中国西南地区热带森林演替序列碳动态
发布时间：2021-03-04 13:05
热带森林的破坏是全球性问题,我国西双版纳森林覆盖率受砍伐、火烧和短期耕种丢荒后,面积不断减少,取而代之的是大面积的不同演替状态的次生林。次生林演替过程中的碳储量和碳平衡的变化目前还鲜有研究,为了进一步揭示我国西南地区热带森林演替对于碳蓄积的影响,并制定更科学的热带森林经营管理措施,以结构复杂、生物多样和生物量巨大的热带森林为研究对象,并利用3个热带次生林的样地的实测数据,探讨了不同演替状态的热带次生林的碳储量变化,以及森林的净碳蓄积,死亡碳损失和更新碳增长等碳动态规律,分析表明:（1）在森林的演替过程中,森林的胸径分布频度从近正态分布逐渐向小径级的偏态分布发展,也就是随着演替的进展,小径级林木所占的比例越来越高。（2）热带次生林在森林固碳方面发挥着不可忽略的作用。（3）小的干扰,会波及森林的碳动态;大的干扰,如火灾和砍伐,将导致森林的次生演替,对森林的碳动态产生不可逆转的改变。（4）干旱事件是影响凋落物的季节和年间动态的原因,也是短时间尺度上影响碳平衡的一个重要因子。（5）不论原生林还是次生林,大树在生态系统碳动态方面皆扮演着重要的角色,因此本研究推荐注重大树的研究。
【文章来源】：生态学报. 2020,40(15)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
调查样地内不同胸径的林木的频度分布(胸径大于2 cm)
图解演替过程中森林的碳动态
对于同一片森林,根据植物的生长规律,随着胸径的增长,胸径的相对增量越小(图3)。然而,从胸径绝对增量来看,胸径大的林木却发挥着主导性的地位。生物量与胸径之间存在较好的幂函数关系,方程表达式分别为y=0.6x1.14,R2=0.58;y=0.5x1.09,R2=0.525(图3)。因此胸径的绝对增量对生物量的贡献按照幂次放大。因此,大树在影响森林碳蓄积方面有着非常重要的地位。关于森林演替末期的碳平衡状态是至今争论较大的一个研究热点。根据Gorden的预测[14],在森林自然演替的末期(称老年林或过熟林(old-growth forest)),森林处于光合碳吸收和呼吸碳释放的均等状态,生态系统既不吸收碳亦不释放碳。然而,实测数据却并不支持该预测[15- 16]。以西双版纳热带雨林为例,按照Odum的预测,当生态系统位于IV演替阶段时,生态系统的碳储量达到最高值,植被的碳蓄积过程几近停止;然而,在对一块未经明显人为干扰的永久研究样地的数据进行分析时,我们发现因为森林内林木的生长,森林每年以3.50 tC/m2的速度蓄积着碳[6]。根据全世界范围内广泛收集的数据建立的数据库,Luysseart等[16]也得出世界上多数森林并没有达到生物量的极限最大值。Luysseart等[16]认为,关于Odum的预测和实测数据之间的不吻合,最重要的原因在于老年林(old-growth)的定义。自然界的不同尺度的干扰是普遍存在的,森林并不能隔绝于干扰之外存在。小的干扰,如森林林窗的形成,将大大的改变森林内部的光环境,进而影响辐射,能量,水分平衡等生物物理过程,最终波及森林的碳动态。大的干扰,如火灾和砍伐,将导致森林的次生演替,对森林的碳动态产生不可逆转的改变。因而,我们认为的老年林并非Odum理想状态下的生态系统。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中亚热带杉木人工林和米槠次生林凋落物添加与去除对土壤呼吸的影响[J]. 李晓杰,刘小飞,熊德成,林伟盛,林廷武,施友文,谢锦升,杨玉盛. 植物生态学报. 2016(05)
[2]害虫对森林碳汇的影响及其机理[J]. 景天忠,豆晓洁. 世界林业研究. 2016(01)
[3]西双版纳热带森林次生演替初期山黄麻先锋群落生物量动态[J]. 冯志立,唐建维,郑征,宋启示,曹敏,张建侯,解继武. 生态学杂志. 1999(05)
[4]西双版纳热带次生林生物量的初步研究[J]. 唐建维,张建侯,宋启示,曹敏,冯志立,党承林,吴兆录. 植物生态学报. 1998(06)
[5]吉良电夫与生态学的发展[J]. 方精云. 生态学杂志. 1995(02)
本文编号：3063268
【文章来源】：生态学报. 2020,40(15)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
调查样地内不同胸径的林木的频度分布(胸径大于2 cm)
图解演替过程中森林的碳动态
对于同一片森林,根据植物的生长规律,随着胸径的增长,胸径的相对增量越小(图3)。然而,从胸径绝对增量来看,胸径大的林木却发挥着主导性的地位。生物量与胸径之间存在较好的幂函数关系,方程表达式分别为y=0.6x1.14,R2=0.58;y=0.5x1.09,R2=0.525(图3)。因此胸径的绝对增量对生物量的贡献按照幂次放大。因此,大树在影响森林碳蓄积方面有着非常重要的地位。关于森林演替末期的碳平衡状态是至今争论较大的一个研究热点。根据Gorden的预测[14],在森林自然演替的末期(称老年林或过熟林(old-growth forest)),森林处于光合碳吸收和呼吸碳释放的均等状态,生态系统既不吸收碳亦不释放碳。然而,实测数据却并不支持该预测[15- 16]。以西双版纳热带雨林为例,按照Odum的预测,当生态系统位于IV演替阶段时,生态系统的碳储量达到最高值,植被的碳蓄积过程几近停止;然而,在对一块未经明显人为干扰的永久研究样地的数据进行分析时,我们发现因为森林内林木的生长,森林每年以3.50 tC/m2的速度蓄积着碳[6]。根据全世界范围内广泛收集的数据建立的数据库,Luysseart等[16]也得出世界上多数森林并没有达到生物量的极限最大值。Luysseart等[16]认为,关于Odum的预测和实测数据之间的不吻合,最重要的原因在于老年林(old-growth)的定义。自然界的不同尺度的干扰是普遍存在的,森林并不能隔绝于干扰之外存在。小的干扰,如森林林窗的形成,将大大的改变森林内部的光环境,进而影响辐射,能量,水分平衡等生物物理过程,最终波及森林的碳动态。大的干扰,如火灾和砍伐,将导致森林的次生演替,对森林的碳动态产生不可逆转的改变。因而,我们认为的老年林并非Odum理想状态下的生态系统。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中亚热带杉木人工林和米槠次生林凋落物添加与去除对土壤呼吸的影响[J]. 李晓杰,刘小飞,熊德成,林伟盛,林廷武,施友文,谢锦升,杨玉盛. 植物生态学报. 2016(05)
[2]害虫对森林碳汇的影响及其机理[J]. 景天忠,豆晓洁. 世界林业研究. 2016(01)
[3]西双版纳热带森林次生演替初期山黄麻先锋群落生物量动态[J]. 冯志立,唐建维,郑征,宋启示,曹敏,张建侯,解继武. 生态学杂志. 1999(05)
[4]西双版纳热带次生林生物量的初步研究[J]. 唐建维,张建侯,宋启示,曹敏,冯志立,党承林,吴兆录. 植物生态学报. 1998(06)
[5]吉良电夫与生态学的发展[J]. 方精云. 生态学杂志. 1995(02)
本文编号：3063268
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