全 文 ：西北林学院学报 ２０１５，３０（６）：３３～３８
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
　　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－７４６１．２０１５．０６．０６
海南清澜港杯萼海桑生态系统碳密度及分配特征
　收稿日期：２０１５－０３－１７　修回日期：２０１５－０４－２７
　基金项目：２０１４年度湖南省高校创新平台开放基金（１４Ｋ１１５）。
　作者简介：林　慧，男，在读博士，高级工程师，研究方向：森林经理和森林优化管理。Ｅ－ｍａｉｌ：７７６７６７４４＠ｑｑ．ｃｏｍ
＊通信作者：曾思齐，男，教授，博士生导师，研究方向：森林经理和人工林调控技术。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｅｎｇｓｉｑｉ＠ｃｓｕｆｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
林　慧１，２，曾思齐１＊，王光军１，梁定栽２，余志金２，张明明２
（１．中南林业科技大学，湖南 长沙４１０００４；２．海南省林业总公司，海南 海口５７０１００）
摘　要：采用Ｋｏｍｉｙａｍａ红树林异速生长模型，对海南清澜港杯萼海桑生态系统的植被生物量、碳
密度及其空间分布特征进行研究。结果表明：杯萼海桑植被层总生物量为（１７７．８９±１４．３６）ｔ·
ｈｍ－２，碳密度为（８０．３５±６．９２）ｔ·ｈｍ－２，其中，乔木层生物量为（１７６．５２±１４．２３）ｔ·ｈｍ－２，碳密度
为（７９．６９±６．８６）ｔ·ｈｍ－２，占林分植被层总碳密度的９９．２％。杯萼海桑生态系统总有机碳库密度
为（５３６．９１±５４．９９）ｔ·ｈｍ－２，其中０～１０５ｃｍ土壤碳密度为（４５６．５６±４８．０７）ｔ·ｈｍ－２，占总碳贮
量的８５．０％，植被有机碳密度占总碳贮量的１４．８５％，林下植被层和现存凋落物层仅占０．１５％。
关键词：红树林；杯萼海桑，异速生长模型；生物量；碳密度
中图分类号：Ｓ７１８．５６　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１－７４６１（２０１５）０６－００３３－０６
Ｃａｒｂｏｎ　Ｄｅｎｓｉｔｙ　ａｎｄ　Ａｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｏｎｎｅｒａｔｉａ　ａｌｂａ　Ｍａｎｇｒｏｖｅ　Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ
ｉｎ　Ｑｉｎｇｌａｎ　Ｈａｒｂｏｒ　ｏｆ　Ｈａｉｎａｎ
ＬＩＮ　Ｈｕｉ　１，２，ＺＥＮＧ　Ｓｉ－ｑｉ　１＊，ＷＡＮＧ　Ｇｕａｎｇ－ｊｕｎ１，ＬＩＡＮＧ　Ｄｉｎｇ－ｚａｉ　２，ＹＵ　Ｚｈｉ－ｊｉｎ２，ＺＨＡＮＧ　Ｍｉｎｇ－ｍｉｎｇ２
（１．Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｓｏｕｔｈ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１０００４，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｈａｉｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｈａｉｋｏｕ，Ｈａｉｎａｎ５７０１００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｋｏｍｉｙａｍａ　ｍａｎｇｒｏｖｅ　ａｌｏｍｅｔｒｉｃ　ｇｒｏｗｔｈ　ｍｏｄｅｌ，ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｌａｙｅｒ　ｂｉｏｍａｓｓ，ｃａｒｂｏｎ　ｄｅｎｓｉｔｙ
ａｎｄ　ｉｔｓ　ｓｐａｔｉａｌ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｓｏｎｎｅｒａｔｉａ　ａｌｂａ　ｍａｎｇｒｏｖｅ　ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　Ｑｉｎｇｌａｎ　Ｈａｒｂｏｒ　ｏｆ
Ｈａｉｎａｎ　ｗｅｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｌａｙｅｒ　ｂｉｏｍａｓｓ　ｗａｓ（１７７．８９±
１４．３６）ｔ·ｈｍ－２　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｓｏｎｎｅｒａｔｉａ　ａｌｂａ　ｍａｎｇｒｏｖｅ　ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｒｅｅ　ｌａｙｅｒ　ｂｉｏｍａｓｓ　ｗａｓ（１７６．５２±
１４．２３）ｔ·ｈｍ－２．Ｔｈｅ　ｃａｒｂｏｎ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｗａｓ（７９．６９±６．８６）ｔ·ｈｍ－２，ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ　ｆｏｒ　９９．２％ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｆｏｒｅｓｔ
ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｌａｙｅｒ．Ｔｏｔａｌ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｃａｒｂｏｎ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｏｎｎｅｒａｔｉａ　ａｌｂａ　ｍａｎｇｒｏｖｅ　ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ（５３６．９１±
５４．９９）ｔ·ｈｍ－２，ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｌａｙｅｒ　ｃａｒｂｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｐｅｒ　ｕｎｉｔ　ａｒｅａ　ｗａｓ（８０．３５±６．９２）ｔ·ｈｍ－２，ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ　ｆｏｒ
１４．８５％ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｃａｒｂｏｎ　ｒｅｓｅｒｖｅｓ．Ｓｏｉｌ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｃａｒｂｏｎ　ｏｆ　ｐｅｒ　ｕｎｉｔ　ａｒｅａ　ｗａｓ（４５６．５６±４８．０７）ｔ·ｈｍ－２　ｉｎ
ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｌａｙｅｒ　ｏｆ　０－１０５ｃｍ，ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ　ｆｏｒ　８５．０％ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ　ｃａｒｂｏｎ　ｒｅｓｅｒｖｅ．Ｏｎｌｙ　０．１５％ｂｅ－
ｌｏｎｇｅｄ　ｔｏ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｌｉｔｔｅｒ　ｌａｙｅｒ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍａｎｇｒｏｖｅ　ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ；Ｓｏｎｎｅｒａｔｉａ　ａｌｂａ；Ｋｏｍｉｙａｍａ　ａｌｏｍｅｔｒｙ　ｍｏｄｅｌ；ｂｉｏｍａｓｓ；ｃａｒｂｏｎ　ｄｅｎｓｉｔｙ
　　红树林是陆地向海洋过渡的一种特殊森林，具
有物质生产、防风消浪护岸、净化污染物和维持生物
多样性等生态服务功能，是地球上生产力最高的４
大海洋自然生态系统之一［１－２］。红树树种林冠郁闭
致密，支柱根和气生根十分发达，同时具有强大的渗
透吸水和透气能力［３］。红树林主要生长在热带、亚
热带地区陆地与海洋交界的海岸潮间带或海潮能达
到的河口等地，在当前气候变化背景下，红树林湿地
在生物多样性保护、防风减灾，固碳释氧，景观美化
等方面具有重要作用，在全球碳平衡中起重要作用，
在国际上受到普遍关注。红树林作为重要的滨海生
态交错带，其生物量超过很多热带雨林植物生物量，
单位面积红树林年净生产力红树林固定的碳是热带
雨林的１０倍［４］。红树林植物不但通过发达的根系
和丰富的凋落物维持自身养分循环，而且红树植物
根际的碳循环周期长［５］，土壤有机碳分解速率低，土
壤基质可以沉积陆源和海水中有机碳［５］，土壤碳含
量高，储存时间长，使红树林湿地具有很高的碳汇潜
力［６］，成为海岸带生态系统重要的碳库，因此海洋
“蓝碳”的研究备受国际关注［７］。全球红树林面积约
为１５．７×１０４　ｈｍ２，固定的碳约１８．４Ｔｇ·ａ－１，固碳
速率达到１３９ｇ·ｍ－２·ａ－１［４］。因此，明确红树林
湿地碳储量和碳汇能力，评价红树林对全球碳平衡
的作用，以及固定地球的碳汇能力具重要意义。但
对红树林生态系统碳源汇特征以及碳汇潜力方面的
研究依然薄弱，因此，明确红树林生物量碳库以及沉
积物有机碳库的现状及其碳汇潜力，成为红树林碳
储量和碳汇能力成为研究方向。海南文昌清澜港红
树林保护区是我国红树林资源最多，树种最多，红树
植物群落保持最完整的自然保护区之一，面积为
２　９０５ｈｍ２，是典型的红树林类型之一。采用Ｋｏｍｉｙ－
ａｍａ红树林异速生长模型，对海南清澜港杯萼海桑
（Ｓｏｎｎｅｒａｔｉａ　ａｌｂａ）生态系统的植被生物量、碳密度
及其空间分布特征进行研究，为我国精确估算红树
林碳贮量提供基础数据。
１　材料与方法
１．１　研究区概况
试验地在海南省东北部文昌市清澜港红树林保
护区境内八门湾沿岸后港的杯萼海桑红树林群落
中，位于１１０°５０′８７″Ｅ、１９°３７′３６″Ｎ。属热带海洋气
候，年均降雨量为１　７４９．５ ｍｍ，相对湿度约为
８７％。年均气温为２４．１℃，７月平均气温最高，为
２８．３℃，１月平均气温最低，为１８℃，极端最低温度
达到４．７℃。土壤成土母质主要为沙土，土壤含盐
量为７．３ｇ·ｋｇ－１，土壤有机质含量均值为４０．１６６
ｇ·ｋｇ－１，全氮含量均值为２．０５６ｇ·ｋｇ－１，全磷含
量均值为０．４８２ｇ·ｋｇ－１，全硫含量均值为１．２７９ｇ
·ｋｇ－１，ｐＨ　５．５～６．１［８－９］。
清澜港是文昌江和文教河汇流于此，港湾深入
内陆，形成漏斗状，沿岸淤泥丰厚。杯萼海桑为红树
林先锋树种之一，多生长于中低潮带滩涂，常在红树
林外滩林缘呈带状分布，平均高度４～７ｍ，郁闭度
为０．７～０．９，乔木主要以杯萼海桑为优势，常见混
生物种有海桑红树（Ｒｈｉｚｏｐｈｏｒａ　ａｐｉｃｕｌａｔａ）、白骨壤
（Ａｖｉｃｅｎｎｉａ　ｍａｒｉｎａ）、木榄（Ｂｒｕｇｕｉｅｒａ　ｇｙｍｎｏｒｒｈｉ－
ｚａ）、海莲（Ｂｒｕｇｕｉｅｒａ　ｓｅｘａｎｇｕｌａ）、秋茄（Ｋａｎｄｅｌｉａ
ｃａｎｄｅｌ）、桐花树（Ａｅｇｉｃｅｒａｓ　ｃｏｒｎｉｃｕｌａｔｕｍ）等。
１．２　研究方法
１．２．１　群落调查　在清澜港保护区杯萼海桑群落
内设置４块２０ｍ×２０ｍ固定样地，于２０１３年３月
对样地进行植被的环境因子和群落学特征调查，因
为植被层９９．９％以上为乔木树种，因此调查内容包
括：乔木的种类、数量、高度、枝下高、胸径、显著度、
频度、物种丰富度、郁闭度、凋落物量、灌木的盖度以
及土壤。相关计算公式如下：
相对 多 度 ＝
该种植物的个体数
同一生活型植物的个体总数 ×
１００％ （１）
相对显著度＝
　　
样方内该种的个体胸面积之和
样方内所有种的个体胸面积之和×１００％ （２）
相对频度＝
该种的频度
所有种的频度总和×１００％ （３）
重要值 ＝
相对多度＋相对显著度＋相对频度
３
×１００％ （４）
表１　杯萼海桑群落植被基本特征
Ｔａｂｌｅ　１　Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｓｏｎｎｅｒａｔｉａ　ａｌｂａ　ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
群落名称 平均胸径／ｃｍ 平均树高／ｍ 平均冠幅面积／ｍ２ 平均枝下高／ｍ 植被密度／ｈｍ２
杯萼海桑
（Ｓｏｎｎｅｒａｔｉａ　ａｌｂａ）
８．６±０．２　 ４．６３±０．０７　 ３．８０±０．２２　 １．８６±０．０５　 ３　０４２
注：平均值±标准误
１．２．２　乔木层生物量计算　由于红树林属于严格
保护的湿地植物，不能采用收获方法进行测量，并且
红树植物形态与陆地乔木树种不同。根据红树林通
用异速生长方程［１０］计算不同树种植被的叶、枝干、
地表和根生物量，累加后得单株生物量，进而获得相
应群落的生物量。
枝干的生物量：Ｗｓ＝０．０６９　６ρ（Ｄ
２　Ｈ）０．９３１ （５）
叶生物量：Ｗｌ＝０．１３５ρＤ
１．６９６
Ｂ （６）
地表生物量：Ｗｔｏｐ＝０．２５１ρＤ
２．４６ （７）
根生物量：Ｗｒ＝０．１９９ρ
０．８９９　Ｄ２．２２ （８）
总生物量：Ｗｔ＝Ｗｓ＋Ｗｌ＋Ｗｔｏｐ＋Ｗｒ （９）
Ｗｓ为枝干生物量（ｔ）；Ｗｌ为叶生物量（ｔ）；Ｗｔｏｐ
为地表生物量（ｔ），指的是红树树种地上部分的支柱
根和气生根；Ｗｒ为地下根生物量（ｔ）；Ｗｔ为总生物
量（ｔ）。ＤＢ 为最低活枝高度（ｍ），红树科植物Ｄ＝
ＤＲ０．３，Ｈ 为树高（ｍ）；ρ为树干木材密度（ｔ·ｍ
－３），
４３ 西北林学院学报 ３０卷　
不同红树种的树干木材密度ρ值不同
［１０］（０．３４０～
０．７７０ｔ·ｍ－３）（表２）。
表２　不同树种树干木材密度ρ值
Ｔａｂｌｅ　２　ρｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｔｒｅｅ　ｔｒｕｎｋ　ｗｏｏｄ　ｄｅｎｓｉｔｙ
物种 ρ／（ｔ·ｍ－３）
杯萼海桑（Ｓｏｎｎｅｒａｔｉａ　ａｌｂａ） ０．４７５±０．０４７
海桑（Ｓｏｎｎｅｒａｔｉａ　ｃａｓｅｏｌａｒｉｓ） ０．３４０±０．０５４
正红树（Ｒｈｉｚｏｐｈｏｒａ　ａｐｉｃｕｌａｔａ） ０．７７０±０．０９３
白骨壤（Ａｒｉｃｅｎｎｉａ　ｍａｒｉｎａ） ０．５０６±０．０１６
海莲（Ｂｒｕｇｕｉｅｒａ　ｓｅｘａｎｇｕｌａ） ０．６９９±０．１２１
秋茄（Ｋａｎｄｅｌｉａ　ｃａｎｄｅｌ） ０．３４０±０．０５４
木榄（Ｂｒｕｇｕｉｅｒａ　ｇｙｍｎｏｒｒｈｉｚａ） ０．６９９±０．１２１
１．２．３　林下植被和凋落物层生物量调查　林下植
被与凋落物现存量生物量调查采用样方收获法。灌
木层生物量是在每块样地内设置２ｍ×２ｍ的小样
方各３块，共１２块；凋落物量采用２ｍ×２ｍ的样方
各５块，共２０块。采集后测定其鲜重，取样后带回
实验室在８０℃下烘干至恒质量，计算其生物量［１１］。
１．３　土壤样品采集
２０１３年３月于每块样地内以ｓ型随机设置３
个土壤采样点。土壤样品采用直径１０ｃｍ的土钻分
层钻取，每１５ｃｍ取１层，共取７层。在样地内，钻
取０～１５ｃｍ（含１５ｃｍ）、１５～３０ｃｍ（含３０ｃｍ）、３０
～４５ｃｍ（含４５ｃｍ）、４５～６０ｃｍ（含６０ｃｍ）、６０～７５
ｃｍ（含７５ｃｍ）、７５～９０ｃｍ（含９０ｃｍ）、９０～１０５ｃｍ
（含１０５ｃｍ）的土壤样品，再用环刀直接从土钻采集
到土壤中取样，用于测定土壤容重，总共采集土样
１２次，８４个土样。所有土样的容重均采用环刀法测
定。土样带回实验室风干后按照常规方法研磨粉
碎、过１００目筛，采用四分法［１２］混合均匀取样，然后
装入保鲜袋待测定有机碳（Ｃ）。
１．４　样品含碳率分析
样品经风干、粉碎，过１００目筛制成供试样品。
用Ｃ、Ｎ元素分析仪（ＥＬＥＭＥＮＴＡＲ　Ｖａｒｉｏ　ＥＬⅢ，
德国ＥＬＥＭＥＮＴＡＲ公司产品）在１　２００℃高温条
件下将氧气注入样品中使其燃烧分解以测定碳含
量，通过现存量和碳含量计算碳贮量；土壤有机碳含
量用Ｃ、Ｎ元素分析仪。每样品重复３次测定，测定
结果用单位质量的养分含量（ｍｇ·ｇ－１）表示。
土壤有机碳密度（ｔ·ｈｍ－２）＝土壤有机碳含量
（ｇ·ｋｇ－１）×土壤容重（ｇ·ｃｍ－３）×土层厚度（ｃｍ）
×１０－１ （１０）
２　结果与分析
２．１　杯萼海桑群落植被多样性特征
海南文昌清澜港红树林自然保护区的杯萼海桑
群落主要是由海桑、正红树、白骨壤、木榄、尖瓣海
莲、秋茄共７种乔木树种组成，隶属５科７属，重要
值最大的是杯萼海桑（４３．４３），是该群落的优势种，
其次为海桑（１８．８１）和正红树（１７．６７），其他树种重
要值在２．４５～７．０８之间（表３），所占比例不大。
表３　杯萼海桑群落物种组成及综合数量特征
Ｔａｂｌｅ　３　Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　Ｓ．ａｌｂａｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
种名
总株数
／（株·ｈｍ－２）
相对
多度
／％
相对
频度
／％
相对
显著度
／％
重要值
／％
杯萼海桑 １　２７５　 ４８．７９　 ２７．４７　 ５４．０４　 ４３．４３
海桑 ６５８　 １９．５０　 １３．４７　 ２３．４７　 １８．８１
正红树 ６２５　 １８．０１　 ２３．４７　 １１．５２　 １７．６７
木榄 ２２５　 ６．３０　 ９．３９　 ５．５６　 ７．０８
白骨壤 １５０　 ４．１１　 １３．１０　 ３．９１　 ７．０４
海莲 ５８　 １．４１　 ８．０６　 １．０９　 ３．５２
秋茄 ５０　 １．８９　 ５．０３　 ０．４２　 ２．４５
合计 ３　０４２
２．２　红树林群落的生物量
根据红树林异速生长通用方程［１０］，分别计算出
杯萼海桑群落样地中每棵植物单株的叶、枝干、地表
和根生物量，然后累加后得出样方所有植物生物量，
折算成１ｈｍ２ 面积后，把不同树种的生物量累加，计
算出１ｈｍ２ 杯萼海桑群落样地的不同树种各器官生
物量和总生物量见表４。杯萼海桑群落乔木层总生
物量为（１７６．５２±１４．２３）ｔ·ｈｍ－２，其中，枝干生物
量为（２９．１８±２．１７）ｔ·ｈｍ－２，叶生物量为（８．４５±
０．７４）ｔ·ｈｍ－２，地表生物量（９３．７７±７．７４）ｔ·
ｈｍ－２，根生物量为（４５．１２±３．８６）ｔ·ｈｍ－２。杯萼海
桑群落中９９．９％以上为乔木层，只有少量的卤蕨
（Ａｃｒｏｓｔｉｃｈｕｍ　ａｕｒｅｕｍ）、尖 叶 卤 蕨 （Ａｃｒｏｓｔｉｃｈｕｍ
ｓｐｅｃｉｏｓｕｍ）等草本植物，其生物量为（０．７９±０．０５）ｔ
·ｈｍ－２。杯萼海桑群落中凋落物残体很少，凋落物
层的生物量仅为（０．５８±０．０８）ｔ·ｈｍ－２。
２．３　杯萼海桑群落器官组分碳密度
杯萼海桑群落植被层总生物量为（１７７．８９±
１４．３６）ｔ·ｈｍ－２，其中，乔木层生物量为（１７６．５２±
１４．２３）ｔ·ｈｍ－２，林下灌草层生物量为（０．７９±
０．０５）ｔ·ｈｍ－２，现存凋落物层生物量为（０．５８±
０．０８）ｔ·ｈｍ－２。选取红树林标准树对叶片、地上部
分和地下根系取样，树干通过钻孔的方法进行干物
质测定，计算出不同器官组分的碳含量。根据不同
器官的碳含量，乘以不同器官生物量，计算出杯萼海
桑群落植被的单位面积的碳贮量为（８０．３５±６．９２）ｔ
·ｈｍ－２（表５），其中乔木层碳密度为（７９．６９±
６．８６）ｔ·ｈｍ－２，占据植被层总碳密度的９９．２％。乔
木层碳贮量以地表部分最大，达（４５．６３±３．７７）ｔ·
ｈｍ－２，占植被层总碳贮量的５６．８％，叶的碳贮量最
小，为（３．９７±０．３５）ｔ·ｈｍ－２，仅占４．９％；林下灌草
５３第６期 林　慧 等：海南清澜港杯萼海桑生态系统碳密度及分配特征
层碳贮量为（０．３５±０．０２）ｔ·ｈｍ－２，现存凋落物层碳
贮量为（０．３１±０．０４）ｔ·ｈｍ－２，分别占群落植被层总
碳贮量的０．４％和０．４％。地上植被层各组分碳贮量
的排序为：地表生物量（５６．８％）＞根系（１８．８％）＞
枝干（１８．７％）＞叶（４．９％）＞林下灌草层（０．４％）＞
凋落物层（０．４％）。
表４　杯萼海桑群落植被特征及个体生物量
Ｔａｂｌｅ　４　Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ　ｂｉｏｍａｓｓ　ｏｆ　Ｓ．ａｌｂａｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
种名 总株数／株 重要值／％
枝干生物量
／（ｔ·ｈｍ－２）
叶生物量
／（ｔ·ｈｍ－２）
地表生物量
／（ｔ·ｈｍ－２）
地下根生物量
／（ｔ·ｈｍ－２）
总生物量
／（ｔ·ｈｍ－２）
杯萼海桑 １　２７５　 ４３．４３　 １４．４６±１．１３　 ４．０９±０．３７　 ４９．１２±４．５１　 ２３．２３±２．１３　 ９０．９０±８．１４
海桑 ６５８　 １８．８１　 ５．８７．±０．４４　 １．５４±０．１４　 １９．３０±１．４５　 ９．２９±０．７２　 ３６．０１±２．７３
正红树 ６２５　 １７．６７　 ５．２３±０．３６　 １．６２±０．１０　 １４．１４±１．０２　 ７．０３±０．６１　 ２８．０３±２．０８
木榄 ２２５　 ７．０８　 ２．０７±０．１４　 ０．６６±０．０８　 ６．２１±０．４３　 ３．０５±０．２１　 １１．９８±０．８６
白骨壤 １５０　 ７．０４　 １．１２±０．０７　 ０．３６±０．０４　 ３．５８±０．２４　 １．７８±０１２　 ６．８４±０．４６
海莲 ５８　 ３．５２　 ０．３５±０．０３　 ０．１４±０．０１　 １．１５±０．０８　 ０．５９±０．０６　 ２．２３±０．１８
秋茄 ５０　 ２．４５　 ０．０７±０．０　 ０．０４±０．０　 ０．２６±０．０２　 ０．１５±０．０１　 ０．５２±０．０４
合计 ３　０４２　 ２９．１８±２．１７　 ８．４５±０．７４　 ９３．７７±７．７４　 ４５．１２±３．８６　 １７６．５２±１４．２３
表５　杯萼海桑群落各组分的碳含量及碳密度
Ｔａｂｌｅ　５　Ｃａｒｂｏｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｏｆ　ｅａｃｈ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
ｏｆ　Ｓ．ａｌｂａｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
组分 项目 种名
生物量
／（ｔ·ｈｍ－２）
碳含量
／％
碳密度
／（ｔ·ｈｍ－２）
乔木层 枝干
叶
地表
根系
杯萼海桑 １４．４６±１．１３　５１．１３　 ７．３９±０．５８
海桑 ５．８７．±０．４４　５０．４２　 ２．９６±０．２２
正红树 ５．２３±０．３６　５３．３５　 ２．７９±０．１９
木榄 ２．０７±０．１４　５２．１２　 １．０８±０．０７
白骨壤 １．１２±０．０７　５１．０１　 ０．５７±０．０４
海莲 ０．３５±０．０３　５２．３７　 ０．１８±０．０２
秋茄 ０．０７±０．００　５０．２７　 ０．０４±０．００
杯萼海桑 ４．０９±０．３７　４６．０１　 １．８８±０．１７
海桑 １．５４±０．１４　４４．７０　 ０．６９±０．０６
正红树 １．６２±０．１０　４７．８０　 ０．７７±０．０５
木榄 ０．６６±０．０８　５２．００　 ０．３４±０．０４
白骨壤 ０．３６±０．０４　５１．９０　 ０．１９±０．０２
海莲 ０．１４±０．０１　５１．９０　 ０．０７±０．０１
秋茄 ０．０４±０．００　４５．１１　 ０．０２±０．００
杯萼海桑 ４９．１２±４．５１　４７．２５　２３．２１±２．１３
海桑 １９．３０±１．４５　４８．４５　 ９．３５±０．７０
正红树 １４．１４±１．０２　５２．７７　 ７．４６±０．５４
木榄 ６．２１±０．４３　５０．２１　 ３．１２±０．２２
白骨壤 ３．５８±０．２４　５０．３１　 １．８０±０．１２
海莲 １．１５±０．０８　４９．１４　 ０．５７±０．０４
秋茄 ０．２６±０．０２　４６．０６　 ０．１２±０．０１
杯萼海桑 ２３．２３±２．１３　３３．０１　 ７．６７±０．７０
海桑 ９．２９±０．７２　３２．２２　 ２．９９±０．２３
正红树 ７．０３±０．６１　３６．１３　 ２．５４±０．２２
木榄 ３．０５±０．２１　３５．１０　 １．０７±０．０７
白骨壤 １．７８±０１２　 ３２．５４　 ０．５８±０．０４
海莲 ０．５９±０．０６　３１．２１　 ０．１８±０．０２
秋茄 ０．１５±０．０１　３２．１８　 ０．０５±０．００
林下植被层 灌木层 ０．７９±０．０５　 ４４．４０　 ０．３５±０．０２
现存凋落物层 未分解 ０．５８±０．０８　 ５３．００　 ０．３１±０．０４
合计 １７７．８９±１４．３６　 ８０．３５±６．９２
２．４　杯萼海桑群落土壤碳密度及其垂直分布
杯萼海桑群落０～１０５ｃｍ土壤容重和有机碳含
量垂直变化（表６）表明，土壤平均容重为（１．０９±
０．０５）ｇ·ｃｍ－３，有机碳含量垂直变化非常明显，其
中土壤１５～３０ｃｍ层的有机碳含量最大，达（４６．８６
±５．０２）ｇ·ｋｇ－１。
表６　杯萼海桑生态系统土壤有机碳密度
Ｔａｂｌｅ　６　Ｓｏｉｌ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｃａｒｂｏｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｏｆ
Ｓ．ａｌｂａｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
土层
／ｃｍ
土壤容重
／（ｇ·ｃｍ－３）
有机碳含量
／（ｇ·ｋｇ－１）
有机碳密度
／（ｔ·ｈｍ－２）
　０～１５　 ０．９８±０．０５　 ４３．３５±３．９２　 ６３．７３±５．７７
１５～３０　 １．０８±０．０５　 ４６．８６±５．０２　 ７７．３２±８．２９
３０～４５　 １．１０±０．０５　 ４２．１０±４．１０　 ７０．７３±７．７３
４５～６０　 １．１１±０．０５　 ４０．１５±４．４３　 ６９．２５±７．７６
６０～７５　 １．１１±０．０５　 ３８．４８±３．３７　 ６３．４９±５．６０
７５～９０　 １．１０±０．０４　 ３５．４２±３．８４　 ５８．４４±６．３４
９０～１０５　 １．１０±０．０５　 ３２．１９±３．９５　 ５３．６０±６．５８
　合计 ４５６．５６±４８．０７
２．５　杯萼海桑生态系统碳密度及分配
根据杯萼海桑生态系统植被、凋落物、土壤的碳
密度，计算出杯萼海桑生态系统总有机碳库密度为
（５３６．９１±５４．９９）ｔ·ｈｍ－２。其中植被有机碳密度
为（８０．３５±６．９２）ｔ·ｈｍ－２，占总碳贮量的１５．０％，
０～１０５ｃｍ 土壤碳密度为（４５６．５６±４８．０７）ｔ·
ｈｍ－２，占总碳贮量的８５．０％。
３　结论与讨论
对海南文昌清澜港杯萼海桑生态系统植被０～
１０５ｃｍ土壤碳含量和碳密度的测定，得出以下主要
结论：１）海南清澜港红树林杯萼海桑生态系统植被
层总生物量为（１７７．８９±１４．３６）ｔ·ｈｍ－２，其中，乔
木层生物量为（１７６．５２±１４．２３）ｔ·ｈｍ－２。杯萼海
桑生态系统植被的单位面积的碳贮量为（８０．３５±
６．９２）ｔ·ｈｍ－２，其中乔木层碳密度为（７９．６９±
６．８６）ｔ·ｈｍ－２，占整个植被层总碳密度的９９．２％。
２）杯萼海桑生态系统中０～１０５ｃｍ土壤有机碳单位
面积的贮量为（４５６．５６±４８．０７）ｔ·ｈｍ－２，其中土壤
１５～３０ｃｍ层的有机碳含量最大，达（４６．８６±５．０２）
６３ 西北林学院学报 ３０卷　
ｇ·ｋｇ－１，３０ｃｍ以下有机碳含量呈下降趋势。３）杯
萼海桑生态系统总有机碳库密度为（５３６．９１±
５４．９９）ｔ·ｈｍ－２。其中０～１０５ｃｍ土壤碳密度占总
碳贮量的８５．０％，植被有机碳密度占总碳贮量的
１４．８５％，林下植被层和现存凋落物层仅占０．１５％。
杯萼海桑群落０～１０５ｃｍ土壤容重和有机碳含
量垂直变化研究表明，３０ｃｍ 以下土壤有机碳含量
呈下降趋势，杯萼海桑群落土壤有机碳变化特征与
对红树林湿地土壤ＳＯＣ含量垂直分布规律的研究
结果是一致的［９］。０～１０５ｃｍ土壤单位面积有机碳
贮量为（４５６．５６±４８．０７）ｔ·ｈｍ－２。此结果远大于
全球的土壤有机碳密度平均值１０６．０ｔ·ｈｍ－２［４］，
也远大于陆地楠木林［１３］土壤有机碳库（１ｍ深）为
９６．３８８ｔ·ｈｍ－２和马尾松林生态系统［１４］土壤有机
碳库为９０．４２ｔ·ｈｍ－２。这主要是由于红树林湿地
生态系统特殊的水热条件、气候因素，再加上海水盐
度、淹没时间和海水深度共同对红树林产生影响［４］，
红树林湿地土壤中的有机质主要来自沉积和根系的
降解［１５］，并且有机质的沉积过程及其垂直分布主要
受根系的生长与降解控制［１６］，这使得全球红树林湿
地土壤的平均固碳速率为（２１０±２０）ｇ·ｍ－２·
ａ－１［９］，红树林的土壤成为巨大的碳库。
碳密度及分配研究结果与深圳福田秋茄林红树
林的碳密度在２３４．５８～６９４．４６ｔ·ｈｍ－２相符合［１７］，
与帕劳群岛近海区的红树林总碳储量为４７９ｔＣ·
ｈｍ－２［１８］的研究结果非常接近。杯萼海桑生态系统
的植被有机碳贮量中，乔木层占总 碳 贮 量 的
１４．８５％，林下植被层和现存凋落物层仅占０．１５％，
这一分布结果表明，土壤碳库是杯萼海桑生态系统
碳库的主体，乔木层碳贮量占到次位置。但结果小
于Ｄｏｎａｔｏ等对印度太平洋地区２５个红树林湿地样
地的碳贮量１　０２３ｔ·ｈｍ－２研究，也小于 Ｍｉｃｒｏｎｅｓｉａ
联邦中Ｙａｐ地区红树林湿地的平均碳储量为１　０６２
ｔ·ｈｍ－２［１９］，但这一研究结果表明，海南清澜港杯萼
海桑群落的地上碳密度（１８４．５±６）ｔ·ｈｍ－２大于全
球红树林地上植被碳密度的平均值１５９ｔ·ｈｍ－２，
土壤碳库小于全球海岸红树林类型平均碳密度９９０
ｔ·ｈｍ－２，这是由于我们只测定的０～１０５ｃｍ的土
壤深度，而全球平均碳密度值是估算０～３ｍ的沉
积物中碳储藏。
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ｅｘｔｒａｃｔｓ　ｆｒｏｍＡｒｔｅｍｉｓｉａ　ｓａｃｒｏｒｕｍｌｅａｆ　ａｎｄ　ｓｔｅｍ　ｏｎ　ｆｏｕｒ　ｄｏｍｉ－
ｎａｎｔ　ｐｌａｎｔｓ　ｏｆ　ｅｎｃｌｏｓｅｄ　ｇｒａｓｓｌａｎｄ　ｏｎ　Ｙｕｎｗｕ　Ｍｏｕｎｔａｉｎ［Ｊ］．
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ＷＡＮＧ　Ｘ　Ｒ，ＰＥＮＧ　Ｘ　Ｂ，ＣＡＩ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ａｌｅｌｏｐａｔｈｙ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ
ｗａｔｅｒ　ｅｘｔｒａｃｔｓ　ｏｆ　Ｅｕｃｏｍｍｉａ　ｕｌｍｏｉｄｅｓ　ｏｎ　ｔｈｒｅｅ　ｃｒｏｐｓ［Ｊ］．
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８３ 西北林学院学报 ３０卷