全 文 ：来宾市城郊区32年生阴香绿化林碳储量研究
邓 力1,2，吴庆标1，袁德兴1
（1.广西大学林学院，广西 南宁 530005；2.广西国营维都林场，广西 来宾 546100）
摘 要：深化对不同城市森林类型碳储量和碳汇潜力的认识是建设低碳森林城市的重要环节。 基于生物量调查，对来宾市城
郊区32年生的阴香人工林生态系统的碳储量及分配格局进行了研究。结果表明，阴香人工林乔木层各器官的平均碳含量为508.70
g/kg，各器官碳素含量介于493.5~511.5 g/kg之间，大小排序为中根>根兜>树叶>树干>大根>细根>皮>大枝>枯枝>小枝。阴香人工林
生态系统总碳储量为370.97 t/hm2，其中阴香人工林乔木层碳储量为233.05 t/hm2，表明该生态系统主要碳库集中在乔木层，与其冠
幅大、枝繁叶茂的林分发育特征密不可分。
关键词：阴香；城市森林；碳储量；固碳潜力
中图分类号：S792.9 文献标识码：A 文章编号：1004-874X（2013）13-0161-04
Study on carbon reserves of 32-year-old Cinnamomum
burmannii plantation in the suburb of Laibin city
DENG Li1,2, WU Qing-biao1, YUAN De-xing1
(1.College of Forestry, Guangxi University, Nanning 530005, China;
2.Guangxi State-owned Weidu Forestry Farm, Laibin 546100, China)
Abstract: The understanding of carbon storage and sequestration potential in various city forest types was an important work in the
construction of low carbon forest city. Based on the investigation of biomass, carbon storage and distribution pattern of 32 -year -old
Cinnamomum burmanni plantation ecosystem was studied in the suburb of Laibin city, Guangxi province. The results showed that the
average carbon content in different organs of C. burmannii plantation tree layer was 508.70 g/kg, ranged from 493.5 g/kg to 511.5 g/kg, with
the order of middle root > root tip > leaf > trunk > coarse root > fine root > bark > coarse branch > dead branch > branchlets. The total
carbon storage in C. burmanni plantation ecosystem was 370.97 t/hm2, of which the tree layer was 233.05 t/hm2, which indicated that the
major carbon pool located on the tree layer, being related with the luxuriant foliage of the stand development characteristics.
Key words: Cinnamomum burmanni; city forest; carbon storage; carbon sequestration potential
收稿日期：2013-05-03
基金项目：国家自然科学基金（31260121）
作者简介 ：邓力 （1974-），男 ，在读硕士生 ，E-mail：133032558@
qq.com
通讯作者：吴庆标（1977-），男，博士，副教授，E-mail：wuqb2003
@163.com
随着城镇化步伐加快， 城市森林在维持城市生态系
统碳氧平衡方面的作用日益受到重视 [1-3]，是森林城市和
低碳城市的重要建设内容[4-5]。 由于其营造成本低、生长速度
快， 亚热带城市森林和城市绿地的碳汇潜力备受关注 [6]。
王祖华等[7]运用生物量-蓄积量方程及土壤调查数据计算
了南京市森林生态系统碳储量和碳密度；肖英等 [8]对长沙
市天际岭国家森林公园中 4 种主要森林类型的碳汇功能
开展了研究。 王大睿[9]分析了厦门市城市森林主要植被类
型碳储量和碳密度， 及其在不同城市化区域的时空变化
特征。管东升等[10]在研究广州城市绿地植物生物量和第一
性生产量的基础上，对城市绿地碳贮存、空间分布和固碳
释氧进行了估算。李晓曼等[11]根据广州市森林资源清查资
料，对广州市城市森林生态系统碳汇功能进行了研究。 王
晓杰 [12]对重庆主城区不同林地类型的碳汇效益进行了研
究。王新凯[13]对贵阳市的森林生物量及其碳吸存功能进行
了研究。 综上可见，尽管开展了较多的亚热带城市森林碳
储量及其空间格局研究， 但阴香作为亚热带城市森林的
常见绿化树种，对其碳储量和分配格局的研究鲜有报道。
阴香（Cinnamomum burmannii）对氯气和二氧化硫均
有较强的抗性， 为亚热带植被恢复和城市园林绿化的重
要防污绿化树种。 目前，针对阴香树种的研究主要集中在
抗逆性和光合生理生态作用[14-15]、种群生态和群落结构[16-17]、
幼苗植物营养[18]、空气净化和重金属吸附[19-20]等方面。本研
究对来宾市城郊区的阴香人工林碳素含量、 储量及其空
间分布特征进行研究， 为提高亚热带城市森林生态系统
固碳潜力和建设低碳森林城市提供科学参考。
1 材料与方法
1.1 研究地概况
阴香人工林林分位于广西来宾市郊的广西维都林场，
区域为典型的亚热带季风气候特征，气候温和、雨量充沛。
年均日照 1 325~1 734 h；平均年降水量 1 225~1 942 mm，
4 月下旬到 8 月下旬为雨季，是洪涝多发季节；年平均气
温 18.1~21.2℃。 试验地平均海拔 150 m，土壤为砂页岩红
壤，土层平均厚度 80 cm 以上。样地阴香人工林是 1980年
春季采用实生苗造林，栽植株行距为 3 m×4 m，调查时林
分保存密度为 610 株/hm2，林分郁闭度 0.8，平均胸径 26.4
cm，平均树高 16.5 m。 调查时林下植被较丰富，草本层主
要 有 渐 尖 毛 蕨 （Cyclosorus acuminata）、 弓 果 黍
（Cyrtococcum patens）、 茅莓 （Rubus parvifolius）、 凤尾蕨
（Pteris cretica）等，高约 20~30 cm，平均盖度 10%~20%；灌
广东农业科学 2013 年第 13 期 161
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DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2013.13.059
木层为阴香幼苗 ， 零星分布有小叶女贞 （Ligustrum
quihoui）和水苎麻 （Boehmeria macrophylla），高度约 0.6~
1.8 m,平均盖度 50%~80%。
1.2 样品采集
1.2.1 植物样品采集 选择立地条件相近、 面积为 1 200
m2（20 m×20 m，3 重复 ）的标准地 ，保留密度约为 610
株/hm2左右， 对标准地内每株树木进行编号并测定树高
和胸径。 根据测定结果，取均木 3株，采用 Monsic 分层切
割法和全根挖掘法，将平均木以 2 m 分段称重，测定乔木
层生物量；并分别在树干的上、中、下部位取约 5 cm 厚度
的圆盘样品，用以测定树干的含水率和树皮率；收集乔木
层叶、枝、皮、干以及地下根系部分〔细根（根直径 d<0.5
cm）、中根（0.5~2.0 cm）、粗根（≥2.0 cm）、根蔸〕 [21]分别称
重，并采集样品；同时，采用样方收获法（标准地内随机设
置 5 个面积为 1 m×1 m 的小样方） 测定林下植被和凋落
物生物量。 所有样品经烘干、粉碎、过筛后采用元素分析
仪（Vario EL Ⅲ）测定碳含量，每个样品 2个重复。
1.2.2 土壤样品采集 在样地中分别设置 8 个代表性采样
点，按 0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm 分层采集土
壤样品，把同一层次土壤按重量比例混合，带回实验室于
室内自然风干和粉碎过筛后， 采用元素分析仪测定碳含
量，每个样品 2个重复。 同时用环刀（100 cm3）采集各层土
壤的原状土，带回实验室用环刀法测定土壤密度[22]。
1.3 生物量和碳储量计算
1.3.1 生物量、生产力的计算方法 采用平均标准木法，在
样地内进行每木检尺， 根据测定的胸径、 树高计算平均
值，确定 3 株平均标准木，用平均标准木测定标准木各个
器官的生物量，相加各器官（干、枝、叶、根等）生物量得到
全株生物量， 再乘以该样地的树木株数得到人工林总生
物量。 灌草层和凋落物层采取实地收获生物量通过换算
获得。
1.3.2 植被层碳储量的计算方法 植物碳元素含量采用元
素分析仪器获得， 根据对应器官的平均碳含量乘以对应
林分器官的总生物量就可得到各器官的总碳储量， 相加
得到人工林总碳储量[22]。
1.3.3 土壤层碳储量的计算方法 土壤碳储量计算公式
为：
Cs=∑0.1Hi×Bi×Oi
式中，Cs为土壤有机碳储量 （t/hm2）；Hi是第 i层土壤的平
均厚度（cm），Bi是第 i层土壤的平均容重（g/cm3）；Oi是第 i
层土壤的平均有机碳含量（g/kg），0.1为单位换算系数[22]。
1.4 数据处理
原始试验数据均采用 Excel 2003 软件进行分析整理
和图表制作， 显著性差异比较采用 SPSS11.5 软件进行分
析。
2 结果与分析
2.1 乔木层碳含量
从图 1可以看出，阴香人工林乔木层各器官的平均碳
含量为 508.70 g/kg，各器官碳素含量介于 493.5~511.5 g/kg
之间。 其中，各器官的碳素含量差异显著，平均值的大小
排序为中根>根兜>树叶>树干>大根>细根>皮>大枝>枯
枝>小枝。 此外，阴香人工林各器官的平均碳含量虽达到
显著水平，但不同器官之间的变异程度较低，最大值是中
根（516.92 g/kg），平均值最小的是小枝（495.31 g/kg），最大
和最小之比为 1.04。
2.2 林下地被层和土壤层碳含量
由图 2 可知，阴香人工林乔木层郁闭度大，林内透光
度差，灌木层主要以耐阴性强的阴香幼苗为主，其碳素含
量为 530.13 g/kg，基本与乔木层的平均碳素含量接近。 凋
落物主要是阴香树叶和枯枝条，其碳素含量为 502.60 g/kg，
也与乔木层的平均碳素含量接近。 草本层主要以禾本科
植物和蕨类植物为主，其碳素含量为 495.06 g/kg。 土壤层
的碳素含量随着土壤深度的增加而减少， 从 0~20 cm 表
层的 19.91 g/kg，下降到 80~100 cm 土壤深层的 5.41 g/kg，
说明表层土壤在林溶作用、根系枯死、土壤动物和微生物
等共同作用下，能吸附和固存更多的碳。
2.3 生态系统生物量及碳储量
不论是单株还是林分，阴香人工林均具有较高的生物
量积累。 图 3结果显示，32年生阴香人工林的平均单株总
生物量高达 748.70 kg/株，地上部分（605.74 kg）和地下部
分（142.96 kg）分别占总生物量的 80.91%和 19.09%，其中
树干（包括树皮）最大，其次是大枝和根兜，三者分别占单
株生物量的 50.02%、21.54%、14.31%。 由表 1 可知， 按照
610株/hm2计算， 阴香乔木层生物量高达 456.70 t/hm2，占
生态系统总生物量的 98.24%， 其中林分生物量最大的器
官是树干 （包括树皮）， 其次是大枝条， 两者占乔木层的
70.30%。 此外，林下灌木层、草本层和凋落物层的生物量
所占生态系统生物量的比重较小， 分别为 0.54%、0.19%、
图 2 林下地被层和土壤层碳含量
图 1 乔木层阴香各器官的碳含量
碳
含
量
（ g
/k
g）
器官
碳
含
量
（ g
/k
g）
灌木层 草本层 凋落物层 0~20cm 20~40cm 40~60cm 60~80cm 80~100cm
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1.03%。
阴香人工林生态系统的碳储量结果（表 1）显示，32年
生阴香人工林生态系统总碳储量为 370.97 t/hm2， 植被层
和土壤层之比为 1.77，表明该生态系统主要碳库集中在植
被层。 其中，乔木层碳储量为 233.05 t/hm2，占生态系统碳
储量的 62.82%；土壤层为 133.81 t/hm2 ，占 36.07%；林下
灌木层、 草本层和凋落物层的碳储量分别为 1.27、0.44、
2.40 t/hm2，分别仅占 0.34%、0.12%、0.65%。
2.4 阴香与其他亚热带城市绿化植物的碳含量比较
阴香人工林乔木层各器官的平均碳含量为 508.70
g/kg，各器官碳素含量介于 493.5~511.5 g/kg 之间，略高于
同科植物樟树的平均碳含量（463.8 g/kg[8]或 498.6 g/kg[23]），
略高于常用的森林碳素含量估算值 450 g/kg或 500 g/kg[24]。
据文献统计（表 2）分析，亚热带常用的绿化树种其平均碳
含量多在 450 g/kg 以上，平均值约 498.9 g/kg，不同树种、
不同树龄及同一树种采用湿烧或干烧等不同测定方法，
其碳含量差别较大。 就亚热带常用的阔叶绿化树种而言，
平均碳素含量大于 500 g/kg的有槐树、梓木、日本晚樱、麻
栎、火力楠、格氏栲、桉树等，小于 500 g/kg的主要有红枫、
白蜡、荷木、枫香、望天树、栾树、观光木、山白兰、悬铃木、
垂柳、卷荚相思、银杏、锐齿栎、台湾相思、黑木相思、马占
相思、 胡桃楸等。 此外， 针叶树种其平均碳含量也多在
450 g/kg 以上，其中平均碳素含量 500 g/kg 的主要有福建
柏、湿地松、柳杉等，小于 500 g/kg的主要有侧柏等[11,13,25-29]。
此外，郑帷婕等[30]根据文献资料总结得出乔木层平均碳含量
为 462.2 g/kg， 低于绝大多数亚热带城市常用绿化树种的
平均碳含量。可见，作为组成亚热带城市森林的绿化植物，
其平均碳素含量估算值用 IPCC 推荐使用的 470 g/kg 或
500 g/kg较为合理[25-26]。
3 结语
本研究结果表明，来宾市城郊区的 32年生阴香人工林
生态系统总碳储量为 370.97 t/hm2，植被层和土壤层之比为
1.77。 相比而言，阴香人工林乔木层碳储量为 233.05 t/hm2，
远高于 31年生樟树人工林乔木层碳储量 （41.16 t/hm2）[8]或
18 年生樟树乔木层碳储量（45.01 t/hm2）[23]，也高于南宁市
郊区良凤江国家森林公园的 32年生望天树、 观光木人工
林乔木层碳储量（166.41 t/hm2和 43.04 t/hm2）[28-29]。 王新凯[13]
的研究表明， 喀斯特城市贵阳的森林乔木层碳储量为
1.27~71.60 t/hm2，最大的是麻栎林，最小的是马尾松幼林。
综上可见，阴香人工林具有较高的乔木层碳储量，与其冠
幅大、枝繁叶茂的林分发育特征密不可分，可作为亚热带
优良的城市森林碳汇树种。
参考文献：
[1] Zhao M, Kong Z H, Escobedo F J, et a1. Impacts of urban forests on
offsetting carbon emissions from industrial energy use in Hang -
Zhou, China [J]. Journal of Environmental Management, 2010, 91(4):
807-8l3.
[2] Nowak D J, Crane D E. Carbon storage and sequestration by
urbantrees in the USA [J]. Environmental Pollution, 2002, 116 (3):
381-389.
[3] Churkina G. Modeling the carbon cycle of urban systems [J].
Ecological Modelling, 2008, 216(2):107-113.
表 1 阴香人工林生态系统生物量及碳储量
器官/层次 生物量（t/hm2）
叶
小枝
大枝
枯
树皮
树干
乔木地上层合计
根兜
粗根
中根
细根
乔木地下层合计
乔木层合计
灌木层
草本层
凋落物层
土壤层（0~100cm）
生态系统合计
占比（%） 碳储量（t/hm2） 占比（%）
17.06
17.94
98.38
7.67
20.36
208.08
369.49
65.36
15.79
4.72
1.34
87.21
456.70
2.52
0.89
4.78
464.89
3.67
3.86
21.16
1.65
4.38
44.76
79.48
14.06
3.40
1.02
0.29
18.76
98.24
0.54
0.19
1.03
100.00
8.80
8.89
49.47
3.84
10.26
106.88
188.13
33.72
8.08
2.44
0.68
44.92
233.05
1.27
0.44
2.4
133.81
370.97
2.37
2.40
13.34
1.03
2.77
28.81
50.71
9.09
2.18
0.66
0.18
12.11
62.82
0.34
0.12
0.65
36.07
100.00
图 3 乔木层阴香平均单株各器官生物量分配
生
物
量
（ k
g/
株
）
器官
表 2 中国亚热带城市主要绿化乔木树种的平均碳含量
阔叶
树名
碳含量
（g/kg）
樟树
杨树
意杨
国槐
刺槐
梓木
亮叶桦
日本晚樱
麻栎
火力楠
格氏栲
桉树
红枫
白蜡
荷木
阔叶
树名
碳含量
（g/kg）
针叶
树名
432.0~585.7
433.3~533.9
553.4
502.0
521.2
547.7
549.1
524.9
544.5
509.9
511.4
507.8~513.3*
492.5
488.0
482.2
枫香
望天树
栾树
观光木
山白兰
悬铃木
垂柳
卷荚相思
银杏
锐齿栎
台湾相思
黒木相思
马占相思
胡桃楸
白桦
482.1
482.4*
477.0
472.8*
468.0*
467.0
465.0
466.5
466.0
465.3~466.3
464.9
464.8
455.4~494.5
424.1
381.8~451.4
福建柏
湿地松
油松
柳杉
侧柏
杉木
马尾松
秃杉
碳含量
（g/kg）
541.6
531.0
491.4~536.0
509.6~513.9*
491.0
474.9~534.0
445.8~524.8
429.9～511.5
注：“*”为本课题组用元素分析仪测定的数据。
163
C M Y K
[4] 李华,陈飞平.南昌市园林植物增汇潜力及分析[J].湖北农业科学,
2011,50(14):2909-2911.
[5] 周国模.森林城市——实现低碳城市的重要途径[J].杭州通讯,2009(5):
20-21.
[6] 周国逸,唐旭利.广州市森林碳汇分析[J].中国城市林业,2009,7(1):
8-l1.
[7] 王祖华,刘红梅,关庆伟,等.南京城市森林生态系统的碳储量和碳
密度[J].南京林业大学学报(自然科学版),2011,35(4):18-22.
[8] 肖英,刘思华,王光军.湖南 4 种森林生态系统碳汇功能研究[J].湖
南师范大学自然科学学报,2010,33(1):124-128.
[9] 王大睿.厦门城市森林碳储量和碳密度时空变化特征[J].福建林学
院学报,2013,33(1):12-17.
[10] 管东升,陈玉娟 ,黄芬芳 .广州城市绿地系统碳的贮存 ,分布及其
在碳氧平衡中的作用[J].中国环境科学 1998,18(5):437-441.
[11] 李晓曼,康文星.广州市城市森林生态系统碳汇功能研究[J].中南
林业科技大学学报,2008,28(1):8-13
[12] 王晓杰.重庆主城区不同林地类型碳汇效益研究[D].重庆:西南大
学,2011.
[13] 王新凯.喀斯特城市森林生物量及其碳吸存功能研究[D].长沙:中
南林业科技大学,2011.
[14] 刘秀萍.阴香抗逆性研究[D].南昌:江西农业大学,2011.
[15] 甘肖梅.桂林岩溶石山阴香光合生态生态特征研究[D].桂林:广西
师范大学,2010.
[16] 张忠华,胡刚,梁士楚.桂林岩溶石山阴香群落的数量分类及其物
种多样性研究[J].广西植物,2008,28(2):191-196
[17] 张忠华,梁士楚,胡刚.桂林岩溶石山阴香群落主要种群生态位研
究[J].林业科学研究,2009,22(1):63-68
[18] 李峰 ,梁士楚,徐淑庆,等 .阴香幼苗营养元素含量及其与土壤养
分的关系[J].广西林业科学,2007,36(1):47-49.
[19] 招礼军,魏国余,刘宇.城市污水污泥对马占相思和阴香生长的影
响[J].广西林业科学,2007,37(1):1-3.
[20] 李寒娥,李秉滔 ,蓝盛芳 .城市树木铅含量调查 [J].环境与健康杂
志,2003,20(1):30-31.
[21] 秦武明,何斌,韦善华,等 .厚荚相思人工幼林生态系统碳贮量及
其分布研究[J].安徽农业科学,2008,36(32):14089-14092.
[22] 莫德祥,吴庆标 ,林宁,等 .桂东南柳杉人工林碳氮储量及其分配
格局[J].生态学杂志,2012,31(4):794-799.
[23] 雷丕锋,项文化 ,田大伦 ,等.樟树人工林生态系统碳素贮量与分
布研究[J].生态学杂志,2004,23(4):25-30.
[24] 周玉荣,余振良,赵士洞.我国主要森林生态系统碳储量和碳平衡
[J].植物生态学报,2000,24(5):518-522.
[25] 王迪生.基于生物量计测的北京城区园林绿地净碳储量研究[D].
北京:北京林业大学,2009.
[26] IPCC.Pre-publicationdraft2006IPCCguidelinesfornationalgreenhouse
gas inventories:agriculture, forestry and other land use[M]. Cambridge,
UK: Cambridge University Press, 2007: 46-48.
[27] 徐小静,朱向辉,汪方德,等.毛竹等 11 种浙江省碳汇造林树种含
碳率分析[J].竹子研究汇刊,2009,28(1):21-24.
[28] 黄松殿,吴庆标 ,廖克波 ,等.观光木人工林生态系统碳储量及其
分布格局[J].生态学杂志,2011,30(11):2400-2404.
[29] 苏勇 ,吴庆标,施福军,等 .擎天树人工林生态系统碳贮量及分布
格局[J].安徽农业科学,39(9):5271-5273
[30] 郑帷婕,包维楷,辜彬,等.陆生高等植物碳含量及其特点 [J].生态
学杂志,2007,26(3):307-313.
gulcose -based medium for microalgal fermentation towards
costsaving biodiesel production[J]. Bioresour Technology, 2011,102:
6487-6493.
[14] Zhou W G, Li Y C. Local bioprospecting for high -lipid
producing microalgal strains to be grown on concentrated
municipal wastewater for biofuel production [J]. Bioresource
Technology, 2011,102(13):6909-6919.
[15] Kapdan I K, Kargi F. Bio -hydrogen production from waste
materials[J]. Enzyme and Microbial Technology, 2006,38(5):569-
582.
[16] Ahluwalia S S, Goyal D. Microbial and plant derived biomass
for removal of heavy metals from wastewater [J]. Bioresource
Technology, 2007,98(12):2243-2257.
[17] Pratoomyot J, Srivilas P, Noiraksar T. Fatty acids composition
of 10 microalgal species[J]. Songklanakarin Journal of Science and
Technology, 2005,27(6):1179-1187.
[18] Hossain A B M S, Salleh A, Boyce A N, et al. Biodiesel fuel
production from algae as renewable energy[J]. American Journal
of Biochemistry and Biotechnology, 2008,4(3):250-254.
[19] Rosenberg J N, Oyler G A, Wilkinson L， et al.A green light for
engineered algae:redirecting metabolism to fuel a biotechnology
revolution[J]. Current Opinion in Biotechnology, 2008,19(5):430-436.
[20] 郭玉洁,钱树本.中国海藻志[M].北京:科学出版社,2003:43-60.
[21] Armin H. Algal transgenics and biotechnology[J]. Transgenic Plant
Journal, 2007,1(1):81-98.
[22] Guo H, Daroch M, Liu L, et al. Biochemical features and
bioethanol production of microalgae from coastal waters of Pearl
River Delta[J]. Bioresource Technology, 2013,127:422-428.
[23] Starr R C, Zeikus J A. Utex - the Culture Collection of Algae
at the University-of-Texas at Austin 1993 List of Cultures [J].
Journal of Phycology, 1993,29(2):1-106.
[24] Kuhl A. Handing and culturing of Chorella. Methods in cell
physiology[M]. New York and London: Academic Press, 1964.
[25] Zhu P, Li Q Z, Wang G Y. Unique microbial signatures of the
alien hawaiian marine sponge Suberites zeteki [J]. Microbial
Ecology, 2008,55(3),406-414.
[26] 张才学,周凯,孙省利,等.深圳湾浮游植物的季节变化[J].生态环
境学报,2010,19(10):2445-2451.
[27] 孙金水,Waionyx W H,戴纪芬 ,等 .深圳湾海域浮游植物的生态
特征[J].环境科学,2010,31(1):63-68.
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