執(zhí)行、見效快和成本低的優(yōu)點,目前已經成為一種新的碳減排技術研究方向。我國森林面積蓄積相比過去有了較大增加,森林培育質量也有所提高。通過這些變化,可以發(fā)現我國森林碳匯已經取得較大成績,并且仍存在巨大潛力。
本研究以溧陽市瓦屋山林場人工林為研究對象,通過對不同森林類型的固碳能力和固碳量進行估算,并進一步分析影響不同森林類型固碳的各種因子,為準確估算不同人工林碳匯量、植樹造林增加林業(yè)碳匯等提供理論基礎和依據。
二、 研究區(qū)域概況
瓦屋山林場(31.45?N,119.48?E)始建于1958年,屬中亞熱帶氣候,四季分明、溫暖濕潤,林場土壤主要以地帶性黃棕壤為主,土層厚度約為75cm,pH值呈微酸性,土壤有機質含量高、土壤肥沃,質地比較疏松。瓦屋山林場植被主要以人工林為主。
本文主要選擇瓦屋山林場分布面積最廣的四種主要人工林,即杉木、毛竹、濕地松和麻櫟林進行分析,研究該地區(qū)主要人工林森林固碳量、固碳能力及其影響因素等。
三、 研究內容
1.不同類型人工林(杉木林、國外松林、毛竹林及落葉闊葉林)固碳能力與固碳量的比較分析。
2.不同齡級人工林(杉木林、國外松林、毛竹林及落葉闊葉林)的固碳能力與固碳量的比較分析。
3.影響森林固碳能力的因子分析(林分狀況、經營管理、氣候因素等)。
本研究所使用的數據主要包括:
(1)2003-2017年江蘇瓦屋山林場森林資源清查資料及相關文獻;
(2)通過實驗測定的各林分的土壤含碳率和含碳量等;
(3)通過實驗測定的各林分的土壤層碳儲量和碳密度等;
在四種類型林分中分上、中、下三個坡位隨機選擇 3個10 m×10 m的標準樣地,共36個樣地。同時,按《中國森林》南方杉木林齡結構劃分標準,選擇杉木幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林和過熟林為研究對象。其中,在幼齡林、中齡林、近熟林和過熟林林地的下坡處選擇樣地。在 4種林齡的林分下坡分別隨機選擇3個10 m×10 m的樣地,共計12個樣地。
四、不同類型人工林固碳能力比較分析
瓦屋山林場人工林主要以杉木林、國外松林、毛竹林及落葉闊葉林為主,不同森林類型的生物量密度差異很大,生物量密度從高到低依次為:麻櫟>濕地松>杉木>毛竹林。其中針葉林所占比例較大,占總生物量的65%,根據瓦屋山林場主要人工林種植面積及生物量密度,不難看出,林場主要人工林生物量由高到低排序為:濕地松林>杉木林>毛竹林>麻櫟林,即濕地松生物量為林場生物量最高的人工林,總量達到53,187 t,其次為杉木林和毛竹林,生物量最小的為麻櫟,只有10695 t。
五、討論
1.林分含碳率對碳儲量的影響
本文中以針葉林為主,若用0.5計算瓦屋山林場喬木層的碳儲量,喬木層生物碳儲量則為79 204.55 t,結果偏低,少了243.80 t。本文的研究結果表明,不同樹種之間含碳率差異顯著。
2.林分密度對碳儲量的影響
本文林分碳密度偏高,除了林齡普遍偏成熟以外,一個重要原因就是林分密度高,碳密度較高的幾個林分,除了杉木成熟林,杉木的幼齡林、中齡林、近熟林、過熟林林分密度均在2000株. hm-2以上,濕地松幼、中均在1800株.hm-2以上,麻櫟為900株.hm-2。
3.灌草層碳儲量和喬木層碳儲量的關系
我們發(fā)現灌草碳儲量和喬木層碳儲量之間存在以下關系:y=0.027x(y-灌草層碳儲量;x-喬木層碳儲量),本次實驗的林場森林郁閉度大多數在0.85~0.9,齡級多為近熟林和成熟林,以針葉林為主。
4.區(qū)域地帶性植被對系統(tǒng)碳儲量的影響
通常認為,鄉(xiāng)土樹種、本地樹種優(yōu)于外來樹種,積極鼓勵對優(yōu)勢鄉(xiāng)土樹種的培育和利用,營造混交林。本文中杉木和麻櫟的混交林碳密度較其他幾種混交林高。由此可見保護和恢復地帶性植被的重要性。
六、 結語
1.瓦屋山林場喬木層總碳儲量為79 448.35 t,純林的貢獻最大。林場林下灌草層碳儲量為370.04 t??萋湮飳犹純α繛? 292.07 t。土壤層總碳儲量為59 927.77 t。
2.瓦屋山林場中,不同樹種之間含碳率差異極顯著。針葉樹種的含碳率普遍高于闊葉樹種的含碳率。不同林分均以樹皮和樹干的含碳率最高,而根的含碳率最低。林齡對林分的含碳率有顯著影響,幼齡林和近熟林之間含碳率差異顯著,而中齡林、成熟林和過熟林三者之間含碳率沒有顯著差異。
3.瓦屋山林場各層碳密度分別為喬木層:55.61 t·hm-2;灌草層:0.36 t·hm-2 ;枯落物層:3.95 t·hm-2 ;土壤層:53.69 t·hm-2 。瓦屋山林場森林生態(tài)系統(tǒng)平均碳密度為113.61 t·hm-2。瓦屋山林場總的碳儲量為14 5038.23 t。碳儲量由高到低排序為喬木層>土壤層>枯落物層>灌草層,喬木層的碳儲量大于土壤層的碳儲量。
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作者簡介:李莉(1985-),女,江蘇溧陽人,漢族,碩士,林業(yè)工程師,林業(yè)技術推廣方向。