亚热带4种典型生态林碳储量及分配特征研究

发布时间：2018-03-19 04:01

  本文选题：亚热带生态林　切入点：相对生长方程　出处：《中南林业科技大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：在全球气候变化的大背景下,森林是陆地生态系统重要的碳库而受到广泛关注。我国亚热带地区森林类型多样、组成结构复杂和碳吸存能力高,在区域生态环境建设中具有十分重要的作用,然而关于它们碳储量及其分配特征的研究较少。本研究选择亚热带4种生态林:杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林、马尾松(Pimus massoniana)针阔混交林、南酸枣(Choerospondias axillaris)落叶阔叶林、石栎(Lithocarpus glaber)-青冈(Cyclobalanopsis glauca)常绿阔叶林为研究对象,建立7个优势树种马尾松、拟赤杨(Alniphyllumfortunei)、南酸枣、枫香(Liquidambar formosana)、青冈、豹皮樟(Litsea rotundifolia)、木荷(Schima superba)的生物量相对生长方程和3个树种组(针叶树种、落叶阔叶树种和常绿阔叶树种)的生物量通用相对生长方程。根据4种森林的1hm2调查样地数据,计算林分及各器官生物量和碳储量,确定亚热带森林碳贮量估算转换参数。主要研究目标是:检验亚热带树种的相对生长方程参数是否存在一致性;比较不同亚热带生态林碳储量及分配格局,分析生物多样性对森林碳储量的影响;建立景观生态林碳储量估算转换参数,为研究亚热带生态林碳汇功能提供科学依据。主要研究结果如下:(1)建立了以胸径(DBH)为自变量的树种各器官生物量相对生长方程,不同树种对各器官生物量相对生长方程的截距以及枝、叶和根生物量方程的斜率具有显著的影响,却对干、地上和总树生物量方程影响不显著。3个树种组的生物量通用相对生长方程具有较高的相关性(R20.7)。结果表明通用相对生长方程可用来估算亚热带生态林生物量。当一些树种没有相对生长方程时,可用树种组的相对生长方程来估算树干、地上和总树生物量。但枝、叶和根生物量的估算,需要更多的数据,对建立的相对生长方程进行修正。(2)亚热带4种生态林林分碳储量分别为:杉木人工林36.37 t/hm2,马尾松针阔混交林84.38 t/hm2,南酸枣落叶阔叶林56.05 t/hm2,石栎-青冈常绿阔叶林72.38 t/hm2。4种生态林的树干碳储量占林分碳储量的比重均最高,叶所占比重均最小,杉木人工林和马尾松针阔混交林的树根碳储量大于树枝碳储量,而南酸枣落叶阔叶林和石栎-青冈常绿阔叶林则树枝碳储量大于树根碳储量。亚热带4种生态林(杉木人工林、马尾松针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、石栎-青冈常绿阔叶林)的生物量结构特征指标平均值分别为:枝叶比(BNR)为1.3166、3.9887、6.7149、4.1052,枝叶指数(BNI)为 0.1042、0.1815、0.2986、0.2291,冠根比(CRR)为5.0992、5.3388、4.5635、4.5689,光合器官与非光合器官比值(FC)为0.0479、0.0401、0.0420、0.0492,干材与地上部分生物量比值(STR)为0.8749、0.7740、0.6360、0.7201。4种生态林自然分布的乔木科属种数分别为:杉木人工林1科1属1种、马尾松针阔混交林21科33属42种、南酸枣落叶阔叶林25科40属53种、石栎-青冈常绿阔叶林22科29属40种。各景观林主要优势树种碳储量占林分碳储量的一半以上。4种生态林的Margalef丰富度指数分别为:0.00、0.04、0.05、0.04,Simpson 指数分别为:0.04、0.73、0.69、0.66,Shannon-Wiener指数分别为:0.08、1.41、1.35、1.27,生态优势度分别为:0.96、0.27、0.31、0.34,Pielou均匀度分别为:0.12、0.39、0.34、0.34。生物多样性与森林碳储量之间存在较高的相关性。(3)分析了亚热带4种生态林(杉木人工林、马尾松针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、石栎-青冈常绿阔叶林)的枝生物量与叶生物量、地上生物量与枝叶生物量、地上生物量与树干生物量、地上生物量与根生物量、光合器官与非光合器官生物量之间的关系,拟合的线性方程大部分的决定系数(R2)大于0.5,说明森林不同器官生物量之间具有较高的相关性。(4)亚热带地区4种森林(杉木林、马尾松林、落叶阔叶林、常绿阔叶林)的木材基本密度(WD)平均值分别为:0.3133 g/cm3、0.4125 g/cm3、0.5021 g/cm3、0.5274 g/cm3,生物量扩展因子(BEF)平均值分别为:1.3089、1.2654、1.4233、1.3913,根冠比(R)平均值分别为:0.1694、0.1772、0.2391、0.2635。不同森林类型生物量估算转换参数间差异明显,且受林龄(A)、林分密度(D)、胸径(DBH)、树高(H)等林分因子的影响,其中WD随A的增加呈先增加后降低的趋势,BE和R与A、DBH和H存在负相关关系,BEF与D存在正相关关系。亚热带4种生态林(杉木人工林、马尾松针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、石栎-青冈常绿阔叶林)的BEF平均值分别为:1.1444、1.3011、1.5919、1.3955,R平均值分别为:0.1973、0.1920、0.2259、0.2208。本研究通过实测数据构建的生物量相对生长方程和生物量估算转换参数,丰富了亚热带森林生态系统碳储量测定的方法,为亚热带森林碳储量的估算提供了多条估算途径,也为制定亚热带森林可持续经营管理和恢复措施提供理论依据。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S718.5

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本文编号：1632705