華北落葉松人工林生物量碳計量參數(shù)研究.pdf

1、針對提高我國土地利用變化和林業(yè)溫室氣體清單編制質(zhì)量和準(zhǔn)確掌握造林再造林項目的碳潛力而言，我國還缺乏相關(guān)的碳計量參數(shù)和確定方式，使得我國國家溫室清單的編制和森林碳潛力的估算存在極大的不確定性，尚不能滿足我國氣候變化戰(zhàn)略談判和實際應(yīng)用的需要。因此，迫切需要補充和完善相關(guān)計量參數(shù)值及確定方式，尤其是針對主要造林樹種開展詳細的研究。 本文以IPCC文件為主要依據(jù)，對生物量碳計量方法和進展進行總結(jié)，以落葉松林(Larix forest)為

2、對象，首先收集整理落葉松的文獻數(shù)據(jù)，確定重點研究樹種的統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)和實際需要，最后綜合分析整個落葉松種的情況。主要內(nèi)容包括生物量方程(相對生長方程和生物量轉(zhuǎn)化與擴展函數(shù))、生物量因子(生物量轉(zhuǎn)化與擴展因子(Biomass conversionand expansion factor,BCEF)、生物量擴展因子(Biomass expansion factor,BEF)、根莖比(Root：shoot ratio，R)、群落生物量擴展因子(C

3、ommunity biomass expansion factor,CBEF)和木材基本密度(Basic wood density, WD))和植被含碳率(Carbon fraction，CF)的值以及變化規(guī)律，得到如下結(jié)論： ①不同起源林分的生物量相對生長方程、生物量轉(zhuǎn)化與擴展函數(shù)以及大部分碳計量參數(shù)(BCEF、BEF和CBEF)之間有顯著差異(p<0.05)，而R卻無顯著性差異(P>0.05)。華北落葉松(L．Princip

4、is-rupprechtiil)的 BCEF、BEF和R與日本落葉松(L．Kaempferi)、興安落葉松(L．Gmelini)和長白落葉松(L．Olgensis)的無顯著差異(p>0.05)，而且華北落葉松的這三個計量參數(shù)的不確定性也最大，從而確定其為重點研究樹種，其性質(zhì)顯得特別重要，對其他樹種的研究有重要的示范作用。 ②華北落葉松的樹干、地上和地下生物量相對生長方程的擬合效果較好，而樹枝和樹葉的效果不甚理想。樹干和地上部分的

5、生物量轉(zhuǎn)化與擴展函數(shù)以雙曲線模型略優(yōu)，而地下部分的生物量轉(zhuǎn)化與擴展函數(shù)以冪函數(shù)稍好。 ③生態(tài)因子對生物量因子的影響中，海拔因子影響B(tài)EF和WD，坡向、坡度和土厚不影響生物量因子，土種影響B(tài)EF，人為干擾影響B(tài)CEF和BEF，但人為干擾對R的影響尚需深入研究。 ④華北落葉松的BCEF值為0.7970 Mg·m<'-3>(n=87，SD=0.2691)，BEF值為1.6111(n=87，SD=0.5190)。BCEF和BEF

6、隨林齡(A)、平均胸徑(DBH)、蓄積量(V)、林分胸高斷面積(SBA)和年均凈蓄積生產(chǎn)量(MAVI)的增加而減小并趨于穩(wěn)定值，表現(xiàn)為反“J”形指數(shù)變化，但與D無顯著相關(guān)性(p>0.05)。 ⑤雖然文獻數(shù)據(jù)和野外調(diào)查數(shù)據(jù)得到華北落葉松的R值之間存在顯著差異(p<0.05)，但R與A、DBH、V、D、SBA和MAVI均無顯著相關(guān)性(p>0.05)，是個相當(dāng)穩(wěn)定的計量參數(shù)。 ⑥華北落葉松的CBEF值為1.1381(n=50，

7、SD=0.1517)，隨A、DBH、V、SBA和MAVI的增加而減小并趨于穩(wěn)定值，除與DBH以S曲線變化外，其他表現(xiàn)為反“J”形指數(shù)變化，但亦與D無顯著相關(guān)性(p>0.05)。 ⑦華北落葉松的WD值為0.4355 Mg·m<'-3>(n=57，SD=0.0382)，但WD值在不同海拔區(qū)域有顯著性差異(p<0.05)。同一樹高位置的WD值隨A的增加而增大，而沿著樹高，WD值則逐漸較小。 ⑧華北落葉松的CF值為50.46(n

8、=9，SD=0.36)％，但地上部分的CF值(50.80(n=9，SD=0.51)％)明顯大于地下部分的(49.96(n=9，SD=-0.35)％)(p<0.05)。灌木的CF值為48.16(n=6，SD=0.77)％；草本的CF值為40.48(n=6，SD=2.98)％；枯落物的CF值為39.47(n=6，SD=3.48)％。 ⑨華北落葉松與其他落葉松，這兩個總體的BCEF和CBEF值之間沒有顯著差異(p>0.05)，而BEF

9、和R值之間有顯著差異(p<0.05)，因此BCEF和CBEF 可以跨越落葉松種間的差異，落葉松人工林的BCEF和CBEF的值分別為0.7844 Mg·m<'-3>(n=114，SD=0.2884)和1.1217(n=68，SD=0.1705)，并分別建立了BCEF和CBEF 與林齡(A)和蓄積量(V)的關(guān)系以及給出了這兩個因子在不同齡組和蓄積量時的值，以便根據(jù)需要進行選擇使用。在數(shù)據(jù)量相對較少且各樹種間的差異不明朗時，理想的選擇應(yīng)是BC