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Carbon Sequestration and Balance in Castanopsis kawakamii and Cunninghamia lanceolata Plantations in Subtropical China

格氏栲人工林和杉木人工林碳吸存与碳平衡


To provide potential implications of species selection for carbon plantation, differences in carbon sequestration pattern and net ecosystem production (NEP) were determined between two 36-year-old plantations of broadleaved species, Castanopsis kawakamii and Cunninghamia lanceolata, in Sanming, Fujian. Annual net carbon sequestration was 13.639 and 6.599 t C·hm-2a-1, respectively, in the C. kawakamii and the C. lanceolata, among which the annual biomass increment and the litterfall production was evenly distributed. To the annual net carbon sequestration, the contribution of stem (wood plus bark) increment was much lower, and that of branch increment was much higher in the C. kawakamii than in the C. lanceolata (26.6% versus 40.3%, and 11.5% versus 0.3%). In both plantation, the above and belowground litterfall accounted 60% and 40% respectively for the annual litterfall production, which was estimated 7.183 t C·hm-2a-1 in the C. kawakamii and 3.554 t C·hm-2a-1 in the C. lanceolata. Annual soil heterotrophic respiration was responsible for a C loss of 5.983 and 2.984 t·hm-2a-1 from soil to atmosphere in the C. kawakamii and the C. lanceolata, respectively. Carbon balance analysis showed there were a positive net ecosystem production (C sink), 7.656 and 3.615 t C·hm-2a-1 , for the C. kawakamii and the C. lanceolata, respectively. For the purpose of carbon management, C. kawakamii might be a more suitable species than C. lanceolata in local region.


全 文 :第 wv卷 第 v期
u s s z年 v 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wv o‘²1v
¤µqou s s z
格氏栲人工林和杉木人工林碳吸存与碳平衡
杨玉盛t 陈光水t 王义祥u 谢锦升v 杨少红v 钟羡芳t
kt1 福建省亚热带资源与环境重点实验室 福建师范大学地理科学学院 福州 vxsssz ~
u1福建省农业科学研究院 福州 vxsssu ~v1 福建农林大学林学院 福州 vxsssvl
关键词 } 格氏栲 ~杉木 ~碳吸存 ~碳平衡
中图分类号 }≥z|t1uzs1| ~≥zt{1xxn w 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszlsv p sttv p sx
收稿日期 }ussy p st p ty ∀
基金项目 }高校优秀青年教师奖项目 ~福建省重大基础研究项目kusssƒsswl ~教育部重点科研项目 ∀
Χαρβον Σεθυεστρατιον ανδ Βαλανχειν Χαστανοπσισ καωακαµιι ανδ
Χυννινγηαµιαλανχεολατα Πλαντατιονσιν Συβτροπιχαλ Χηινα
≠¤±ª ≠∏¶«¨ ±ªt ≤«¨ ± Š∏¤±ª¶«∏¬t • ¤±ª≠¬¬¬¤±ªu ÷¬¨ ¬±¶«¨ ±ªv ≠¤±ª≥«¤²«²±ªv «²±ª÷¬¤±©¤±ªt
kt1 Φυϕιαν Κεψ Λαβορατορψοφ Συβτροπιχαλ Ρεσουρχεσ ανδ Ενϖιρονµεντσ Σχηοολοφ ΓεογραπηιχαλΣχιενχεσo Φυϕιαν Νορµαλ Υνιϖερσιτψ Φυζηου vxsssz ~
u1 Φυϕιαν Αχαδεµε οφ ΑγριχυλτυραλΣχιενχεσ Φυζηου vxsssu ~v1 Σχηοολοφ Φορεστρψo Φυϕιαν Αγριχυτυρε ανδ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Φυζηου vxsssul
Αβστραχτ} ײ ³µ²√¬§¨ ³²·¨±·¬¤¯ ¬°³¯¬¦¤·¬²±¶²©¶³¨¦¬¨¶¶¨¯¨ ¦·¬²± ©²µ¦¤µ¥²± ³¯¤±·¤·¬²±o §¬©©¨µ¨±¦¨¶¬± ¦¤µ¥²± ¶¨ ∏´¨¶·µ¤·¬²±
³¤·¨µ±¤±§ ±¨· ¦¨²¶¼¶·¨° ³µ²§∏¦·¬²± k‘∞°l º¨ µ¨ §¨·¨µ°¬±¨ § ¥¨·º¨ ±¨ ·º² vy2¼¨ ¤µ2²¯§ ³¯¤±·¤·¬²±¶²© ¥µ²¤§¯ ¤¨√¨ §¶³¨¦¬¨¶o
Χαστανοπσισκαωακαµιι ¤±§ Χυννινγηαµια λανχεολαταo¬± ≥¤±°¬±ªoƒ∏­¬¤±q „±±∏¤¯ ±¨·¦¤µ¥²± ¶¨ ∏´¨¶·µ¤·¬²± º¤¶tv1yv| ¤±§
y1x|| ·≤#«°pu¤pt oµ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ o¬±·«¨ Χq καωακαµιι ¤±§·«¨ Χqλανχεολαταo¤°²±ªº«¬¦«·«¨ ¤±±∏¤¯ ¥¬²°¤¶¶≤ ¬±¦µ¨°¨ ±·
¤±§·«¨ ¬¯·¨µ©¤¯¯³µ²§∏¦·¬²± º¤¶ √¨¨ ±¯¼ §¬¶·µ¬¥∏·¨§qײ·«¨ ¤±±∏¤¯ ±¨·¦¤µ¥²± ¶¨ ∏´¨¶·µ¤·¬²±o·«¨ ¦²±·µ¬¥∏·¬²± ²©¶·¨° kº²²§³¯∏¶
¥¤µ®l ¬±¦µ¨°¨ ±·º¤¶°∏¦« ²¯º¨ µo¤±§·«¤·²©¥µ¤±¦«¬±¦µ¨°¨ ±·º¤¶°∏¦««¬ª«¨µ¬±·«¨ Χqκαωακαµιι·«¤±¬±·«¨ Χqλανχεολατα
kuy1y h √¨ µ¶∏¶ws1v h o¤±§tt1x h √¨ µ¶∏¶s1v h l qŒ± ¥²·«³¯¤±·¤·¬²±o·«¨ ¤¥²√¨ ¤±§¥¨ ²¯ºªµ²∏±§ ¬¯·¨µ©¤¯¯¤¦¦²∏±·¨§ys h
¤±§ws h µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯©²µ·«¨ ¤±±∏¤¯ ¬¯·¨µ©¤¯¯³µ²§∏¦·¬²±oº«¬¦«º¤¶ ¶¨·¬°¤·¨§z1t{v·≤#«°pu¤pt ¬±·«¨ Χq καωακαµιι ¤±§
v1xxw·≤#«°pu¤p t ¬±·«¨ Χqλανχεολαταq„±±∏¤¯ ¶²¬¯ «¨·¨µ²·µ²³«¬¦µ¨¶³¬µ¤·¬²± º¤¶µ¨¶³²±¶¬¥¯¨©²µ¤≤ ²¯¶¶²©x1|{v ¤±§u1|{w
·#«°pu¤p t ©µ²°¶²¬¯·²¤·°²¶³«¨µ¨ ¬±·«¨ Χq καωακαµιι ¤±§·«¨ Χqλανχεολαταoµ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q≤¤µ¥²± ¥¤¯¤±¦¨ ¤±¤¯¼¶¬¶¶«²º¨ §
·«¨µ¨ º¨ µ¨ ¤³²¶¬·¬√¨ ±¨ ·¨ ¦²¶¼¶·¨° ³µ²§∏¦·¬²± k≤ ¶¬±®l oz1yxy ¤±§v1ytx·≤#«°pu¤p t o©²µ·«¨ Χq καωακαµιι ¤±§·«¨ Χq
λανχεολαταoµ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ qƒ²µ·«¨ ³∏µ³²¶¨ ²©¦¤µ¥²± °¤±¤ª¨ °¨ ±·o Χq καωακαµιι °¬ª«·¥¨ ¤ °²µ¨ ¶∏¬·¤¥¯¨¶³¨¦¬¨¶·«¤± Χq
λανχεολατᬱ ²¯¦¤¯ µ¨ª¬²±q
Κεψ ωορδσ} Χαστανοπσισ καωακαµιι ~ Χυννινγηαµιαλανχεολατα~¦¤µ¥²± ¶¨ ∏´¨¶·µ¤·¬²±~¦¤µ¥²± ¥¤¯¤±¦¨
森林是陆地生态系统中最大的碳库 o其碳贮量占全球陆地总碳贮量的 wy h k • ¤·¶²± ετ αλqousssl ∀因
而 o开展森林生态系统碳平衡动态研究 o对于科学预测森林对全球碳平衡和气候变化的作用具有重要意义 o
并已成为国际陆地碳循环研究的热点 ∀目前国外有关国家 !区域及生态系统水平的森林碳平衡的研究较多 o
大多集中于温带森林和热带森林kŠµ¤¦¨ ετ αλqot||x ~Š²∏¯§¨± ετ αλqot||y ~≠¤°¤°²·² ετ αλqousstl ∀近 ts年
来我国在森林碳平衡方面亦已有一定研究 ∀在国家尺度上 o方精云等kusstl对我国 xs年来森林碳库 !平均
碳密度和 ≤’u 源汇功能变化进行了研究 ~刘国华等kusssl !周玉荣等kusssl !王效科等kusstl也分别利用森
林资源清查资料从不同角度对我国森林生态系统的碳贮量和碳密度进行了分析 ∀在区域尺度上 o张娜等
kussvl !焦秀梅等kussxl !曹军等kussul和张德全等kussul分别对长白山自然保护区 !福建省 !湖南省 !海南省
和山东省森林碳储量动态进行了研究 ~在不同森林生态系统水平上 o李意德等kt||{l对海南岛尖峰岭热带
山地雨林生态系统的碳储量 !≤’u 的排放以及生态系统碳平衡进行了研究 ~方晰等kussul对会同森林定位站
第二代杉木k Χυννινγηαµιαλανχεολαταl人工林速生阶段的碳密度 !碳储量及其空间分布特征和碳平衡进行了
研究 ~刘建军等kussvl对秦岭定位站油松k Πινυσταβυλαεφορµισl !锐齿栎k Θυερχυσ αλιεναl等主要森林类型的土
壤呼吸及土壤碳循环进行了研究 ~王金叶等kusssl对青海云杉k Πιχεα χρασσιφολιαl林的碳汇功能及其碳平衡进
行了研究 ~方精云等kussyl对北京东灵山 v种温带森林生态系统大储量 !碳通量和碳平衡进行了研究 ∀
我国南方集体林区是我国商品林或用材林的重要基地 o如何在提供木材的同时最大限度地发挥其碳吸
存潜力已成为我国南方林区林业可持续发展的必然趋势 o亦是缓解国际社会对我国 ≤’u 限制压力的重要举
措之一 ∀目前国际上已提出碳人工林k¦¤µ¥²± ³¯¤±·¤·¬²±l的概念 ∀虽然碳人工林目前尚无确切定义 o但可理解
为是一种超越以木材收获为主的传统经营目标 o以同时追求木材收获和碳吸存效益为双重目标的新型人工
林经营模式k’±¬ª®¨¬·ετ αλqousssl ∀如何在提供木材的同时最大限度地发挥其碳吸存潜力已成为我国南方
林区林业可持续发展的必然趋势 o亦是缓解国际社会对我国 ≤’u 限制压力的重要举措之一 ∀碳平衡是评价
不同树种碳汇大小的重要途径 ∀本文在定位研究基础上 o对格氏栲k Χαστανοπσισ καωακαµιιl和杉木人工林碳
吸存与碳平衡进行分析比较 o为我国南方林区碳汇树种选择提供借鉴 ∀
t 试验地概况
试验地位于福建省三明市莘口镇 ∀格氏栲人工林k≤Žl和杉木人工林k≤ƒl的郁闭度分别为 s1|x和
s1{x o平均树高分别为 t{1|和 ut1| ° o平均胸径分别为 uw1u和 uv1v ¦°o密度分别为 {zx和 t ttz株#«°pu o蓄
积量分别为 wvt °v#«°puk杨玉盛等 oussv¤~ussv¥~ussw¤~ussw¥l ∀格氏栲人工林土壤密度为 t1ts ª#¦°pv o
有机质 !全 ‘!全 ° !水解 ‘!速效 °含量分别为 u|1{ ª#®ªpt !t1tu ª#®ªpt !s1vt ª#®ªpt !ttx1u °ª#®ªpt和 x1|u
°ª#®ªpt ∀杉木人工林土壤密度为 t1us ª#¦°pv o有机质 !全 ‘!全 ° !水解 ‘和速效 °含量分别为 u|1x ª#®ªpt !
t1tu ª#®ªpt !s1u| ª#®ªpt !tts1v °ª#®ªpt和 w1y| °ª#®ªptk杨玉盛等 oussv¤~ussv¥~ussw¤~ussw¥l ∀格氏栲人
工林和杉木人工林均为 t|yz年在格氏栲天然林采伐迹地上营造 o调查时kussu年l年龄均为 vy年生 ∀
u 研究方法
u1t 植株碳测定和乔木层碳年净吸存量计算 乔木层各器官 !凋落物各组分和枯死细根碳含量采用元素分
析仪k∞∞∞×„• ∂¤µ¬² ∞¶l测定 ∀乔木层生物量碳净增量为各器官生物量净增量与各器官相应碳浓度
的乘积之和 ∀采用相对生长法推算 vy年生时格氏栲和杉木人工林乔木层各器官的生物量年净增量k杨玉盛
等 oussv¦l o即建立各器官生物量与胸径 !树高的相关方程 o通过测定当年胸径 !树高和下一年胸径 !树高 o分
别代入生物量方程 o求得各器官生物量之差即为各器官生物量年净增量 ∀乔木层枯落物k包括凋落物和枯死
细根l碳年归还量为枯落物各组分归还量与相应组分碳浓度的乘积之和 ∀凋落物和枯死细根年归还量的测
定方法参见文献k杨玉盛等 oussv¤~ussv¥l ∀生态系统各组分的碳含量数据为叶 w|w ª#®ªpt !枝 x{v ª#®ªpt !
干 w|z ª#®ªpt !皮 w|x ª#®ªpt !根 xs{ ª#®ªptk杨玉盛等 oussy¤l ∀本文中凋落物和枯死细根年归还量均为 ussu
年数据 o见表 t ∀乔木层碳年净吸存量为乔木层生物量碳净增量和枯落物碳归还量之和 ∀
u1u 土壤异养呼吸年通量的测定 土壤异养呼吸k为无根土壤呼吸和枯枝落叶层呼吸之和l年通量为 ussu
年定位观测数据 o无根土壤呼吸和枯枝落叶层呼吸具体测定和数据见文献k杨玉盛等 oussy¥l ∀
u1v 生态系统碳平衡计算k方晰等 oussu ~方精云等 oussyl 生态系统碳收入项为 Ι € ΝΠΠ€ ΒΙ n Λo其中
ΝΠΠ为生态系统中乔木层年净初级生产量中的碳量 oΒΙ为乔木层年生物量增量中的碳量 oΛ为乔木层通过
枯落物k包括凋落物和枯死细根l归还的碳量k本计算中忽略了林下植被归还量l ∀
生态系统碳支出项为 Ο€ Ρ« o其中 Ρ«为生态系统异养呼吸 o在不考虑动物的取食作用时 oΡ«即相当于
土壤k包括矿质土壤和枯枝落叶层l的异养呼吸 ∀
则生态系统碳平衡公式为 ∃Χ€ ΝΕΠ€ Ι p Ο€ ΝΠΠp Ρ« € ΒΙ n Λp Ρ« o其中 ∃Χ为生态系统碳年增量 o
ΝΕΠ为净生态系统生产量中的碳量 o即为生态系统年净碳汇 ∀ ΝΕΠ或净碳汇是生态系统和大气之间 ≤’u 交
换的直接度量 o也是评价生态系统尺度碳源Π汇的直接指标k方精云等 oussyl ∀
方晰等kussul和方精云等kussyl曾提出类似的碳平衡计算公式 o但方晰等的碳平衡支出项直接以土壤
呼吸代替土壤异养呼吸 o方精云等的碳平衡收入项中则考虑了生物量增量和地上凋落物 o而忽略了地下凋
落物部分 ∀
v 结果
v1t 乔木层碳年净吸存量 vy年生格氏栲人工林乔木层碳年净吸存量是 vy年生杉木林的 u1t倍 ~u种人
wtt 林 业 科 学 wv卷
工林乔木层净碳吸存量中生物量净增量和枯落物k凋落物与死细根l归还量各约占 xs h k表 tl o表明在此生
长阶段枯落物归还量和乔木层生物量净增量对乔木层碳汇贡献相当 ∀格氏栲人工林干材k干 n皮l生物量增
量占乔木层净碳吸存量的 uy1y h o远低于杉木人工林kws1v h l ~格氏栲人工林的枝和根生物量增量占乔木
层净碳吸存量的比例ktt1x h和 z1| h l则均高于杉木人工林ks1v h和 y1x h l ∀这与 u个树种生物学特性差
异有关 ∀格氏栲和杉木人工林的地上和地下枯落物碳年归还量均约占年碳总归还量的 ys h和 ws h左右 o表
明中亚热带枯落物归还中 o虽然细根归还占有重要位置 o但凋落物仍然占据主要地位 ∀
表 1 不同森林乔木层碳年净吸存量
Ταβ . 1 Αννυαλ χαρβον νετ σεθυεστρατιον οφ τηε αρβορ λαψερσ οφ τηε τωο στανδσ
·#«°pu¤p t
项目 Œ·¨°
格氏栲
Χαστανοπσισ καωακαµιι
杉木
Χυννινγηαµιαλανχεολατα
干物质
⁄µ¼2°¤·¨µ

≤¤µ¥²±
干物质
⁄µ¼2°¤·¨µ

≤¤µ¥²±
叶 ¨¤© s1v{u s1t{| p s1tuv p s1syy
枝 …µ¤±¦« u1y{s t1xyu s1svx s1st{
干 ≥·¨° y1zu{ v1vwy w1sxx u1u{v
皮 …¤µ® s1xzv s1u{v s1yzu s1vz{
根 •²²· u1sx| t1szz s1{ut s1wvt
小计 ≥∏¥·²·¤¯ tu1wuu y1wxy x1wys v1swx
凋落物碳年归还量
„±±±∏¤¯ ¦¤µ¥²± µ¨·∏µ±
·«µ²∏ª« ¬¯·¨µ©¤¯¯
{1|yy w1wtu w1wxz u1tsy
死细根碳年归还量
„±±∏¤¯ ¦¤µ¥²± µ¨·∏µ±
·«µ²∏ª«§¨¤§©¬±¨ µ²²·¶
x1xw{ u1zzt u1{|u t1ww{
小计 ≥∏¥·²·¤¯ tw1xtw z1t{v z1vw| v1xxw
乔木层净吸存量
‘¨·≤ ¶¨ ∏´¨¶·µ¤·¬²± ²©
¤µ¥²µ¯ ¤¼¨ µ
uy1|vy tv1yv| tu1{s| y1x||
表 2 森林生态系统碳平衡的估算
Ταβ . 2 Χαρβον βυδγετ εστιµ ατιον ιν τηε φορεστ εχοσψστεµ
·#«°pu¤p t
项目 Œ·¨°
格氏栲
Χαστανοπσισ καωακαµιι
杉木
Χυννινγηαµιαλανχεολατα
≤ ≤’u ≤ ≤’u
碳净吸存量 ‘¨·¶¨ ∏´¨¶·µ¤·¬²± tv1yv| xs1sts y1x|| uw1t|y
土壤异养呼吸 ≥²¬¯ «¨·¨µ²·µ²³¬¦
µ¨¶³¬µ¤·¬²± x1|{v ut1|v{ u1|{w ts1|wt
净生态系统生产量
‘¨·¨ ¦²¶¼¶·¨° ³µ²§∏¦·¬²± z1yxy u{1szu v1ytx tv1uxx
v1u 生态系统碳平衡 vy年生格氏
栲人工林和杉木人工林净碳汇k净生
态系统生产量 ‘∞°l分别为 z1yxy和
v1ytx·≤#«°pu ¤p t o即每年可分别净
固定 ≤’u u{1szu和 tv1uxx·#«°pu¤p t o
均表现出/碳汇功能0 ∀而格氏栲人工
林的净碳汇是杉木人工林的 u1t 倍
k表 ul ∀
w 结论与讨论
格氏栲人工林乔木层碳年净吸存
量ktv1yv| ·#«°pu¤p tl与我国热带林
ktw1xx ·# «°pu ¤p t l和常绿阔叶林
ktu1u| ·#«°pu ¤p t l的平均水平接近
k周玉荣等 ousssl o但高于尖峰岭热带
山地雨林k{1ytx ·#«°pu¤p tlk李意德
等 ot||{l和亚热带 vx 年生青冈
kΧψχλοβαλανοπσισ γλαυχαl常绿阔叶林
kz1zxw·#«°pu¤p tlk李铭红等 ot||yl ∀
杉木人工林乔木层碳年净吸存量
ky1x||·#«°pu¤p tl则小于我国暖性针
叶林的平均水平kz1|z·#«°pu¤p tlk周
玉荣等 ousssl及本试验地 vv年生福
建柏k Φοκιενια ηοδγινσιιl人工林k|1|sz
·#«°pu¤p tlk何宗明等 oussvl o但高于
会同 ts 年生杉木人工林 kx1w|y
·#«°pu¤p tlk方晰等 oussul o而与本试
验地 uz年生杉木林ky1y|t·#«°pu¤p tl相近k杨玉盛等 oussv¦l ∀本研究中格氏栲乔木层碳年吸存量高于杉木
人工林的 o这与格氏栲人工林乔木层的碳积累速率大且高碳积累持续时间长k杉木人工林乔木层碳吸存的数
量成熟龄为 us年 o而格氏栲人工林的则至 vv年生时仍未达数量成熟l有关k杨玉盛等 oussy¤l ∀
目前我国有关森林土壤异养呼吸的研究很少 ∀目前仅有李意德等kt||{l和方精云等kussyl进行过相关
报道 ∀周玉荣等kusssl虽然报道了我国森林碳平衡状况 o但其中土壤呼吸和土壤异养呼吸数据借用国际研
究数据 ∀本研究通过挖壕沟法排除根系呼吸而得到土壤异养呼吸k杨玉盛等 oussy¥l o格氏栲人工林土壤异
养呼吸年通量与热带林ky1|v·≤#«°pu¤p tlk周玉荣等 ousssl和尖峰岭热带山地雨林kz1vxu·≤#«°pu¤p tlk李
意德等 ot||{l相近 o但高于常绿落叶阔叶林kw1|s·≤#«°pu¤p tl !硬叶常绿阔叶林kv1|u·≤#«°pu¤ptlk周玉荣
等 ousssl !白桦k Βετυλα πλατψπηψλλαl林ku1z{·≤#«°pu¤p tl及辽东栎k Θυερχυσλιαοτυνγενσισl林kv1w|·≤#«°pu¤p tl
k方精云等 oussyl ~杉木人工林则低于暖性针叶林kv1zx ·≤#«°pu ¤p t lk周玉荣等 ousssl和油松林kt1{t
·≤#«°pu¤p tlk方精云等 oussyl ∀
格氏栲人工林净碳汇与热带林kz1y{·#«°pu¤p tl和常绿阔叶林kz1u{ ·#«°pu¤p tl的平均水平接近k周玉
xtt 第 v期 杨玉盛等 }格氏栲人工林和杉木人工林碳吸存与碳平衡
荣等 ousssl o但高于澳大利亚北部热带萨瓦纳森林kv1{·#«°pu¤p tlk≤«¨ ± ετ αλqoussvl !欧洲温带落叶林ku ∗
x1|·#«°pu¤p tlkŠ²∏¯§¨± ετ αλqot||y ~ ¤¯«¬ετ αλqot|||l !亚马逊热带森林kt1ss ·#«°pu¤p tlkŠµ¤¦¨ ετ αλqo
t||xl !中国尖峰岭热带山地雨林原始林ks1vzv ·#«°pu¤p tlk李意德等 ot||{l !马萨诸塞州温带落叶混交林
kt1w ∗ u1{·#«°pu¤p tlkŠ∏µ¬¶ ετ αλqoussul及日本温带落叶林kt1u{ ·#«°pu¤p tlk≠¤°¤°²·² ετ αλqousstl ∀杉
木人工林净碳汇小于俄罗斯西伯利亚东部 uss年生欧洲赤松k Πινυσ σψλϖεστρισl林kw1w ·#«°pu¤p tlk •¬µ·« ετ
αλqoussul o但大于中国兴安落叶松kΛαριξ γ µελινιιl林ku1yx·#«°pu¤p tlk蒋延玲等 ousstl ∀本研究中人工林净
碳汇与不同地区森林的差异可能与气候条件 !林龄和树种生物学特性差异有关 ∀方晰等kussul曾报道会同
ts年生杉木林表现为净碳源k p s1wuz·#«°pu¤p tl o但其在碳平衡计算中直接利用土壤呼吸代替异养呼吸 ∀
方精云等kussyl曾报道白桦林 !辽东栎林和油松林的净碳汇k‘∞°l分别为 s1|x !p s1u|和 w1s{·#«°pu¤p t o但
其在碳平衡计算时 ‘°°组成中忽略了地下净生产力部分 ∀
格氏栲和杉木人工林碳平衡 u个分量间的比率k土壤异养呼吸Π乔木层净碳吸存量 o即碳释放Π碳固定l
相近k分别为 s1ww和 s1wxl o表明格氏栲和杉木人工林间净碳汇的差异主要由碳通量的k碳循环强度l差异引
起 o即格氏栲人工林的碳收入项和碳支出项均成比例地大于杉木人工林 o从而使格氏栲人工林的净碳汇大于
杉木人工林 ∀
目前 o有关碳人工林树种选择所涉及的因素较为复杂 o受到树种的生物学特性 !市场条件k木材 !碳信用
价格l !成本和利率条件等诸多因素的影响k’±¬ª®¨¬·ετ αλqousssl ∀碳人工林的经营目标是达到木材收益和
碳吸存收益两者综合效益的最大化 o因而如何在两者效益间达到最佳的平衡是目前研究的难点 ∀单从碳吸
存数量的角度考虑 o作为一种碳人工林的适宜树种 o首先是其生长速率快 o即能在较短时间内达到其最大碳
积累量 ∀其次是该树种碳人工林具有较高水平的最大碳积累量 ∀其三是该碳人工林轮伐期越长k轮伐期取
决于木材和碳吸存综合效益达到最大化的时间l o则其碳吸存效益越高 ∀其四是该碳人工林在采伐后进入社
会经济系统的碳吸存量要高k即木材收获中的碳积累量l ∀满足以上 w个方面才能保证人工林拥有较高的碳
吸存效益 ∀
本研究中 ovy年生格氏栲人工林的碳贮量远高于 vy年生的杉木人工林 o表明在 vy年中格氏栲人工林的
生长速率快于杉木人工林 ~且 vy年生时格氏栲人工林的净碳汇仍远大于杉木人工林 o可以预测在今后短期
内格氏栲人工林的碳积累量仍将高于杉木人工林的 ∀假定格氏栲和杉木人工林均在 vy年生时采伐k轮伐期
相同l o则格氏栲人工林收获时木材中的碳积累量ktts1w ·#«°pul亦高于杉木人工林k{v1w ·#«°pulk杨玉盛 o
ussy¤l ∀因而 o格氏栲人工林无论在森林立地内 o抑或在社会经济系统内 o其碳吸存效益均高于杉木人工林 ∀
单从碳吸存效益的角度考虑 o格氏栲是一种比杉木更优良的碳人工林树种 ∀
参 考 文 献
曹 军 o张镱锂 o刘燕华 qussu q近 us年海南岛森林生态系统碳储量变化 q地理研究 outkxl }xxt p xys
方精云 o陈安平 qusst q中国森林植被碳库动态变化及其意义 q植物学报 owvk|l }|yz p |zv
方精云 o刘国华 o朱 彪 o等 qussy1 北京东灵山三种温带森林生态系统的碳循环 q中国科学 ⁄辑 }地球科学 ovy kyl }xvv p xwv
方 晰 o田大伦 o项文化 o等 qussu q第二代杉木中幼林生态系统碳动态与平衡 q中南林学院学报 ouuktl }u p y
何宗明 o李丽红 o王义祥 o等 qussv qvv年生福建柏人工林碳库与碳吸存研究 q山地学报 outkvl }u|{ p vsv
蒋延玲 o周广胜 qusst q兴安落叶松林碳平衡和全球变化影响研究 q应用生态学报 otukwl }w{t p w{w
焦秀梅 o项文化 o田大伦 qussx q湖南省森林植被的碳贮量及其地理分布规律 q中南林学院学报 ouxktl }w p {
李铭红 o于明坚 o陈启 o等 qt||y q青冈常绿阔叶林的碳素动态 q生态学报 otykyl }ywx p yxt
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杨玉盛 o陈光水 o王义祥 o等 qussy¤q格氏栲人工林和杉木人工林碳库及分配 q林业科学 owuktsl }wv p wz
杨玉盛 o陈光水 o谢锦升 o等 qussy¥q格氏栲天然林与人工林土壤异养呼吸特性及动态 q土壤学报 owvktl }xv p yt
杨玉盛 o郭剑芬 o林 鹏 o等 qussw¤q格氏栲天然林与人工林枯枝落叶层碳库及养分库 q生态学报 ouwkul }vx| p vyz
杨玉盛 o林 鹏 o郭剑芬 o等 qussv¥q格氏栲天然林与人工林凋落物数量 !养分归还及凋落叶分解 q生态学报 ouvkzl }tuz{ p tu{|
ytt 林 业 科 学 wv卷
杨玉盛 o刘艳丽 o陈光水 o等 qussw¥q格氏栲天然林与人工林土壤非保护性有机 ≤含量及分配 q生态学报 ouwktl }t p {
杨玉盛 o谢锦升 o王义祥 o等 qussv¦q杉木观光木混交林 ≤库与 ≤吸存 q北京林业大学学报 ouxkxl }ts p tw
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张 娜 o于贵瑞 o赵士洞 o等 qussv1 长白山自然保护区生态系统碳平衡研究 q环境科学 ouwktl }uw p vu
周玉荣 o于振良 o赵士洞 qusss1 我国主要森林生态系统碳库和碳平衡 q植物生态学报 ouwkxl }xt{ p xuu
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k责任编辑 于静娴l
ztt 第 v期 杨玉盛等 }格氏栲人工林和杉木人工林碳吸存与碳平衡