全 文 ：第 !" 卷 第 #$ 期
% $ # # 年 #$ 月
林 业 科 学
&’()*+(, &(-.,) &(*(’,)
./01!"!*/1#$
2345!% $ # #
海南岛尾细桉人工林碳贮量及其分布!
时忠杰#!%6徐大平%6高吉喜76宋爱云!6于春堂96张宁南%6胡哲森8
"#1中国林业科学研究院荒漠化研究所6北京 #$$$;## %1中国林业科学研究院热带林业研究所6广州 9#$9%$#
71环境保护部南京环境科学研究所6南京 %#$$!%# !1中国生态学会6北京 #$$$:9#
91北京能环科技发展中心6北京 #$$$%9# 81福建农林大学林学院6福州 79$$$%$
摘6要!6基于海南西部沿海台地区%北部平原区%东部沿海台地区和中部山地区共 #: 个调查点 9! 个尾细桉人工
林样地调查数据!分析海南尾细桉人工林的生物量%碳贮量%固碳能力及其区域空间分布特征& 结果表明’ 海南尾
细桉人工林生物量平均为!;1"% 4)?@A% !乔木层":91#$>$ <凋落物层":1$:>$ <林下植被层"81:%>$# 尾细
桉人工林生态系统碳贮量平均为 ::1:! 4)?@A% !乔木层为 %$199 4)?@A% "%71#7>$!林下植被层为 #199 4)?@A%
"#1"!>$!凋落物层为 #1;7 4)?@A% "%1#">$!土壤层"$ c#$$ 3@$为 8!1:# 4)?@A% ""%1;8>$# 尾细桉各器官碳
贮量以树干最大!占乔木层碳贮量的 9%1:#># 海南尾细桉人工林生态系统年净生产力平均为 #"198 4)?@A%IA# !年
净碳固定量平均为 :1!7 4)?@A% !折算成 ’2% 量为 7$1;# 4)?@
A%IA# # 整个海南尾细桉人工林生态系统碳贮量为
% ;9:17"万 4!年净碳固定量为 %:$1;" 万4)IA# # 从不同区域来看!中部山地区尾细桉人工林固碳能力达 ##1:;
4)?@A%IA# !远高于北部平原区 ":1;" 4)?@A%IA# $%西部沿海台地区 ""1#: 4)?@A%IA# $和东部沿海台地区 ":1%8
4)?@A%IA# $!北部%西部和东部区域间固碳能力差异不明显# 除东部沿海台地区与西部沿海台地区之间碳贮量差异
不大外!其他区域之间碳贮量差异明显!这种差异主要是由于土壤碳贮量差异引起的&
关键词’6尾细桉人工林# 碳贮量# 固碳能力# 空间分布# 海南岛
中图分类号! &"#:% ];!:666文献标识码!,666文章编号!#$$# A"!::"%$####$ A$$%# A$:
收稿日期’ %$#$ A$8 A$:# 修回日期’ %$## A$; A$#&
基金项目’ 国家自然科学基金项目"7$"$$8!$# !$:$#$#"$ # 国家*十一五+科技支撑项目"%$$8G,H7%G$%# %$$8G,H%!G$%$7$ # 林业科
学技术推广项目"%$#$‘$:$ # 中国林业科学研究院热带林业研究所基本科研业务费专项"%$$"‘#$ &
! 徐大平为通讯作者&
3#-2,’!$,-#4*#’(S$/H%/$-%2<$%,’,0!"#$%&’(")"*+’,&%$ e!-(.*.(/#+*0/)
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ICNIIFU 3NF4CI0@/PF4IDF/PVICNI/XTIDFIF (V0IFU! 4?NYD/@IVV! 3ICY/F V4/CIEN! 3ICY/F VNlPNV4CI4D/F IFU VKI4DI0
UDV4CDYP4D/F /XNP3I0WK4PVK0IF4I4D/FVDF TIDFIF (V0IFU! V/P4?NCF ’?DFIMNCNIFI0W^NU5+?NCNVP04VDFUD3I4NU 4?I44?N@NIF
4/4I0YD/@IVVMIV!;1"% 4)?@A% ! IFU 4?NYD/@IVVUDV4CDYP4D/F /X4?NX/CNV4VWV4N@V?/MNU VP3? IVNlPNF3NIV’ ICY/C0IWNC
":91#$>$ <0D4NCV":1$:>$ $5+?N@NIF 4/4I0/CEIFD33ICY/F V4/CIENDF 4?NNP3I0WK4PV
K0IF4I4D/F N3/VWV4N@I@/PF4NU 4/::1:! 4)?@A% ! /XM?D3? 4?NCNMIV%71#7> "%$199 4)?@A% $ V4/CNU DF 4?NICY/C!
#1"!> "#199 4)?@A% $ DF PFUNCEC/M4? [NEN4I4D/FV! %1#"> "#1;7 4)?@A% $ DF 0D4NCV! IFU "%1;8> "8!1:# 4)?@A% $ DF
4?NV/D0"$ A#$$ 3@$5+?NV4N@?IU 4?NYDEENV4/CEIFD33ICY/F V4/CIEN/X4?N4/4I03ICY/F V4/CIENDF [ICD/PVK0IF4/CEIFV!
I33/PF4NU X/C9%1:#> /X3ICY/F V4/CIENDF ICY/C0IWNC5+?N@NIF IFFPI0FN4KC/UP34D[D4W/XNP3I0WK4PVK0IF4I4D/FVMIV
#"198 4)?@A%IA# ! MD4? I@NIF IFFPI0V4/CNU 3ICY/F PK 4/:1!7 4)?@A% ! I@/PF4NU 4/7$1;# 4’2%)?@
A%IA#5+?N4/4I0
/CEIFD33ICY/F V4/CIENIFU VNlPNV4CI4D/F /X4?NNP3I0WK4PVK0IF4I4D/FV/XTIDFIF (V0IFU MIV% ;9:17" e#$! 4IFU %:$1;" e
#$! 4)IA# ! CNVKN34D[N0W5+?N3ICY/F VNlPNV4CI4D/F /XNP3I0WK4PVK0IF4I4D/FVDF 4?N3NF4CI0@/PF4IDF ICNI"##1:; 4)?@A%
IA# $ MIV0ICEN0W?DE?NC4?IF /4?NC4?CNNICNIV! VP3? IV4?NF/C4?NCF K0IDF ICNI":1;" 4)?@A%IA# $! 4?NMNV4NCF 3/IV4I0
林 业 科 学 !" 卷6
ICNI""1#: 4)?@A%IA# $ IFU 4?NNIV4NCF 3/IV4I0ICNI":1%8 4)?@A%IA# $5+?N4?CNNICNIV?IU F/VDEFDXD3IF4UDXNCNF3NDF
4?N3ICY/F VNlPNV4CI4D/F5)_3NK4X/C4?NMNV4NCF 3/IV4I0ICNIIFU 4?NNIV4NCF 3/IV4I0ICNI! 4?N3ICY/F V4/CIENI@/FEI0
/4?NCICNIVMIVVDEFDXD3IF40WUDXNCNF4! @IDF0WYN3IPVN/X4?NDCUDXNCNF43ICY/F V4/CIEN/XV/D05
>*9 ?,-(/’6<0.1*(=’0&0$#=/(*1 eTIDFIF (V0IFU
66随着工业化进程加快!大量化石燃料燃烧和土
地利用方式改变等人为因素导致大气 ’2% 浓度不
断升高!’2% 浓度升高是全球气候变化的最主要驱
动力之一!气候变暖成为全球关注的重大科学问题
"fIC0IFU %’1*5! %$$7# RNV4%’1*5!%$$%# 唐红侠等!
%$$;$& 人工林的固碳功能被认为是减缓全球气候
变化的一种最有希望的选择!为减缓全球气候变化!
#;;" 年的-联合国气候变化框架公约.提出可以通
过陆地生态系统有效管理提高固碳潜力!以达到减
排的目的& 研究人工林碳贮量及其固碳功能!对于
评价森林生态系统碳汇潜力!提供碳汇林业对策具
有重要意义&
桉树"<0.1*(=’0&$原产于澳大利亚%印度尼西亚
等热带地区!是十分优良的短轮伐期纸浆和用材树
种!目前在我国华南地区发展十分迅速!面积已经超
过 7$$ 万 ?@% "中国工程院桉树项目组!%$$;$& 桉
树人工林对生态环境的影响特别引人关注!有关桉
树人工林生物多样性%水分消耗及土壤肥力等的研
究报道较多 "茶正早等!#;;;# 陈秋波!%$$#$!但对
其固碳功能的研究还不多& 桉树人工林具有速生性
和高生产力!在固碳潜力方面具有很大优势!因此对
桉树人工林合理发展和有效管理!发挥其固碳效益
具有重要意义& 本研究基于海南西部沿海台地区%
北部平原区%东部沿海台地区和中部山地区共 #: 个
调查区 9! 个尾细桉 "<0.1*(=’0&0$#=/(*1 e’%$%’-.#$2-&$人工林样地调查数据!分析海南尾细桉
人工林的生物量%碳贮量%固碳能力及其区域空间分
布特征!为正确认识尾细桉人工林的碳汇功能及其
对减缓气候变化的贡献提供依据&
#6研究区概况
海南岛地处热带北缘 " #$:=7"b(###=$7b)!
#:=#$b(%$=#$b*$!地形中部高!四周低!属热带季
风气候!年平均气温 %% c%8 d!##$ d年积温
: %$$ d!最冷月 # 和 % 月温度仍达 #8 c%#d!年光
照# "9$ c% 89$ ?!年均降雨量# 87; @@!降水分布
不均!东湿西干明显!中部的琼中山区雨量最大!以
西部的东方市雨量最小!降水季节差异明显!9(#$
月为多雨季!降雨量达# 9$$ @@左右!占全年总降
雨量的 "$> c;$>!降水以台风雨和锋面雨为主!
## 月至翌年 ! 月为旱季! 降雨量仅占全年的
#$> c7$>&
海南植被类型多样!自然植被类型主要有热带
雨林%热带季雨林%山地雨林%针叶林和红树林等!占
全岛森林面积的 7"1#>!人工林主要有橡胶"M%5%1
:$1&-*-%2&-&$林%桉树 "<0.1*(=’0&VKK5$林%马占相思
"3.1.-1 G12+-0G$林和芒果 "I12+-;%$1 -2A-.1$林&
土壤以砖红壤和山地黄壤为主!以砖红壤面积最大&
桉树人工林是 %$ 世纪 :$ 年代以后开始迅速发
展起来的& 目前全岛种植的桉树人工林约 77177 万
?@%"中国工程院项目组!%$$;$!占全岛森林面积的
#$1#>!主要分布在海口%定安%澄迈%临高%儋州%白
沙和东方等县市的沿海台地!东部的琼海%万宁也有
一定的种植面积&
尾细桉人工林林下灌木层不发达!以草本植物
为主!林下植物主要有山黄麻"J$%G1 ’#G%2’#&1$%桃
金 娘 " >/#A#G($’0&’#G%2’#&1 $% 白 楸 " I1*#’0&
=12-.0*1’0&$%浓子茉莉""1+%$*-2A-1 &.12A%2&$%毛蔓
豆 ")1*#=#+#2-0G G0.02#-A%&$% 凤头 黍 "3.$#.%$1&
G02$#120G$和假臭草"<0=1’#$-0G.1’1$-0G$等&
%6研究方法
%$$: 年 !(8 月!根据土壤%气候等特征!在海
南东部%西部%北部和中部选择 #: 个调查区!调查区
概况见表 #!每个调查区设置 7 块 7$ @e7$ @样
地!共计 9! 块样地!样地多位于平坦地形!林分郁闭
度 $17 c$1"!林龄 $1# c"19 年!桉树品种为尾
细桉&
在样地内进行每木调查!测定并记录所有林木
的胸径和树高!每隔 % 3@为一个径级!共 : 个径级
"$ c%!% c!!! c8!8 c:!: c#$!#$ c#%!#% c#! 和
#! c#8 3@$!选取各径级标准木 % c7 株伐倒!共伐
%# 株& 对树干采用 *分层切割法 + "马明东等!
%$$"# 张治军等!%$$;$!每 # @为一区分段!分树
干%树皮%树枝及树叶# 地下部分采用全根挖掘法!
区分根桩%粗根"根系直径#% 3@$%中根"# c% 3@$
和细根" m# 3@$&分别称各组分的鲜质量!对各组
分取样!重复 7 次!并在:$ d下烘干至恒质量!计算
%%
6第 #$ 期 时忠杰等’ 海南岛尾细桉人工林碳贮量及其分布
666 表 @A调查区概况
)#2B@A!<-7*9 ,0%’7*/$%4#$%,’-*4%,’
编号
*/5
地理坐标
hN/ECIK?D3I0
3//CUDFI4N
所属
行政区
,U@DFDV4CI4D[N
UDV4CD34
海拔
,04D4PUNa
@
坡度
&0/KN
UNECNNa
"=$
坡向
,VKN34
坡位
&0/KN
0/3I4D/F
林龄
,ENVa
I
代次
hNFNCI4D/F
前茬
SCN3NUDFE
K0IF4
土壤类型
&/D0
4WKN
林分密度
&4IFU UNFVD4Wa
"4CNN)
?@A%$
郁闭度
’/[NCIEN
# #$:=!!b7"t)!#;=##b!t*
东方市
H/FEXIFE %:1! $ 71% %
桉树
<0.1*(=’0&
VKK1
砂壤
&IFUW0/I@ % $$$ $199
% #$:=7;b!:t)!#;=$$b9:t*
东方市
H/FEXIFE %$19 9
东
)IV4
中
fDUU0N $1: #
木麻黄
)1&01$-21
%S0-&%’-;#*-1
砂壤
&IFUW
0/I@
# 8:7 $19
7 #$:=9%b7$t)!#;=%!b77t*
昌江县
’?IFE\DIFE
’/PF4W
9;1" ! 东北*/C4?NIV4
上
qKKNC #1: #
甘蔗
,1../1$0G
#;-.-21$0G
砂壤
&IFUW
0/I@
# !%9 $179
! #$;=%:b%9t)!#;=!"b77t*
儋州市
HIF ?^/P !9 %
南
&/P4?
上
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甘蔗
,1../1$0G
#;-.-21$0G
壤土
-/I@ # 777 $189
9 #$;=%:b%;t)!#;=!"b%7t*
儋州市
HIF ?^/P 771! $ #1: #
木薯
I12-/#’
%&.0*%2’1
壤土
-/I@ # !9: $18
8 #$;=%%b7%t)!#;=!7b#$t*
儋州市
HIF ?^/P 7817 %
东
)IV4
中
fDUU0N 91$ %
桉树
<0.1*(=’0&
VKK1
壤土
-/I@ # %%9 $19
" #$;=78b%:t)!#;=!:b!!t*
临高县
-DFEI/
’/PF4W
::1: 8 东)IV4
中
fDUU0N !1$ #
桉树
<0.1*(=’0&
VKK1
壤土
-/I@ 7 #%9 $19
: #$;=9"b$%t)!#;=!$b7:t*
澄迈县
’?NFE@ID
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:$17 : 北*/C4?
中
fDUU0N #1: %
桉树
<0.1*(=’0&
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砂土
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海口市
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桉树
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壤土
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海口市
TIDZ/P %%17 $ "19 #
灌丛
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砂壤
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# 79$ $1!9
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海口市
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东
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中
fDUU0N %19 #
桉树
<0.1*(=’0&
VKK1
砂壤
&IFUW
0/I@
# 79: $179
#% ##$=!$b7#t)!#;=9$b$;t*
海口市
TIDZ/P 7:17 $ 71% #
桉树
<0.1*(=’0&
VKK5
砂壤
&IFUW
0/I@
# :%9 $17
#7 ##$=%9b$7t)!#:=9$b#:t*
万宁市
RIFFDFE #$19 $ %17 #
桉树
<0.1*(=’0&
VKK1
砂土
&IFUW # !!% $1!
#! ##$=7$b%:t)!#;=$8b$9t*
琼海市
]D/FE?ID %$18 $ %19 #
菠萝
32121&
.#G#&0&
砂土
&IFUW # %"9 $189
#9 #$;=$$b$$t)!#:=%;b7!t*
乐东县
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’/PF4W
#98 9 北*/C4?
中
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灌丛
&?CPY
沙壤
&IFUW
0/I@
# 9$" $19
#8 #$;=$:b$%t)!#;=#"b%#t*
昌江县
’?IFE\DIFE
’/PF4W
!8$ ! 东南&/P4?NIV4
中
fDUU0N %1! #
天然灌丛
*I4PCI0
V?CPY
壤土
-/I@ # 7!! $1!
#" #$;=!:b79t)!#;=#$b#%t*
琼中县
]D/FE^?/FE
’/PF4W
!;$ #9 南&/P4?
上
qKKNC %1$ #
天然林
*I4PCI0
X/CNV4
壤土
-/I@ # 877 $18:
#: )##$=99b98t)!#;=!%b!;t*
文昌市
RNF3?IFE : $ #19 #
天然灌丛
*I4PCI0
V?CPY
沙土
&IFUW # 7#9 $18
7%
林 业 科 学 !" 卷6
各部分的含水率和干质量!然后利用相对生长法估
算全林分的生物量& 利用树木胸径与各器官生物量
数据!按 Hi1"BY $拟合尾细桉单株各器官的生物
量与胸径的关系!树干生物量 H4CPFZ%树皮生物量
HYICZ%树叶生物量 H0NIX%树枝生物量 HYCIF3?和树根生
物量 HC//4拟合方程分别为’ H4CPFZ i $1$:$ ;B
% 7#"#
HYICZ i $1$#! !B
%17"; 8# H0NIX i $1$$$ " B
%1::$ ;#
HYCIF3? i$1$$; "B
%1":9 :和 HC//4i$1$#! 9B
%1"!8 !&
在每个样地内随机设置 ! 块 % @e% @小样方!
采用样方收获法测定灌草层地上部分和地下部分的
鲜质量!并在每块样方内分别选取 7 个重复的地上
和地下部分样品!带回室内:$ d烘箱内烘干至恒质
量!测定含水率计算灌草层地上部分和地下部分的
生物量# 在每个样地内随机设置 9 块 # @e# @小
样方!收集全部凋落物!带回室内直接:$ d烘干并
测定其干质量!计算枯落物现存量&
由于尾细桉人工林树叶更新较快!直接将尾细
桉人工林的叶现存量作为尾细桉人工林的年净生
产量’
#H T"HG UHGU2$V2
式中’ #H为年净生产量"4)?@A% IA#$# HG为 G年
时单位面积现存生物量"4)?@A%$!HGA2为 GA2 年
时单位面积现存生物量"4)?@A%$ &
由于尾细桉林下植被以草本植物为主!灌木相
对较少!因此将林下植被生物量作为林下植被的年
生产量&
在测定生物量的同时!采集乔木层各器官"叶%侧
枝%主枝%树干%树皮%根桩%粗根%中根%细根$%灌草层%
凋落物层样品!经烘干%粉碎%过筛后待测# 在每个样地
内选择 % c7个代表性采样点挖土壤剖面!分层"$ c%$!
%$ c!$!!$ c8$!8$ c:$ 和 :$ c#$$ 3@$采集土壤样品!
并将每块样地按土层分别混合后取部分土样!带回室
内自然风干%磨碎待测# 土壤密度通过环刀法测定!每
个土壤剖面每层 7个重复& 植物和土壤样品碳元素含
量均采用重铬酸钾氧化 A外加热法测定"中国农业化
学专业委员会!#;:7$&
尾细桉不同器官"叶%枝%干%皮%根$生物量%林下
植被层生物量%凋落物现存量与各自部分碳含量的乘
积之和为碳贮量!土壤各层的密度%体积与有机碳含量
的乘积之和为地下土壤碳贮量!生物质部分和土壤部
分之和为尾细桉人工林生态系统的碳贮量&
76结果与分析
EF@A尾细桉人工林各组分碳含量
由表 % 可见!尾细桉林分乔木层各器官碳含量
为 !7:1#% c9$#17! E)ZEA#!表现为树叶 <树干 <树
根 <树枝 <树皮!不同器官碳含量变异系数为
#19"> c9189>& 林下植被主要为矮灌木和草本植
物!其碳含量平均为 !"917% E)ZEA#!凋落物层碳含
量平均为 !";18# E)ZEA#&
由表 7 可见’ 土壤碳含量相对较小"表 7$!各
土层碳含量 71## c8177 E)ZEA#!表层 "$ c%$ 3@$
土壤碳含量是亚表层 "%$ c!$ 3@$土壤碳含量的
#179 倍!是深层":$ c#$$ 3@$的 %1$7 倍!土壤碳含
量随着土壤深度的增加逐渐减小#不同研究地点之
间各土层碳含量变异较大!随土壤深度加深变异逐
渐减小&
表 CA乔木层$林下植被及凋落物碳含量
)#2BCA3#-2,’:,’$*’$,0#-2,- *-&
<’(*-4-,?$;#’(&%$$*-
层次
-IWNC
组分
’/@K/FNF4
碳含量
’ICY/F 3/F4NF4a
"E)ZEA# $
变异系数
.ICDI4D/F
3/NXD3DNF4
">$
乔木层 ,CY/C0IWNC
林下植被层qFUNCEC/M4?
凋落物层 -D4NC
干 +CPFZ !;81;" 9189
皮 GICZ !7:1#% 7189
枝 GCIF3? !:717" 719"
叶 -NIX 9$#17! 71!9
根 k//4 !;!1:! #19"
!"917% 719:
!";18# 81%:
表 EA各土层的土壤碳含量
)#2BEA3#-2,’:,’$*’$,0/,%&%’7#-%,土层
&/D00IWNCa3@
碳含量
’ICY/F 3/F4NF4a
"E)ZEA# $
变异系数
.ICDI4D/F
3/NXD3DNF4">$
$ c%$ 8177 "9187
%$ c!$ !18" "91"#
!$ c8$ 71"8 8"17!
8$ c:$ 718# 9;1"8
:$ c#$$ 71## 971"!
66表 ! 为海南岛不同区域各土层碳含量变异性!
从表层 "$ c%$ 3@$ 土壤碳含量可见!中部山地土
壤碳含量最高!达 %!19$ E)ZEA# !其次为北部平原
区!平均达 #$1:$ E)ZEA# !东部沿海台地区的土壤
碳含量最小!仅为 %19! E)ZEA# # 从表层土壤碳含
量的变异程度来看!中部山地变异系数最小!
其次为北部平原区!西部沿海台地的变异系数最
大& 从不同区域各土层碳含量的变化来看!中部
山地区和北部平原区的土壤碳含量均表现为随着
土壤深度的增加而减小!但东部和西部沿海台地
区的各土层碳含量变化不明显!其碳含量差异
不大&
!%
6第 #$ 期 时忠杰等’ 海南岛尾细桉人工林碳贮量及其分布
表 GA不同区域土壤碳含量变异性
)#2BGAT#-%#2%&%$9 ,0/,%&:#-2,’:,’$*’$/%’7#-%,区域
kNED/F
碳含量指标
’ICY/F 3/F4NF4DFUN_
土层 &/D00IWNCa3@
$ c%$ %$ c!$ !$ c8$ 8$ c:$ :$ c#$$
西部沿海台地区
RNV43/IV4I0ICNI
北部平原区
*/C4? K0IDF ICNI
东部沿海台地区
)IV43/IV4I0ICNI
中部山地区
’NF4CI0@/PF4IDF/PVICNI
均值 fNIF 718% %1%! #1;! %1%! %1#7
&H %1!7 $1;: $1"% #1%% $1:"
’. 8"1%9 !71;% 7"17# 9!1%% !$1:7
均值 fNIF #$1:$ :1%$ 81%9 91:7 !19;
&H %1!7 %1;; %1#9 !1$: #17!
’. 7"19$ 7819# 7!17% "$1## %;17%
均值 fNIF %19! %198 %18$ #1"; %1#%
&H %1!7 $1;% #1$# $19; #1!"
’. 9#1$; 781$7 7:1:8 7%1:8 8;177
均值 fNIF %!19$ #819! "1%# 917; !1%7
&H %1!7 !1$: %1$7 %198 #19$
’. %:18" %!18! %:1#8 !"1!" 7917;
EFCA尾细桉人工林不同器官生物量与碳贮量
根据测定结果!海南尾细桉人工林调查样地乔
木层总生物量平均为 !%17# 4)?@A%!其中树干生物
量最 大! 达 %#1:! 4)?@A%! 占 乔 木 总 生 物 量 的
9#18#>!树叶生物量次之!占总乔木层生物量的
#818:>!树皮%树枝和树根 7 者的生物量相当!7 者
共占总乔木层生物量的 7#1">"表 9$&
尾细桉各器官的生物量与相应碳含量的积为各
器官碳贮量& 由表 9 可见!尾细桉人工林乔木层碳
贮量平均为 %$199 4)?@A%!其中树干碳贮量平均为
#$1:9 4)?@A%!占乔木层碳贮量的 9%1:#>!其次为
树叶碳贮量!占乔木层碳贮量的 #"1%%>!树皮%树
枝和树根的碳贮量占乔木层碳贮量的 %;1;8>& 乔
木层各组分碳贮量排序为树干 " 9%1:#>$ <树叶
"#"1%%>$ <树根"#$1;:>$ <树皮"; 19:>$ <树
枝";1!$>$&
表 NA尾细桉各器官碳贮量
)#2BNA3#-2,’/$,-#4*%’7#-%,!"#$%&’(")"*+’,&%$ U!-(.*.(/#+*0/) 4’?@A%
器官 2CEIF 生物量 GD/@IVV 碳贮量 ’ICY/F V4/CIEN
树干 +CPFZ %#1:! #$1:9
树皮 GICZ !19$ #1;"
树枝 GCIF3? !1$$ #1;7
树叶 -NIX "1$8 719!
树根 k//4 !1;% %1%8
合计 &P@ !%17# %$199
EFEA尾细桉人工林生态系统碳贮量
表 8 为尾细桉人工林生态系统各组分的生物量
和碳贮量!结果表明!尾细桉人工林生态系统碳贮量
平均 为 ::1:! 4)?@A%! 乔 木 层 碳 贮 量 为 %$199
4)?@A%!占 %71#7># 林下植被层碳贮量为 #199
4)?@A%! 占 #1"!># 凋 落 物 层 碳 贮 量 为 #1;7
4)?@A%!占 %1#"># 土壤"$ c#$$ 3@$碳贮量最大!
为 8!1:# 4)?@A%!占 "%1;8>& 土壤是尾细桉人工
林生态系统的最大碳库!不同土层碳库具有一定的
差异!表层 "$ c%$ 3@$ 土壤的碳贮量达 #;1;!
4)?@A%!与乔木层碳贮量相当!亚表层 "%$ c!$ 3@$
土壤次之!达 #91:" 4)?@A%!:$ c#$$ 3@土层碳贮
量最小!仅为 :1"9 4)?@A%&
表 VA尾细桉人工林生态系统碳贮量
)#2BVA3#-2,’/$,-#4*%’!"#$%&’(")"*+’,&%$ U
!-(.*.(/#+*0/)"&#’$#$%,’*:,/9/$*+ 4’?@A%
组分
’/@K/FNF4
生物量
GD/@IVV
碳贮量
’ICY/F
V4/CIEN
乔木层 ,CY/C0IWNC !%17# %$199
林下植被层 qFUNCEC/M4? 717; #199
凋落物层 -D4NC !1$% #1;7
$ c%$ 3@土层 $ c%$ 3@V/D00IWNC #;1;!
%$ c!$ 3@土层 %$ c!$ 3@V/D00IWNC #91:"
!$ c8$ 3@土层 !$ c8$ 3@V/D00IWNC #$19:
8$ c:$ 3@土层 8$ c:$ 3@V/D00IWNC ;18"
:$ c#$$ 3@土层 :$ c#$$ 3@V/D00IWNC :1"9
EFGA尾细桉人工林固碳能力
由表 " 可见!海南尾细桉林生态系统的净生产
力平均为 #"198 4)?@A%IA#!年净固碳量平均为 :1!7
4)?@A%IA#! 其 中 乔 木 层 年 固 碳 量 为 "1#:
4)?@A%IA#!占 :91#$>& 在乔木层中!以树干年固
碳量最高!达 71:# 4)?@A%IA#!占 !91#9># 其次为
树叶!占 #!1$!>!树皮最小!占 :1#9>& 林下植被
固碳量为 #1%8 4)?@A%IA#!占 #!1;$>&
EFNA海南尾细桉人工林固碳能力空间变异
研究表明"表 :$!海南中部山地区尾细桉人工
林乔木层年生产力最大!达 %#1$9 4)?@A%IA#!年固
碳量达 #$1#" 4)?@A%IA#!西部地区尾细桉人工林年
9%
林 业 科 学 !" 卷6
表 WA尾细桉人工林各组分净生产量$碳素年净固定量
)#2BWAK*$"-,(<:$%,’#’(:#-2,’/*X<*/$-#$%,’,0
*#:;:,+",’*’$%’!"#$%&’(")"*+’,&%$ U!-(.*.(/#+*0/)
4’?@A%IA#
组分
’/@K/FNF4
年净生产力
,FFPI0FN4
KC/UP34D[D4W
年净固碳量
,FFPI0FN4
3ICY/F V4/CIEN
乔木层 ,CY/C0IWNC #!1": "1#:
树干 +CPFZ "188 71:#
树皮 GICZ #19" $18;
树叶 -NIX %178 #1#:
树枝 GCIF3? #1!7 $18;
树根 k//4 #1"8 $1:$
林下植被层 qFUNCEC/M4? %1": #1%8
合计 +/4I0 #"198 :1!7
生产力较低!仅为 #%1:8 4)?@A%IA#!年固碳量为
81%! 4)?@A%IA#&平均数差异性 ’检验结果表明!中
部山地区尾细桉人工林生产力与西部沿海台地区%
北部平原区和东部沿海台地区尾细桉林的生产力差
异显著 "@值分别为 $1$$" "! $1$!7 8和 $1$$8 8!
@m$1$#$!西部台海台地区%北部平原区和东部沿
海台地区尾细桉林之间的生产力差异不显著"@<
$1$9$& 林下植被年固碳能力以中部山地区最大!达
#1"% 4)?@A%IA#!西部沿海台地区最小!仅为 $ 1;!
4)?@A%IA#&植被层总固碳能力以中部山地区最大
"##1:; 4)?@A%IA#$!西部沿海台地区最低 " "1#:
4)?@A%IA#$&平均数差异性 ’检验结果表明!中部山
地区尾细桉人工林总固碳能力与西部沿海台地区%
北部平原区和东部沿海台地区的总固碳能力差异显
著 "@值分别为 $1$$$ %9! $1$$9 $%9和 $1$#$ :;!
@m$1$9$!西部沿海区%北部平原区和东部沿海台
地区之间的总固碳能力差异不显著"@<$1$9$&
表 YA海南岛不同区域尾细桉人工林净生产力与固碳能力
)#2BYAK*$"-,(<:$%7%$9 #’(#’’<#&:#-2,’/*X<*/$-#$%,’,0!"#$%&’(")"*+’,&%$ U
!-(.*.(/#+*0/)"&#’$#$%,’%’$;*7#-%,组分
’/@K/FNF4
西部沿海台地区
RNV43/IV4I0ICNI
北部平原区
*/C4? K0IDF ICNI
东部沿海台地区
)IV43/IV4I0ICNI
中部山地区
’NF4CI0@/PF4IDF/PVICNI
年净生产力
,FFPI0FN4
KC/UP34D[D4W
年净固碳量
,FFPI03ICY/F
VNlPNV4CI4D/F
年净生产力
,FFPI0FN4
KC/UP34D[D4W
年净固碳量
,FFPI03ICY/F
VNlPNV4CI4D/F
年净生产力
,FFPI0FN4
KC/UP34D[D4W
年净固碳量
,FFPI03ICY/F
VNlPNV4CI4D/F
年净生产力
,FFPI0FN4
KC/UP34D[D4W
年净固碳量
,FFPI03ICY/F
VNlPNV4CI4D/F
乔木层 ,CY/C0IWNC #%1:8 81%! #918; "187 #71"" 818; %#1$9 #$1#"
树干 +CPFZ 81:7 717; :17! !1#9 "1#8 7198 ;1!8 !1"$
树皮 GICZ #17; $18# #1"% $1"9 #1!" $18! #1;% $1:!
树叶 -NIX %1$9 #1$7 %18: #17! %1%$ #1#$ %1"8 #17:
树枝 GCIF3? #1#" $19" #17% $18! #17% $18! 71## #19$
树根 k//4 #1!# $189 #18! $1"9 #18% $1"! 71:# #1"!
林下植被层 qFUNCEC/M4? %1#$ $1;! %1:% #17! 719$ #19" !1#; #1"%
总计 +/4I0 #!1;9 "1#: #:19# :1;" #"1%: :1%8 %91%! ##1:;
EFVA海南尾细桉人工林碳贮量空间变异
由表 ; 可见’尾细桉人工生态系统碳贮量以中
部山地区最大!达 #";1;! 4)?@A%!东部沿海台地区
最小!仅为 991%8 4)?@A%&不同区域尾细桉林生态系
统碳贮量差异性 ’检验结果表明!除东部沿海台地
区和西部沿海台地区碳贮量差异不显著外!其他区
域之间总碳贮量均差异显著"@m$1$#$&
乔木层碳贮量以北部平原区最高!达 %"1!7
4)?@A%!东部沿海台地区最小!仅为 #!1:: 4)?@A%
"表 ;$& 平均值差异显著性’检验"表 ;$表明!北部
平原区乔木层碳贮量与西部沿海台地区%东部沿海
台地区%中部山地区之间差异较显著 "@m$1#$&
乔木层碳贮量主要与尾细桉人工林林龄及其生产力
水平有关!北部平原区尾细桉人工林种植时间较长!
林龄较大!中部山地区尾细桉人工林林龄较小!其生
物量相对较低!而西部沿海台地区较为干旱!东部沿
海台地区尾细桉主要种植于沙地上!其生产力均较
低!所以尾细桉人工林乔木层碳贮量以北部平原区
最大& 不同区域尾细桉人工林林下植被层碳贮量以
北部平原区最大!西部沿海台地区最小& 凋落物碳
贮量以中部山地区最大!达 %1:9 4)?@A%!北部平原
区%东部沿海台地区和西部沿海台地区基本相当!均
在 #1:$ 4)?@A%左右"表 ;$&
各区域间土壤碳贮量差异较大!中部山地区尾
细桉人工林土壤碳贮量最大!达 #991"! 4)?@A%!北
部平原区土壤碳贮量次之!为 ;#17: 4)?@A%!东部沿
海台地和西部沿海台地区土壤碳贮量相当!仅为
771$ 4)?@A%左右"表 ;$& 土壤碳贮量平均值差异
性 ’检验结果表明!除西部沿海台地区和东部沿海
台地区之间不显著 "@ <$1$9$外!其他区域之间
土壤碳贮量差异均极显著"@ m$1$#$& 中部山地
区尾细桉人工林是在原天然林破坏后种植的!原土
8%
6第 #$ 期 时忠杰等’ 海南岛尾细桉人工林碳贮量及其分布
666 表 ZA海南不同区域尾细桉人工林生物量与碳贮量
)#2BZA1%,+#//#’(:#-2,’/$,-#4*,0!"#$%&’(")"*+’,&%$ U!-(.*.(/#+*0/)"&#’$#$%,’
%’$;*7#-%,组分
’/@K/FNF4
西部沿海台地区
RNV43/IV4I0ICNI
北部平原区
*/C4? K0IDF ICNI
东部沿海台地区
)IV43/IV4I0ICNI
中部山地区
’NF4CI0@/PF4IDF/PVICNI
生物量
GD/@IVV
碳贮量
’ICY/F
V4/CIEN
生物量
GD/@IVV
碳贮量
’ICY/F
V4/CIEN
生物量
GD/@IVV
碳贮量
’ICY/F
V4/CIEN
生物量
GD/@IVV
碳贮量
’ICY/F
V4/CIEN
乔木层 ,CY/C0IWNC 7918% #"17$ 981!% %"1!7 7$18! #!1:: !$189 #;187
树干 +CPFZ #:1:% ;179 %;17% #!19" #81$# "1;8 #:1$8 :1;:
树皮 GICZ 71:9 #18; 81$" %188 71%: #1!! 718; #18%
树叶 -NIX 91"; %1;$ #$1$% 91$% 91$7 %19% 917; %1"$
树枝 GCIF3? 71%! #19" !1:; %178 %1:7 #17" 81$8 %1;7
树根 k//4 71;% #1"; 81## %1:# 71!; #18$ "1!! 71!#
林下植被 qFUNCEC/M4? %1#$ $1;! !18% %1%$ 719$ #19" !1#; #1"%
凋落物层 -D4NC 71;9 #1:: 71"# #1:$ 718; #1"; 91;! %1:9
土壤 &/D0 781:9 ;#17: 7"1$% #991"!
$ c%$ 3@土层 $ c%$ 3@V/D00IWNC #$19: %817: :17! 8:1"!
%$ c!$ 3@土层 %$ c!$ 3@V/D00IWNC "1$: %%1$9 :17" 971$;
!$ c8$ 3@土层 !$ c8$ 3@V/D00IWNC 81$% #81!: :1%! ##1;"
8$ c:$ 3@土层 8$ c:$ 3@V/D00IWNC 81"8 #!17% 918# ##1:;
:$ c#$$ 3@土层 :$ c#$$ 3@V/D00IWNC 81!# #%1#9 81!8 #$1$8
总计 +/4I0 !#18" 981;" 8!1"9 #%%1:$ 7"1:! 991%8 9$1": #";1;!
壤碳密度较大!北部平原区尾细桉人工林主要为灌
丛地破坏后种植的尾细桉林!其土壤条件也较好!碳
含量也相对较高!西部沿海台地区由于土壤水分含
量低!且多为沙地!东部沿海台地区也为沙地!土壤
碳积累量小!其碳密度很小&
!6结论与讨论
海南尾细桉人工林生态系统碳贮量平均为
::1:! 4)?@A%! 远 低 于 尖 峰 岭 热 带 山 地 雨 林
"7!$1!8" 4)?@A%$和天然更新林"%9:1;;8 4)?@A%$
生态系统碳贮量 "吴仲民等!#;;:$& 整个海南尾细
桉人工林"7717 万 ?@%$生态系统碳贮量为% ;9:17"
万 4’!其中乔木层为 8:!17% 万 4’!林下植被层为
9#18# 万 4’!凋落物层为 8!1%" 万 4’!土壤层
为% #9:1#" 万 4’&
海南尾细桉人工林植被层碳贮量平均为 %!1$7
4)?@A%!乔木层占植被层总碳贮量的 :919%>!与广
西东门林场 % 代林 718 年生尾细桉林植被层碳贮量
相当"%$1!% 4)?@A%$ " 梁宏温等!%$$;$!远低于我
国森林植被平均碳贮量"9"1$" 4)?@A%$"周玉荣等!
%$$$$及尖峰岭山地原始雨林植被碳贮量"%7%1";#
4)?@A%$ 和 自 然 更 新 林 植 被 碳 贮 量 " #9$1%$7
4)?@A%$"吴仲民等!#;;:$& 本研究植被碳贮量较
低的原因主要是尾细桉人工林林龄较低!平均仅为
%1: 年&
海南尾细桉人工林土壤"$ c#$$ 3@$有机碳贮
量平均为 8!1:# 4)?@A%!占整个生态系统碳贮量的
"%1;8>!是植被碳贮量的 %1"$ 倍!远低于海南尖峰
岭山地雨林和季雨林土壤 " $ c#$$ 3@$ 碳贮量
";"1#$ c##;19! 4)?@A%!平均为 #$%18$ 4)?@A%$
"吴仲民等!#;;"$& 土壤是一个十分重要的碳库!
我国森林土壤平均碳贮量为 #;7199 4)?@A%!约为植
被碳贮量的 71! 倍"周玉荣等!%$$$$& 本研究中海
南尾细桉人工林土壤碳贮量及其与植被碳贮量比值
均低于全国平均水平!主要原因为’ 海南主要地处
热带地区!水热条件相对较好!其生产力较高!有利
于植被生物量积累!而土壤呼吸速率较高!凋落物分
解速率较快!加之植被对土壤养分的大量吸收!造成
土壤碳贮量相对较低"周玉荣等!%$$$$# 海南尾细
桉人工林主要分布于原农业用地和土壤相对较贫瘠
的土地"如沙地%旱地$!土壤受人为干扰导致碳贮
量较低或本身碳贮量较低# 造林时炼山清除前茬采
伐剩余物和林下植被!也导致土壤碳大量流失!这些
均是海南尾细桉人工林平均土壤碳贮量较低的
原因&
海南尾细桉人工林净生产力平均为 #"198
4)?@A%IA#!年净固碳量平均为 :1!7 4)?@A%IA#!折
算成 ’2% 量为 7$1;# 4)?@
A%IA#!远高于尖峰岭热带
山地雨林 "71:#" 4)?@A%IA#$ "李意德等!#;;:I$%
## 年生杉木 ")022-2+/1G-1 *12.%#*1’1$ 林 " 71!:;
4)?@A%IA#$"方晰等!%$$%$%苏南地区 %" 年生杉木
林"%178 4)?@A%IA#$ "阮宏华等!#;;"$%重庆 !8 年
生马尾松 "@-20&G1&-121$林 "!1!; 4)?@A%IA#$
"张治军等! %$$; $% #: 年生樟树 ")-221G#G0G
"%
林 业 科 学 !" 卷6
.1G=/#$1$人工林 " !1;: 4)?@A%IA#$ " 雷丕锋等!
%$$!$%#; 年生湿地松 "@-20&%*-#’-$人工林 "!19!
4)?@A%IA#$"涂洁等!%$$"$和 7% 年生楠木"@/#%:%
:#0$G%-$林"!1%9 4)?@A%IA#$ "马明东等!%$$"$的
固碳量!说明尾细桉人工林的固碳能力强!是较好的
碳汇林业树种& 整个海南尾细桉人工林 "7717 e
#$! ?@%$ 年固碳量达 %:$1;" e#$! 4’!相当于固定
# $7$1%7 e#$! 4’2%&
海南不同区域尾细桉人工林固碳能力存在一定
的差异性!其中以中部山地区尾细桉人工林固碳能
力最强!远远高于北部平原%西部沿海台地和东部沿
海台地区!而西部沿海台地区%北部平原区和东部沿
海台地区的尾细桉林固碳能力差异不大& 主要原因
为’ 中部山地区降雨量大!土壤多为壤土!水肥条件
好!有利于尾细桉快速生长# 北部平原区和东部沿
海台地区降雨量也较大!但北部地区尾细桉人工林
多种植于原农业用地!东部地区多为沿海沙地!土壤
养分条件相较于北部平原地区差# 海南西部沿海台
地区处于季风的背阴面!降水量较小!蒸发量大!土
壤干旱比较严重!尾细桉生长受制于水分条件!故其
生产力最低&
不同区域尾细桉人工林碳贮量差异较明显!主
要是由于土壤的碳贮量空间差异引起的!从显著性
检验结果来看!西部沿海台地区和东部沿海台地区
之间土壤碳贮量相当!其他区域之间土壤碳贮量差
异较大& 中部山地区尾细桉人工林前茬多为天然林
或天然灌丛!土壤中原贮存的碳保存量较高!而北部
平原区的前茬多为尾细桉林或灌丛!西部沿海台地
区和东部沿海台地区的前茬多为甘蔗 " ,1../1$0G
#;-.-21$0G$或桉树 "<0.1*(=’0&VKK5$林!土壤类型
多为沙质或砂质土壤!土壤有机质保存较困难!故中
部山地尾细桉人工林碳贮量最高!东部沿海台地区
和西部沿海台地区较低&
对比本研究与尖峰岭热带雨林区 "吴仲民等!
#;;:# 李意德等!#;;:Y$结果表明!海南中部山地区
是非常重要的高固碳能力与碳贮量区域!特别是土
壤!中部山地区尾细桉人工林多为热带天然林或次
生林破坏后营造起来的!但尾细桉人工林的碳贮量
却远低于热带雨林和其自然更新林!因此海南中部
区域应该严格加强天然林保护!以减少热带雨林生
态系统碳释放!而海南北部平原%西部沿海台地及东
部沿海台地区可以发展尾细桉人工林&
参 考 文 献
茶正早! 黎仕聪! 林钊沐! 等5#;;;5海南岛桉林土壤肥力的研究5热
带作物学报! %$"%$ ’ 7" A!75
陈秋波5%$$#5尾细桉人工林生物多样性研究进展5热带作物学报!
%%"!$ ’ :% A;$5
方6晰!田大伦!项文化5%$$%5速生阶段杉木人工林碳素密度%贮量
和分布5林业科学! 7:"7$ ’ #! A%$5
雷丕锋!项文化!田大伦!等5%$$!5樟树人工林生态系统碳贮量与分
布研究5生态学杂志! %7"!$ ’ %9 A7$5
李意德! 吴仲民! 曾庆波! 等5#;;:I5尖峰岭热带山地雨林群落生产
和二氧化碳同化净增量的初步研究5植物生态学报! %% " % $ ’
#%" A#7!5
李意德!吴仲民!曾庆波!等5#;;:Y5尖峰岭热带山地雨林生态系统碳
平衡的初步研究5生态学报!#:"!$ ’ 7"# A7":5
梁宏温!温远光!温琳华!等5%$$;5连栽对尾巨桉短周期人工林碳贮
量的影响5生态学报! %;":$ ’ !%!%5A!%9$5
马明东! 江6洪! 罗承德! 等5%$$"5四川西北部亚高山云杉天然林
生态系统碳密度%净生产量和碳贮量的初步研究5植物生态学
报! 7#"%$ ’ 7$9 A7#%5
阮宏华!姜志林!高苏铭5#;;"5苏南丘陵主要森林类型碳循环研究(
含量与分布规律5生态学杂志! #8"8$ ’ #" A%#5
唐红侠!韩6丹!赵由才!等5%$$;5农林业温室气体减排与控制5北
京’ 化学工业出版社5
涂6洁! 刘琪璟5%$$;5亚热带红壤丘陵区湿地松人工林生态系统
碳素贮量与分布研究5江西农业大学学报! %;"#$ ’ !: A9!5
吴仲民! 曾庆波! 李意德!等5#;;"5尖峰岭热带森林土壤 ’储量和
’2% 排放量的初步研究5植物生态学报! %#"9$ ’ !#8 A!%75
吴仲民!李意德!曾庆波!等5#;;:5尖峰岭热带山地雨林 ’素库及皆
伐影响的初步研究5应用生态学报! ;"!$ ’ 7!# A7!!5
张治军! 张小全!王彦辉!等5%$$;5重庆铁山坪马尾松林生态系统
碳贮量及其分配特征5林业科学! !9"9$ ’ !; A975
中国工程院桉树项目组5%$$;5科学种植尾细桉与环境保护 "一$5
0)Ga2-150 %$#$‘#$‘$9 15?4K’ aaMMM5EU0W53/@a@Z u UDCN345
K?K2 DU i!;%85
中国农业化学专业委员会5#;:75农业土壤化学分析方法5北京’ 科
学出版社! %"% A%"!5
周玉荣!于振良!赵士洞5%$$$5我国主要森林生态系统碳贮量和碳平
衡5植物生态学报! %!"9$ ’ 9#: A9%%5
fIC0IFU )! fI0IFU h5%$$75+?N4CNI4@NF4/X0/FE‘0D[NU! 3ICY/F‘
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!责任编辑6于静娴"
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