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黄土高原不同类型人工林的碳汇研究

2011-12-19 02:51 来源:2010年西北农林科技大学硕士学位论文

王晓芳

摘要:森林是地球上最大的陆地生态系统,是全球生物圈中重要的一环。它是地球上的基因库、碳贮库、蓄水库和能源库,对维系整个地球的生态平衡起着至关重要的作用,是人类赖以生存和发展的基础。其本身维持着大量的碳库(约占全球植被碳库的86%以上),同时也维持着巨大的土壤碳库(约占全球土壤碳库的73%)。与其它陆地生态系统相比,森林生态系统具有较高的生产力,每年固定的碳约占整个陆地生态系统的三分之二,是生物群落中对地球初级生产的最大贡献者,其在调节全球碳平衡、减缓大气中CO 2等温室气体浓度上升等方面中也具有不可替代的作用。近年来,人类活动对陆地生态系统碳库的影响和干扰日趋严重,使生态环境日益恶化。清洁发展机制(CDM)中提出通过植树造林和经营人工林等增强陆地碳汇是最主要的途径之一,其对于减缓全球变暖趋势具有重要意义。 黄土高原是我国生态退化最严重的地区,上世纪末,在国家林业局、国家有关部委、陕西省委、省政府的大力支持和关怀下,在黄土高原地区大力发展植树造林,进行生态治理、建设,并取得了明显的效果。但到目前为止,有关黄土高原地区生态系统有机碳储量研究却较少,这不能满足黄土高原地区和我国森林碳储量及碳分布研究的需要。

因此,本研究依托陕西省日元贷款造林项目“生态环境监测研究”,主要以黄土高原地区的不同类型人工林为研究对象,采用样地调查和碳含量实测的研究方法,利用SPPS11.0统计软件进行分析,得出以下研究结论:

1.不同类型人工林其固碳能力存在明显差异。分析表明,杨树人工林(87.863 t·hm~(-2))油松人工林(63.050 t·hm~(-2))刺槐人工林(62.917 t·hm~(-2))侧柏人工林(49.312 t·hm~(-2))。表明千阳县监测点刺槐人工林有机碳储量远高于永寿县监测点刺槐人工林的有机碳储量,生态系统的固碳能力除了因树种不同之外,也与区域有关系,不同区域的同一造林树种之间也存在着明显的差异,。

2.土壤有机碳密度在垂直方向上变化明显,在0~80cm范围内,随着土壤深度的增加,有机碳密度呈下降趋势。0~30cm范围内,土壤有机碳密度降低范围介于0.66 kg·m~(-2)~2.49 kg·m~(-2)之间,结果差异显著(P0.05),在30cm以下,降低范围介于0.04 kg·m~(-2)~0.19 kg·m~(-2),结果差异不显著(P0.05)。同时相关分析表明,土壤有机碳密度与根系分布存在负相关,即根系集中区的土壤有机碳含量较低。

3.森林生态系统中各组成部分碳储量不同,呈现显著的分布特征。分析表明,其分布特征为土壤层乔木层灌木草本和凋落物层。证明土壤是森林生态系统中非常重要的碳库,其中以油松林表现最为明显,土壤层有机碳储量占生态系统总碳储量的92.63%。

关键词:黄土高原 人工林 碳汇 碳储量分布

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