四川主要針葉樹種含碳率測定與分析

四川主要針葉樹種含碳率測定與分析

長期以來，由于人們對森林的全面影響缺乏關注，我們注重片面經(jīng)濟效益的最大化，忽視了森林的生態(tài)效應和森林本身的可再生能力，森林面積繼續(xù)減少，一些地區(qū)森林消失。目前,對森林碳儲量及其與大氣CO1學習方法1.1粉碎方法的確定本研究一共采集了落葉松(所有采集的樣品在粉碎前均放入80℃的恒溫箱中烘至恒重?？紤]到在分析時樣品的實際用量較少,為了保證取樣全面及混合均勻,本實驗采用3次粉碎法制樣,即初次粉碎時取樣量較大,在初粉碎的基礎上按四分法取其中的1/4進行第2次粉碎,然后進行第3次粉碎。然后在各樹種的每組充分混合后的樣品中稱取0.02g～0.03g待測。1.2樣品的制備樣品的有機含碳率測定采用濕燒法,具體采用重鉻酸鉀-硫酸氧化法進行樣品分析,每次測3個平行樣,測定結果取平均值。1.3不同區(qū)域林分含碳率的變化為了便于估算區(qū)域和國家尺度各森林類型碳儲量,假定處于不同生長階段以及生長在不同區(qū)域的同一樹種器官的含碳率基本相同,利用各樹種的生物量標準地資料對林分的平均含碳率值進行計算。具體計算公式為:%=(%=(其中,C%為某森林類型林分平均含碳率;C2結果與分析2.1器官之間含碳率的變化各樹種的含碳率測定結果如表1所示。(1)同一樹種不同器官的含碳率情況:馬尾松、柏木、柳杉各器官中樹根含碳率最高,落葉松、華山松、杉木、冷杉、云杉各器官中樹干含碳率最高,水杉各器官中樹枝含碳率最高,火炬松、濕地松、云南松、油松各器官中樹葉含碳率最高。方差分析結果顯示除華山松以外,其它樹種各器官之間均存在不同程度的顯著性差異。從各器官平均值來看,枝、葉、干、根的含碳率平均值之間不存在顯著性差異,而皮與干之間存在顯著性差異。各器官平均含碳率最高的為油松0.5397,最低的冷杉0.5074。(2)不同樹種相同器官含碳率的比較:樹干含碳率最高的是柳杉,最低的是馬尾松;樹枝含碳率最高的是油松,最低的是冷杉;樹葉含碳率最高的是油松,最低的是冷杉;樹皮含碳率最高的是華山松,最低的是云杉;樹根含碳率最高的是柳杉,最低的是水杉。各器官中枝干含碳率最高0.5346,樹皮含碳率最低0.5121。(3)結果表明在所研究的針葉樹種中以油松樹葉的含碳率最高0.5708,以冷杉樹葉最小0.4681。無論是同一樹種各器官之間還是不同樹種的相同器官之間的含碳率變化幅度都不大。種內(nèi)各器官之間的含碳率變化以華山松最小,其變動系數(shù)為1.90%,各器官間不存在顯著性差異;以冷杉最大,變動系數(shù)為5.96%,干與枝、葉存在顯著性差異,皮和葉之間也存在顯著性差異。相同器官不同樹種各器官含碳率變化幅度不大,變動系數(shù)在2.28%～5.37%之間。從總體上看,不同樹種各器官含碳率的高低分布呈現(xiàn)出隨機性并不依某種規(guī)律變化,完全由各樹種自身的特性決定。2.2林分平均含碳率的計算從表2的測定結果可知,同一樹種不同器官的含碳率值是有一定差別的。以每個樹種各器官含碳率的算術平均值來作為由該樹種所組成的林分的平均含碳率值并不能真實地反映實際情況,因為單木或林分各器官的生物量在總生物量中所占的權重不同,應根據(jù)各器官生物量的權重來計算該森林類型林分平均含碳率。假定處于不同生長階段及生長在不同區(qū)域的同一樹種各器官的含碳率基本相同,利用各樹種的生物量標準地資料對林分的平均含碳率值進行了計算(由于受篇幅所限本文不能列出全部計算過程),結果見表2。結果顯示,盡管樹種各器官生物量在總生物量中所占的比例隨樹種的年齡、氣候條件、立地條件等變化而變化,但林分按生物量加權的平均含碳率值受這些因素的影響卻很小,是一個相當穩(wěn)定的值。從變動系數(shù)可以看出其平均含碳率的變化幅度是非常小的,除馬尾松和柏木外,其余12個樹種的林分平均含碳率變動系數(shù)均在3%以內(nèi),13個樹種的林分平均含碳率最大差值為3.52%。將表1中的樹種按器官平均含碳率與表2中的相應的林分按生物量加權平均含碳率比較,其差值在5%以內(nèi)。3主要樹種碳儲量、含碳率及轉換系數(shù)(1)在本研究對象范圍內(nèi),種內(nèi)各器官的含碳率變動系數(shù)在1.90%～5.96%之間;器官含碳率的種間變動系數(shù)在2.28%～5.37%之間,與中國熱帶雨林6.5%～15%變動系數(shù)相比這種變動幅度相對較小(2)四川地區(qū)13種主要針葉樹種的林分平均含碳率分別為落葉松0.5259、火炬松0.5262、華山松0.5437、馬尾松0.5144、濕地松0.5216、云南松0.5281、油松0.5314、柏木0.5211、木杉0.5365、柳杉0.5479、水杉0.5489、冷杉0.5050、云杉0.5160。(3)針葉樹種器官碳的平均含碳率普遍高于闊葉樹種平均高出0.18%～7.45%,相應的針葉林分的平均含碳率也高于闊葉林。各樹種器官的平均含碳率值與林分平均含碳率值差值在5%以內(nèi)。(4)根據(jù)本研究及前人的研究結果,四川針葉樹種林分平均含碳率值均大于0.5,以0.45作為平均含碳率轉換系數(shù)無論對針葉樹、闊葉樹亦或全部喬木樹種都明顯偏小,在估算中國森林喬木層的碳儲量或碳通量時可能帶來6%～10%的負系統(tǒng)誤差。由于闊葉樹的平均含碳率值大多低于0.5,而針葉樹