下載本文檔
版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
環(huán)境清潔發(fā)展機制森林碳匯量評估研究進展
工業(yè)以來,世界大氣中的中部、ch4和t2o溫室氣體濃度顯著增加,其中中部氣體濃度從工業(yè)前的280ml[m-3]增加到2005年的379ml[m-3]。1997年《京都議定書》以法律的形式規(guī)定了工業(yè)化國家分階段的溫室氣體減少排放限額,2001年達成的《波恩政治協(xié)定》同意實施環(huán)境清潔發(fā)展機制(CDM)林業(yè)碳匯項目。森林作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,通過光合作用將CO2生成有機物而固定碳,除去自身的呼吸消耗、植食者啃食、枯落物分解、林木采伐和災害損失外,有機碳儲存在現(xiàn)存生物量、枯落物和林地土壤有機質中。森林的碳匯功能作為減少空氣中溫室氣體濃度,減緩全球溫室效應的重要途徑,已經成為環(huán)境與林業(yè)科技工作者研究的熱點問題。由于森林具有豐富多樣的植被類型、地貌及土壤性狀,碳密度在空間與時間尺度上表現(xiàn)出劇烈波動,因此精確地基于小區(qū)域尺度的森林碳匯量評估,對于準確評價區(qū)域與全球尺度的森林碳匯量,實施CDM碳匯項目及碳貿易具有關鍵性的基礎作用。但已有的研究多注重大尺度評價或植被地上部分的生物量與碳儲量;作為林分尺度的研究,由于取樣困難而多通過經驗模型推導,土壤的研究資料則更少。華北落葉松(Larixprincipis-rupprechtiiMayr.)是華北地區(qū)高山林帶人工造林的主要樹種,本文在對林分生物量、枯落物生物現(xiàn)存量與土壤有機質調查的基礎上,對該地區(qū)華北落葉松人工林的碳匯功能進行了初步研究。1研究領域的總結和研究方法1.1華北落葉松人工林研究區(qū)所在的河北省木蘭林管局位于河北省圍場滿族蒙古族自治縣境內,屬陰山、大興安嶺、燕山余脈的匯接地帶,為灤河上游地區(qū),地理坐標為北緯41°35′~42°40′,東經116°32′~117°14′,海拔高度750~1800m。屬半干旱向半濕潤過渡、寒溫帶向中溫帶過渡地帶,大陸性季風型山地氣候,無霜期67~128d,年平均氣溫-1.4~4.7℃,極端最高氣溫38.9℃,極端最低氣溫-42.9℃,年均降水量380~560mm,主要集中在7~9月。華北落葉松人工林在研究區(qū)多分布在海拔800~1800m山地陰坡、半陰坡,以純林為主;林分郁閉度高,林下植被稀少,主要有披針葉苔草(CarexlanceolataBoott.)、土莊繡線菊(SpiraeapubescensTurcz)、小葉鼠李(RhamnusparvifolaBeg.)等,伴生有少量油松(PinustabulaeformisCarr.)、白樺(BetulaplatyphyllaSuk.)等樹種。土壤以山地棕壤、灰色森林土、褐土與高山草甸土為主,土層厚度為30~120cm,pH6.0~7.0,質地從黏質到沙質。1.2.4.4酶活性測定根據木蘭林管局的林分資源特點,分林齡、林木密度、土壤、坡向與坡位共選取14~49年生落葉松標準地24塊。野外生物量調查采用標準地法。標準木通過每木檢尺與樹高測量,繪制樹高曲線;選取平均標準木1株,實測各器官(干、枝、葉、根)的生物量鮮重并取樣,按2m區(qū)分段實測樹干蓄積;枯落物、草本植物按對角線每個標準地內設5個1m2樣方稱鮮重并取樣,灌木設5個2m×2m樣方稱鮮重并取樣;土壤有機質按對角線法每個樣地內選取5個土壤剖面,以挖到母質層為止,按20cm機械分層,用環(huán)刀測定容重,并取樣用于測定土壤有機質。所取樹木的鮮樣85℃烘干,計算生物量總干重,并按含碳率樹干(含皮)50.29%、枝51.00%、葉51.07%、根53.37%、灌49.87%、草45.00%、枯落物51.07%、木質殘體(根樁)53.37%計算含碳量。土壤有機碳采用重鉻酸鉀法測定。試驗數(shù)據采用DPS系統(tǒng)軟件分析。2結果與分析2.1標準木不同器官生物量占總生物量的比例林木生物量是樹木多年生長的營養(yǎng)積累,調查分析表明,華北落葉松林木的生物量總體上表現(xiàn)為隨林齡、胸徑增加而增加,且與胸徑顯著相關(圖1)。標準木不同器官生物量占總生物量的比例為:樹干60.56%(43.51%~70.51%)、根18.03%(13.60%~26.15%)、枝14.43%(6.13%~25.12%)、葉6.98%(1.94%~17.46%),樹干>根>枝>葉。雖葉生物量所占比重最小,但每年有大約6%左右的生物量隨葉凋落到達地表層并進一步向土壤中轉化,是凋落層生物現(xiàn)存量與土壤有機質重要的來源。2.2碳儲量對華北落葉松生長的影響林木的碳儲量由林木生物量與含碳率所決定,雖然不同林木器官的含碳率不同,但差異(<7%)較小,因此林木碳儲量同樣表現(xiàn)出隨林齡與胸徑增加而增加。不同器官的碳貯量也主要由其生物量所決定。華北落葉松不同器官碳儲量占樹木總碳儲量的比例為:樹干59.19%(42.88%~66.17%)、根18.86%(13.75%~27.23%)、枝4.43%(6.11%~19.67%)、葉6.99%(1.95%~12.17%),樹干>根>枝>葉。由于樹干是林木最穩(wěn)定、保存最長久的器官,因此樹干所固定的碳是最穩(wěn)定的部分,枝、葉、根所固定的碳較樹干而言分解較快,但部分有機碳會進入土壤而長期固定下來。2.3地表枯落物情況林分有機碳儲存于林木、地被灌草、地表枯落物、土壤與木質殘體中,林分中不同組分碳儲量占林分總碳儲量的比例為:林木21.45%(8.67%~50.82%)、土壤73.91%(43.47%~88.80%)、地表枯落物4.02%(1.44%~10.31%)、灌木0.016%(0~0.19%)、草本植物0.17%(0~0.77%)、木質殘體0.44%(0~2.21%)??梢娫谌A北落葉松人工林中林木與土壤是儲存有機碳最主要的組分,灌木、草本植物所占比例很小,野外調查與測算中可忽略不計,地表枯落物與木質殘體所占比重較高,應予以重視。2.4林木生物量值的驗證生物量轉換因子法(BEF)是利用林分生物量與林木蓄積比值的平均值乘以該森林類型的總蓄積量得到該類型森林的總生物量的方法。森林資源清查資料包括各樹種的面積和蓄積量,但是卻無法給出它們的生物量值。林分立木蓄積量綜合反映了林齡、立地、個體密度和林分狀況等因素的變化,同時樹干的材積與其他器官的生物量存在很強的相關關系,利用樹干材積推算森林總生物量是可行的。本調查結果表明,華北落葉松人工林的生物量與蓄積量比值,即生物量轉換因子(BEF)在0.7416與1.0935之間,平均0.8700(圖2)。2.5碳儲量與蓄積量關聯(lián)模型華北落葉松人工林林分生物量(W)、碳儲量(C)與蓄積量(M)三者存在明顯的線性關系(圖3),這與已有的研究提出的生物量與蓄積量間存在線性關系相符,因此以蓄積量為基礎建立生物量與碳儲量估測模型:從圖3可知,林分碳儲量的變化幅度較大,同林木蓄積量、林木生物量、林木碳儲量的關聯(lián)并不緊密,這是由于林分碳儲量主要受林木與土壤有機碳的影響,而土壤碳儲量并非完全受現(xiàn)有林的影響而受到土壤類型、厚度、質地、坡位以及林地經營歷史、氣候等因素的影響。2.6碳密度對土壤有機碳儲量的影響土壤碳庫是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大最活躍的碳庫之一,是全球碳循環(huán)的核心。森林生態(tài)系統(tǒng)相對于其他生態(tài)系統(tǒng)如草地、農田等,土壤有機質含量較高,是重要的碳匯。但我國土壤固碳的資料較少目前多見于農業(yè)。在林分各組分中,土壤碳儲量(Soc)是林分碳儲量最重要的組成部分,占總碳儲量的50%~80%。本次調查表明華北落葉松人工林土壤層厚度變化在30~120cm,這與通常采用1.0m的深度進行估測有較大的差距;土壤有機碳密度主要由有機質含量決定,不同林地間的有機質含量差異較大,碳密度對土壤碳儲量的影響大于土壤層厚度與容重,同一土壤剖面中有機碳分布隨深度的增加而減小。由于土壤中有機碳主要存在于土壤有機質中,而土壤有機質是林地地位級的主要影響因素林木優(yōu)勢木平均高則是反映林地地位級最易測定的林分因子,因此以林齡(A)和3株優(yōu)勢木平均高(H)建立土壤有機碳(Soc)擬合方程:土壤有機質含量對林分碳儲量影響很大,減少人類干擾,提高森林經營水平,促進凋落物向土壤有機質轉換是提高林地碳儲量的重要途徑之一。2.7估測的可行性林分碳儲量的測定涉及大量林分因子野外測定與室內化驗,通過已有森林調查數(shù)據建立轉換模型進行碳儲量估測是可行的。本次研究選取與碳密度關系緊密的林齡(A)、林木密度(N)、平均胸徑(D)、平均樹高(h)、林木優(yōu)勢木平均高(H)與郁閉度(S)共6項常規(guī)林分因子,進行數(shù)據擬合建立林地碳密度(C估測模型:模型在0.01水平下顯著,因此針對某一具體林型通過常規(guī)林分因子預測碳密度是可行性的。2.8林分碳密度與密度本次調查及通過模型估測,木蘭林管局華北落葉松人工林林分碳密度為67.16~444.19t·hm-2,平均206.02t·hm-2,是重要的碳匯。林木碳密度13.82~82.03t·hm-2,平均40.55t·hm-2。按現(xiàn)有林木平均蓄積量59.925m3·hm-2計算,林木平均碳密度為27.58t·hm-2,這低于方精云估算的1981~2000年全國森林植被的平均碳密度(41.0Mg·hm-2),與陳遐林計算的華北地區(qū)華北落葉松林木平均碳密度(21.84t·hm-2)接近。林地土壤碳密度29.19~205.82t·hm-2,平均157.14t·hm-2,這遠超出通常使用的Dupouey(1991年)的換算系數(shù)70t·hm-2。但本次研究也表明即使林齡相同的林分,不同林分碳密度、林木碳密度與土壤碳密度仍存在較大差異因此提高林分的碳匯能力應加強經營水平,提高林木蓄積,改善立地條件,促進枯落物向土壤有機質轉化。木蘭林管局現(xiàn)有華北落葉松人工林2.77×104hm2,林木蓄積166.21×104m3。采用以上研究結果推算的總碳儲量約為571.43×104t,其中林木生物量約150.00×104t、碳儲量約為76.49×104t、土壤碳儲量約435.85×104t。3碳儲量與林分有機碳的關系森林碳匯功能評估通過森林生物現(xiàn)存量的實地調查仍存在較大的誤差,林地蓄積、土壤有機質含量、土壤厚度和石礫含量、枯落物存量、不同植被與器官的含碳率變化等多方面因素影響有機碳的儲量,因此實施具體的碳匯項目落實到小班才是較可靠的評估方法。林木不同器官生物量排序為干>根>枝>葉樹干生物量積累最多;碳儲量排序同樣為干>根>枝>葉,樹干是有機碳儲存最多的部分。林分有機碳主要存在于土壤與林木中,尤其是土壤碳儲量占林分總碳儲量的比重最大,枯落物中有機碳也占有較大的比重,其他組分相對較少。林木碳儲量、林木生物量、林木蓄積量間存在明顯的線性關系,以林木蓄積
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025中國郵政集團公司江蘇省常熟市分公司招聘快包投遞員高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 2025中國聯(lián)通福建省分公司招聘(414人+)高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 2025中國移動黑龍江公司校園招聘224人高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 2025中國電建(德國)限公司招聘1人高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 2025中國電信湖北潛江分公司招聘4人高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 2025下半年浙江麗水市青田縣招聘國企業(yè)工作人員擬聘用(三)閱讀模式高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 2025下半年廣西桂林市事業(yè)單位招聘應征入伍大學畢業(yè)生153人高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 2025下半年山東通匯資本投資集團限公司社會招聘7人高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 2025下半年四川省江油市事業(yè)單位招聘95人歷年高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 2025下半年四川南充市高坪區(qū)事業(yè)單位招聘47人高頻重點提升(共500題)附帶答案詳解
- 人教版數(shù)學六年級上冊期末考試試卷
- 2024年時事政治試題庫附答案(綜合題)
- 新人教版八年級上冊數(shù)學知識點歸納及??碱}型
- DB43T 1167-2016 高純(SiO ≥99.997%)石英砂 規(guī)范
- 電池制造工(電池(組)裝配工)行業(yè)職業(yè)技能競賽理論考試題庫及答案
- 四年級數(shù)學上冊 第6章《除法》單元測評必刷卷(北師大版)
- 部編版語文小學三年級上學期期末試卷與參考答案(2024年)
- 《環(huán)境保護產品技術要求 工業(yè)廢氣吸附凈化裝置》HJT 386-2007
- 關于拖欠民營企業(yè)中小企業(yè)的2024年清理拖欠民營企業(yè)中小企業(yè)賬款工作方案
- 冀少版八年級下冊生物期末復習知識點考點提綱
- 2024年全國高考數(shù)學試題及解析答案(新課標Ⅱ卷)
評論
0/150
提交評論