全 文 ：林业科学研究 2006, 19( 3): 277~ 283
Forest R esearch
文章编号: 10011498( 2006) 03027707
六盘山林区几种土地利用方式植被活体
生物量 C贮量的研究
吴建国 1, 张小全2, 徐德应2, 朱 高 3
( 1国家环保总局气候变化影响研究中心,北京 100012; 2中国林业科学研究院森林生态与环境研究所,北京 100091;
3甘肃祁连山自然保护区管理局西水保护站,甘肃 张掖 734000)
摘要: 通过野外调查测定, 研究了六盘山林区天然次生林 (杂灌林、山杨和辽东栎林 )、农田、草地和人工林
( 13、18和 25年生华北落叶松 )植被活体生物量的 C贮量。结果表明, 天然次生林植被地上生物量 C贮量为
14. 93 ~ 25. 92 t hm - 2, 根系为 6. 50~ 7. 55 t hm - 2; 人工林地上为 11. 97~ 45. 39 t hm - 2, 根系为 6. 48 ~
7. 64 t hm - 2; 农田和草地地上分别为 0. 83和 1. 09 t hm - 2, 根系分别为 0. 49和 1. 61 t hm - 2。植被活体
生物量 C年均积累量, 天然次生林地上为 2. 97~ 5. 15 t hm- 2 a- 1,根系为 1. 67~ 2. 86 t hm - 2 a- 1; 人工
林地上为 5. 07~ 6. 49 t hm- 2 a- 1, 根系为 1. 90 ~ 2. 10 t hm - 2 a- 1; 农田与草地地上分别为 0. 83和 1.
09 t hm - 2 a- 1, 根系分别为 1. 38和 1 03 t hm - 2 a- 1。在生长季 , 草本地上部分 C积累呈逐步增长趋
势 , 最高峰在 9 10月, 10月后下降。细根生物量 C的积累量 ,天然次生林在 5、6、9月较高, 草地在 8月份较
低 , 农田在 7和 9月较高 , 人工林在 5、9和 10月较高。
关键词: 天然次生林; 农田; 草地;人工林; 植被活体; C贮量
中图分类号: S718 55 文献标识码: A
收稿日期: 20050520
基金项目: 国家自然科学基金 ( 40271109 )项目
作者简介: 吴建国 ( 1971 ) ,男,甘肃张掖人,副研究员
The Storage of B iom ass Carbon under D ifferent Land Use
in L iupanM ountain Forest Zone
WU Jianguo1, ZHANG X iaoquan2, XU Dey ing2, ZHU Gao3
( 1The Center ofC lim ate Change, Ch inese State Env ironm ental ProtectionA dm in is tration, B eijing 100012, Ch ina;
2 In stitute of Forest E cology, Env ironm ent and Protect ion, CAF, Beijing 100091, Ch ina; 3X ishu i
Natu ral Protect ion Station, GansuM anagem en t Bureau of the N aturalResearve ofQ ilianM oun tain, Zhangye 734000, Gansu , Ch ina)
Abstract: The s torages o f b iom ass carbon under crop land, rangeland, natural secondary forests( brushw ood, natural
secondary forest dom inated byQuercus liaotungensis orP opu lus dav idiana ) and the plantat ion ofLarix p rincip isrup
prechtil( 13, 18 and 25yearold) w ere investigated. It was found that the aboveground biom ass carbon for natural
secondary forest, p lantation of larch , crop land and rangeland was 14. 93~ 25. 92 t hm- 2, 11. 97 ~ 45. 39 t
hm
- 2
, 0. 83 t hm - 2, 0. 49 t hm- 2, respect ively. T he storage of underground biom ass carbon for the natural sec
ondary forest, the plantation of larch, crop land and rangeland w as 6. 50~ 7. 55 t hm - 2, 6. 48 ~ 7. 64 t hm- 2,
1. 09 t hm - 2, 1. 61 t hm - 2, respectively. The aboveground NPP carbon for the natural secondary forest, the
plantat ion o f larch, cropland and range land w as 2. 97~ 5. 15 t hm - 2 a- 1, 5. 07~ 6. 49 t hm- 2 a- 1, 0. 83 t
hm- 2 a- 1, 1. 09 t hm- 1 a- 1, respective ly. T he underground NPP carbon for the natural secondary forest,
the plantat ion o f larch, cropland and range land w as 1. 67~ 2. 86 t hm- 2 a- 1, 1. 90~ 2. 10 t hm- 2 a- 1, 1.
林 业 科 学 研 究 第 19卷
38 t hm- 2 a- 1 and 1. 03 t hm- 2 a- 1, respective ly. T he storage of aboveground biom ass carbon of grass in
creased gradually from M ay toO ctober. T he storage of fine root b iom ass carbon w as the h ighest inM ay, June and Sep
tem ber for natura l secondary forest, wh ich w as the low es t in August for rangeland, the highest in July and Septem ber
for cropland and the highest in M ay, Septem ber and October for the p lantation.
K ey words: natural secondary fo res;t cropland; rangeland; p lantat ion; vegetat ion b iomass; carbon storage
全球气候变暖及其影响是当前人类所面临的
最为严重的环境问题之一。土地利用变化对陆
地生态系统 C库的影响是其中关注的一个热
点 [ 1]。植被 C库是陆地生态系统 C库中的重要
组成部分 ,它对全球 C循环起到关键性作用。全
球植被 C贮量约为 550 ! 109 t, 占陆地生态系统
C贮量的 25%左右。植被 C库在受到人为因素、
特别是土地利用变化影响后将发生很大的变化,
这些变化对陆地生态系统 C库及全球 C循环都
将产生很大的影响。目前, 已有许多研究对全球
的植被 C贮量进行一些估计 [ 2, 3] , 也有研究对区
域尺度上做了估计 [ 4, 5]。这些研究对 C贮量的估
计主要基于对森林生物量和生产力的测定, 而生
物量估计又主要根据野外调查数据而应用维量
关系法。这些研究还存在 4个方面的不确定性:
( 1)植被和土壤分类的不统一; ( 2 )面积估计的
不准确; ( 3)用以测定 C含量土壤和植被代表性
不广泛; ( 4)对许多调查的面积是从传统二维地
图上推算的 [ 6] ,和实际面积相差较大。解决这些
问题的基础工作之一是在生态系统尺度上对不
同土地利用方式植被 C贮量进行较准确的测定
研究。
我国是土地利用变化巨大的国家, 尤其是在
西北黄土高原温带森林地区, 几千年的人类活动
已经使土地利用方式发生了很大变化。近 20 a
来又开展了大规模人工造林 (退耕还林还草和天
然林保护工程 )。这些活动对该地区的植被 C贮
量产生很大的影响。本文选择土地利用变化类
型较多的宁夏六盘山林区为研究地点, 通过对比
分析典型灌木林、次生乔灌林和由这些类型转变
的农田、牧草地, 及由农田、牧草地转变的人工林
的植被活体 C贮量及其在不同器官分配的差异,
对土地利用变化对植被 C贮量影响进行初步研
究, 希望为确定该地区土地利用变化对陆地生态
系统 C库的影响提供一些依据。
1 研究地区概况
研究地点位于宁夏固原县, 处于六盘山自然保
护区与农牧业活动频繁的交错地带 ( 106∀09#~ 106∀
30#E、35∀15#~ 35∀41#N)。气候类型属于暖温带半
湿润区向半干旱区的过渡带。地形以石质山地为
主,海拔 1 800~ 2 100m,土壤以灰褐土为主。地带
性植被为草甸草原和落叶阔叶林, 植被区系具有明
显的过渡特征。年均气温为 58 ∃ , 降水量 400~
676 mm。本区天然植被开发利用始于春秋战国时
期,经几千年人类活动, 已经形成了落叶阔叶次生
林、杂灌林、人工林、农田和牧草地等多种土地利用
方式镶嵌的格局 [ 7] , 目前又是退耕还林和天然林保
护的示范区。
2 研究方法
2. 1 样地选择
为减少样地间地形及小气候的差异, 在相对平
缓的中上坡地段, 选择邻近、相同坡向和土壤类型的
13、18和 25年生华北落叶松 (Larix princip isrupp re
chtiiM ayr)人工林各 8块, 每块 200 m2; 辽东栎
(Quercus liaotungensis Ko idz)和山杨 (Populus david
iana Dode)为主的天然次生林各 2块, 每块 400 m2;
虎榛子 ( Ostryopsis david iana Decne)与灰栒子 (Coto
neaster acutifolius Turcz. )为主的杂灌林 8块, 每块
100 m
2
;草地和农田各 8块,每块 100m2。天然次生
林是原始林反复破坏后自然恢复起来的次生林; 牧
草地、农田也是天然次生林破坏形成的; 人工林是在
农田或草地中营造的。
2. 2 植被活体生物量调查
对落叶松人工林, 采用标准木法测定样地植
被的生物量。标准木粗根和树桩生物量用挖掘
法测定, 即以标准木树桩为中心 , 确定 2 m ! 2 m
样方, 分层 (凋落物层、0~ 10、10~ 20、20~ 30、30
~ 50、50 cm以上 )挖掘并拣出根系, 最后挖出树
桩。在清洗粘附的土粒后, 分 4个等级 ( < 2、2 ~
5、5~ 10、> 10 mm ), 分层测定其生物量干质量。
同时在人工林样地对角线上分设 1 m ! 1 m样方
5块, 采用收获法测定地被物生物量干质量。对
天然次生林和灌木林, 按样方法测算样地植被生
278
第 3期 吴建国等:六盘山林区几种土地利用方式植被活体生物量 C贮量的研究
物量, 即在每块样地对角线上设 2 m ! 2 m样方 4
块, 收获样方内所有植物体, 按人工林样地法测
算样地生物量干质量。对草地与农田, 在样地对
角线上设 1m ! 1m样方 2块, 按人工林草本生物
量测定法计算生物量干质量。
为了提高根系生物量测定精度 , 在天然次生
林和人工林样地中按梅花形机械布置 1 m ! 1 m
样方 10块, 分层 (凋落层、0 ~ 10、10 ~ 20、20 ~
30、30 cm以上 )进行挖掘, 分拣出所有死根和活
根, 并按直径分成 5个等级 ( < 2、2~ 5、5 ~ 10、>
10 mm ), 清洗并测定其生物量干质量。同时用内
径 80 mm 的根钻测定细根生物量, 即在生长季
( 5 10月 ) , 按凋落物层、0 ~ 5、5 ~ 10、10 ~ 20、
20~ 40和 40 cm以下土层分层取样, 每月测定 1
~ 2次, 每次 20次重复。对钻取的样品在室内进
行清洗、筛选, 分别测 < 2 mm死细根和活细根生
物量。用表 1决策矩阵法计算每月细根的生产
量、死亡量和分解量 [ 8, 9 ]。草地与农田中根按细
根根钻法测定。
表 1 估计细根的生产量、死亡量和
分解量的决策矩阵
项目 活根增加 减少
死
根
增加
P = % L+ %D;
M = % D;
E = 0
P = % L + %D或者 0;
M = %D或者 ( - % L );
E = ( - % L ) - %D或者 0
减少
P = % L;
M = % L;
E = ( - %D )
P = 0;
M = - % L;
E = ( - % L ) + ( - %D )
注: P表示生产量,M 表示死亡量, E表示分解量, D表示死细根
生物量, L表示活根生物量, % L表示活细根生物量净变化, %D表示
死细根生物量净变化
表 1决策矩阵计算细根生物量是根据每个月死
细根和活细根生物量增加或降低的不同组合情况,
应用不同公式进行计算。如 6月份活细根和死细根
生物量都为增加, 则按决策矩阵中活根增加和死根
增加组合对应公式: P = %L + %D、M = %D、E = 0
分别计算这个月细根生产量 P、死亡量 M 和分解量
E;如果活细根生物量是增加、死细根生物量是减少,
则按决策矩阵中活根增加和死根减少的组合对应公
式: P = %L、M = % L、E = ( - %D )分别计算细根生
产量、死亡量和分解量。本研究结果 (表 6 )中 < 2
mm细根年生产量是由表 2和表 7数据按决策矩阵
法计算求得。
表 2 生长季死细根 C贮量的月变化 [ 10]
t hm- 2
项目 5月 6月 7月 8月 9月 10月 月平均
杂灌林 1. 10 0. 81 0. 72 0. 58 0. 67 1. 46 0. 89
山杨林 0. 66 0. 46 0. 33 0. 47 0. 92 0. 63 0. 58
辽东栎 1. 16 0. 83 0. 92 0. 70 0. 68 0. 95 0. 87
草地 0. 40 0. 34 0. 25 0. 24 0. 49 0. 46 0. 36
农田 0. 05 0. 06 0. 08 0. 04 0. 05 0. 11 0. 06
13年生落叶松林 0. 36 0. 26 0. 17 0. 44 0. 54 0. 36 0. 36
18年生落叶松林 0. 50 0. 36 0. 25 0. 44 0. 54 0. 66 0. 46
25年生落叶松林 0. 49 0. 38 0. 24 0. 43 0. 54 0. 35 0. 41
2. 3 植物样品采集、全 C测定和 C贮量计算
在生长季末 ( 10月底 ), 结合生物量测定,分别
在树冠的上、中和下部以及树干不同部分采集乔木
枝、干、叶和果样品, 同时分层采集根样。灌木干、
枝、根和果的样品以梅花形机械布置 5块 1~ 2 m2
的小样方,分类混合后分别采集。草本和农作物以
梅花形机械布置 5块 1~ 2m 2的小样方,全部收集,
分类混合后分别采集。活体样品风干后粉碎, 过 0.
3~ 0. 5mm筛子,用重铬酸钾 (K 2Cr2O 7 )氧化法测定
它们的含 C率 [ 11]。
活体生物量 C贮量 =活体生物量 !活体样品含
C率。
3 结果与分析
3. 1 植被活体地上生物量 C贮量
植被活体地上部分生物量包括树叶、树枝、干、
花、果和草本茎、叶、花等生物量。
3. 1. 1 活体生物量现存 C贮量 植被现存生物量
的 C贮量是植物多年积累 (农田作物和 1年生草本
例外 )的结果,决定于光合作用、呼吸作用和影响这
些过程的气候与土壤条件。在不同土地利用方式
下,由于植被组成和环境条件的差异, 植被生物量 C
积累量不同。表 3是几种土地利用方式植被地上生
物量的现存 C贮量。表中显示,天然次生林植被地
上现存生物 C贮量在 14. 93~ 25. 92 t hm - 2, 杂灌
林较低;人工林在 11. 97~ 45. 39 t hm - 2;农田和草
地分别为 0. 83和 1. 09 t hm- 2。
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林 业 科 学 研 究 第 19卷
表 3 不同土地利用方式植被地上部分现存 C贮量 t hm- 2
项目 树叶 树枝 树干 树皮 草本茎 叶 花 子粒 合计
灌木林 4. 21 8. 52 0. 00 1. 47 0. 37 0. 29 0. 07 14. 93
山杨林 4. 29 3. 98 14. 25 3. 04 0. 18 0. 16 0. 02 25. 92
辽东栎林 2. 22 1. 14 15. 91 1. 76 0. 17 0. 14 0. 06 21. 40
农田 0. 55 0. 28 0. 83
草地 0. 55 0. 43 0. 11 1. 09
13年生落叶松林 1. 53 3. 03 5. 79 1. 35 1. 38 1. 10 0. 28 14. 45
18年生落叶松林 2. 57 4. 01 27. 91 1. 56 0. 67 0. 54 0. 13 37. 39
25年生落叶松林 2. 98 4. 97 34. 27 2. 98 0. 91 0. 73 0. 18 47. 03
不同植被现存 C贮量在不同器官分配不同, 杂
灌林中的树枝中 C占地上现存 C贮量的 50%以上、
树叶占 28%、草本所占比例在 5%以下; 山杨林和辽
东栎林树干 C均占现存 C贮量的 50%以上,山杨林
树叶和树枝占 15% 以上, 辽东栎林树叶占 10% 以
上,树枝占 5%以上,草本所占比例不足 2% ;天然次
生林树皮占 8%以上。在农田与草地中茎、杆和叶
的 C占地上 C贮量 80%以上。人工林树干与树枝
占 70%以上, 草本所占比例不足 2%。表明土地利
用方式发生变化时, 植被不同部分的 C分配也将发
生变化。
3. 1. 2 地上部分生物量 C年积累量 植被地上现
存 C贮量是植被多年积累的 C数量。 C年积累量,
按植物生长过程是时间的函数。但作为简化,许多
研究者根据总积累量除以其林龄得到年均值。以下
对 C年积累计算也应用了年均值。表 4是植被地上
部分 C的年均积累量。表中显示, 天然次生林 C年
均积累量在 2. 97~ 5. 36 t hm- 2 a- 1,人工林 C年
均积累量在 5. 07~ 6. 49 t hm- 2 a- 1。农田与草
地植被地上部分都是 1年生, 年均积累量与总贮量
相同。显然, 天然次生林和人工林比农田和草地中
高。
表 4 植被地上部分的 C年均积累量 t hm- 2 a- 1
项目 叶 枝 干 皮 草本茎 叶 花 子粒 合计
灌木林 4. 21 0. 17 0. 00 0. 03 0. 37 0. 29 0. 07 5. 15
山杨林 4. 29 0. 13 0. 48 0. 10 0. 18 0. 16 0. 02 5. 36
辽东栎林 2. 22 0. 02 0. 32 0. 04 0. 17 0. 14 0. 06 2. 97
农田 0. 55 0. 28 0. 83
草地 0. 55 0. 43 0. 11 1. 09
13年生落叶松林 1. 53 0. 23 0. 45 0. 10 1. 38 1. 10 0. 28 5. 06
18年生落叶松林 2. 57 0. 22 1. 55 0. 09 0. 67 0. 54 0. 13 5. 78
25年生落叶松林 2. 98 0. 20 1. 37 0. 12 0. 91 0. 73 0. 18 6. 49
3. 2 植物地下根系生物量 C贮量与分配
根系是植被的重要组成部分, 其生产和周转对
生态系统 C和养分循环都有重要影响。根系 (尤其
是细根 )是农林业和土壤等学科研究的一个重要课
题,随着对 C循环问题的日益关注,根系现在又成为
生态系统 C循环研究中的一个热点 [ 12]。土地利用
变化对植被组成的影响必然会引起根系 C贮量及分
布变化。
3. 2. 1 根系现存 C贮量 植物的根系与地上部
分类似, 其 C贮量与分配同样是植物光合作用和
呼吸作用等生理过程与环境条件共同决定的结
果。表 5是几种植被类型根系 C贮量情况。严
格地讲, 不同土地利用方式中, 植物种类组成差
异也很大, 根系组成也将不同, 但在根系调查测
定中, 种类区分比较困难。本研究测定的是每种
植被类型下所有植物种类根系的总和。表中显
示, 天然次生林根系现存 C贮量在 6. 50 ~ 7. 55
t hm - 2, 人工林为 6. 48 ~ 7. 64 t hm - 2, 农田
与草地分别为 0. 49和 1. 61 t hm - 2。不同根系
C贮量占整个根系生物量 C贮量的比例不同, 天
280
第 3期 吴建国等:六盘山林区几种土地利用方式植被活体生物量 C贮量的研究
然次生林和人工林直径 > 10 mm根系占 40% 以
上, 5 ~ 10 mm 占 35% 以上, 细根 ( < 2 mm )占比
例不足 1%。而农田细根占 100% , 草地细根占
了 20%左右, 粗根 ( > 10 mm )占 39. 8%。这表
明天然次生林变成农田或草地后, 植被根系现存
C贮量降低 ,在农田或草地中造林后, 根系现存 C
贮量在一定时间后增加, C贮量在根系中分配比
例改变。
表 5 不同土地利用方式下植被根系现存 C贮量
t hm- 2
项目 根径大小 /mm
< 2 2~ 5 5~ 10 > 10 合计
灌木林 0. 60 0. 62 2. 13 3. 16 6. 50
山杨林 0. 56 0. 88 2. 52 3. 13 7. 10
辽东栎林 0. 61 0. 71 2. 88 3. 36 7. 55
农田 0. 49 0. 00 0. 00 0. 00 0. 49
草地 0. 33 0. 07 0. 57 0. 64 1. 61
13年生落叶松林 0. 43 0. 85 2. 21 2. 99 6. 48
18年生落叶松林 0. 49 0. 89 2. 52 3. 13 7. 03
25年生落叶松林 0. 55 0. 98 2. 90 3. 21 7. 64
3. 2. 2 根系生物量 C年积累量 根系 C的年积累
量是指每年根系 C的增长量。由于测定比较困难,
许多研究以总积累量除以其林龄得到根系 C的年均
积累量。当然,细根周转较快, 确定 C年积累量必须
应用计算细根周转的特有方法 (如决策矩阵方法、极
大差方法等 )。本文对细根生物量的 C年积累量用
决策矩阵法确定, 而其它根系均应用年均积累法确
定。表 6是不同土地利用方式下根系生物 C的年均
积累量。表中显示, 天然次生林 C年均积累量在
167~ 2. 86 t hm- 2 a- 1, 人工林在 1. 90~ 2. 10 t
hm- 2 a- 1, 草地和农田分别在 1. 38 t hm - 2
a
- 1和 1. 03 t hm - 2 a- 1。不同直径根系生物量 C
年均积累量占根系总生物量 C的年均积累量的比例
不同。表中显示,在天然次生林中, 细根 ( < 2 mm )
生物量 C年积累所占比例在 90% 以上, 人工林在
80%以上,农田中都是细根,草地中细根所占比例在
76%左右。这表明细根现存生物量 C积累量虽然比
例较低,但是其年积累量所占比例却极高, 充分体现
了细根周转快的特点。
生长季是植物生长比较快的时期, 也是植物 C
积累的时期。但是根系 (尤其树木粗根 )寿命相对
表 6 不同土地利用方式下根系 C年均积累量
t hm- 2 a- 1
项目 根径大小 / mm
< 2 2~ 5 5~ 10 > 10 合计
灌木林 2. 28 0. 01 0. 04 0. 06 2. 39
山杨林 2. 65 0. 03 0. 08 0. 10 2. 86
辽东栎林 1. 53 0. 01 0. 06 0. 07 1. 67
草地 1. 07 0. 07 0. 11 0. 13 1. 38
农田 1. 03 0. 00 0. 00 0. 00 1. 03
13年生落叶松林 1. 54 0. 07 0. 17 0. 23 2. 00
18年生落叶松林 1. 73 0. 05 0. 14 0. 17 2. 10
25年生落叶松林 1. 62 0. 04 0. 12 0. 13 1. 90
注:细根 ( < 2 mm )是应用决策矩阵方法计算
表 7 生长季活细根 C贮量月变化 t hm- 2
项目 5月 6月 7月 8月 9月 10月 月平均
杂灌林 0. 71 0. 70 0. 45 0. 48 0. 72 0. 52 0. 60
山杨林 0. 55 0. 61 0. 30 0. 50 0. 75 0. 67 0. 56
辽东栎林 0. 91 0. 67 0. 44 0. 28 0. 68 0. 66 0. 61
草地 0. 36 0. 38 0. 37 0. 18 0. 38 0. 34 0. 33
农田 0. 40 0. 39 0. 67 0. 38 0. 71 0. 36 0. 49
13年生落叶松林 0. 51 0. 37 0. 37 0. 31 0. 38 0. 63 0. 43
18年生落叶松林 0. 61 0. 42 0. 29 0. 39 0. 63 0. 59 0. 49
25年生落叶松林 0. 67 0. 47 0. 37 0. 45 0. 61 0. 75 0. 55
较长,更新过程慢,准确测定不同季节的 C贮量变化
较为困难,且季节差异也较小。植物的细根,周转较
快、月份差异明显。表 7是不同土地利用方式细根
的 C贮量的月变化。表中显示, 天然次生林在 5、6、
9月细根 C贮量比较高,草地在 8月份积累量较低,
农田在 7、9月积累量较高, 而人工林主要在 5、9和
10月 C积累量比较高。这种差异主要是这些植物
本身的生长习性及环境条件的差异引起的。在本研
究区,植物一般 4 5月发芽长叶, 10 11月落叶进
入越冬准备期。但是在 7 8月一般气候干旱, 生长
较弱,在 9 10月是雨季,植物可能进入二次生长高
峰。很明显这些生长的趋势影响细根 C的积累
过程。
国际上已经有许多学者对不同气候带下主要
森林类型的生物量 C贮量和 C积累速率进行了
研究, 有人对研究结果进行了汇总比较 [ 2, 1 3~ 15 ]。
将笔者的研究结果与国际上研究汇总的结果进
行比较, 表明笔者的研究结果落在变化范围内
(表 8、表 9)。
281
林 业 科 学 研 究 第 19卷
表 8 不同研究估计和测定的植被活体 C贮量比较 t hm- 2
生物区 树叶 树枝 树干 细根 地下合计 总计 文献
森林冻原 4. 6 & 1. 4 6. 8 & 2. 0 10. 5 & 0. 8 21. 8 & 4. 2 [ 13]
泰加林 4. 7 & 1. 0 56. 4 & 14. 6 20. 3 & 5. 0 81. 4 & 20. 7 [ 13]
落叶混交林 4. 6 & 2. 4 88. 7 & 24. 4 23. 0 & 2. 5 116. 2 & 20. 2 [ 13]
森林草甸 2. 8 & 1. 1 40. 8 & 24. 4 13. 2 & 3. 9 56. 8 & 29. 5 [ 13]
热带森林 4. 6 58 117 38 121* [ 3]
温带森林 1. 6 15. 1 57. 1 57* [ 3]
北方森林 6. 2 6. 7 36. 3 2. 8 64* [ 3]
温带森林 0. 77~ 9. 74 0. 13~ 11. 2 7. 00~ 67. 5 12. 7~ 280. 8 [ 15]
植被类型
灌木林 4. 21 8. 52 0 0. 60 6. 50 21. 43 本文
山杨林 4. 29 3. 98 14. 25 0. 56 7. 10 33. 02 本文
辽东栎林 2. 22 1. 14 15. 91 0. 61 7. 55 28. 95 本文
农田 0. 49 0. 49 1. 32 本文
草地 0. 33 1. 61 2. 70 本文
13年生落叶松林 1. 53 3. 03 5. 79 0. 43 6. 48 20. 93 本文
18年生落叶松林 2. 57 4. 01 27. 91 0. 49 7. 03 44. 42 本文
25年生落叶松林 2. 98 4. 97 34. 27 0. 55 7. 64 54. 67 本文
注: * 为 D ixon[ 2]总结
表 9 不同研究估计和测定的植被活体 C贮量年积累量比较 t hm- 2 a- 1
生物区或 叶 枝干 地上合计 细根 地下合计 总计 参考文献
森林冻原 1. 1 & 0. 2 0. 2 & 0. 4 0. 7 & 0. 1 2. 0 & 0. 3 [ 13]
泰加林 1. 5 & 0. 4 0. 9 & 0. 2 0. 7 & 0. 3 3. 1 & 0. 9 [ 13]
落叶混交林 1. 9 & 0. 4 2. 6 & 0. 5 1. 2 & 0. 3 5. 6 & 1. 3 [ 13]
森林草甸 2. 3 & 1. 4 1. 1 & 0. 7 3. 1 & 2. 5 6. 5 & 4. 5 [ 13]
北方森林 0. 52~ 6. 88 [ 14]
温带森林 0. 46~ 2. 74 1. 57~ 4. 90 0. 19~ 5. 85 1. 93~ 6. 37 [ 15]
植被类型
灌木林 4. 21 0. 20 5. 15 2. 28 2. 39 7. 54 本文
山杨林 4. 29 0. 71 5. 36 2. 65 2. 86 8. 22 本文
辽东栎林 2. 22 0. 38 2. 97 1. 53 1. 67 4. 64 本文
农田 0. 83 1. 07 1. 38 2. 21 本文
草地 1. 09 1. 03 1. 03 2. 12 本文
13年生落叶松林 1. 53 0. 78 5. 06 1. 54 2 7. 06 本文
18年生落叶松林 2. 57 1. 86 5. 78 1. 73 2. 1 7. 88 本文
25年生落叶松林 2. 98 1. 51 6. 49 1. 62 1. 9 8. 39 本文
4 结论和讨论
不同土地利用方式下,植被 C贮量和年积累量
不同。森林变成农田后, 通常认为生产力降低 [ 16]。
Buyanovsky和 W agner[ 17]在研究美国桑博恩田间作
物 C积累时发现半个世纪作物净生产力比天然草地
低,小麦 (T riticum aestivum Linn) C年积累在 2~ 3 t
hm- 2 a- 1 (施肥条件 ) , 玉米 ( Z ea may s L. )在 3
~ 3. 7 t hm- 2 a- 1, ,小麦积累 C返回到土壤的数
量几乎是一半, 而玉米返回部分仅仅为 1 /3。本研
究显示天然林变成农田或草地后, 植被地上 C贮量
降低,而在农田或草地上造林后,植被地上 C贮量增
加。天然次生林变成农田后, 植被 C的年积累量降
低,而变成草地后,年积累变化不大。草地或农田造
林后, C年积累增加, 与通常的情况一致。但是,
P rince
[ 18 ]发现美国中东部农田的 NPP与温带森林接
近,并且超过了天然草地 [ 19 ]。这可能因为农田中经
常施肥和集约经营所致。
282
第 3期 吴建国等:六盘山林区几种土地利用方式植被活体生物量 C贮量的研究
草本生物量的 C贮量有明显季节变化, 生长季
内 C积累增加,在 9 10月达到高峰。森林中草本
由于受木本植物影响,光线和养分等不足, C贮量比
草地中低。
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