全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 27(4)：585—589 2007年 7月
巨桉碳含量的空间结构特征研究
张 琼 ，洪 伟2，吴承祯2，吴继林3
(I．漳州师范学院 生物科学与技术系，福建 漳州 363000；2．福建农林大学 桉树
研究中心．福州 350002；3．永安市林业局 ，福建 永安 365500)
摘 要：依据永安市巨桉人工林调查的基础，对巨桉碳含量空间结构特征进行了研究，结果表明：巨桉不同胸
径个体地上部分各器官的碳含量在42．3O ～55．07 之间，地上部分各器官碳含量大小顺序为：叶>枝>干，
方差分析表明不同胸径标准木之间碳含量没有达到显著水平，而地上部分各器官碳含量差异显著，采用邓肯
新复全距法和q检验法对其进行多重比较，两种方法检验结果均表明巨桉枝和干的碳含量之间没有显著差
异，叶和枝以及叶和干之间差异显著；不同高度层叶碳含量之间不存在明显差异，把巨桉单株林木的树冠分为
上下两部位，方差分析表明上下两部分叶碳含量也不存在明显差异；不同大小根的碳含量大小顺序为：细根>
中根>粗根>根兜；巨桉不同粗细枝的碳含量存在一定的差异，枝越细碳含量的值越高；各器官碳含量中，叶
的碳含量较高，为 51．86 ，果的碳含量最低，为46．62 ，排列顺序为：叶>根>枝>干>果。
关键词：永安市；巨桉；器官；碳含量
中图分类号 ：Q948 文献标识码 ：A 文章编号：1O0O一3142(2O07)O4一O585一O5
Spacial structure character of carbon
content of Eucalyp ts grandis
ZHANG Qiong1，HONG Wei2，WU Cheng-Zhenz，WU Ji_Lin3
(1．Department of Bioscience and Technology，Zhangzhou Normal University，Zhangzhou 363000，China；
2．Research Center of Eucalyptus，Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou
350002，China；3．Forestry Bureau of Yongan，Yongan 365500，China)
Abstract：Based on investigation of Eucalypts grandis plantations in Yongan City，spacial structure character of car—
bon content of E grandis was studied．Carbon content of different aboveground organ in different DBH of E grandis
was 42．30 ～55．07 and the sequence of aboveground organic carbon content was that leaf(51．86 )> branch
(47．64 )> trunk(47．25 )；the difference in carbon content of leaf in different height was slight；the carbon content
of different diameter of root was increased as diameter b~ame thicker；the carbon content of different diameter of
branch was increased as diameter b~ame thicker，tOO：the sequence of organic carbon content was that leaf> root>
branch>trunk>fruit．
Key words：Yongan City；Eucalypts grandis；organ；carbon storage
《京都议定书》中的 CDM 造林碳汇项目在实施
过程 中存在很多技术 问题 ，比如项 目基准线与额外
性的确定，碳储量的计量与核查，以及碳汇项 目所特
有的非持久性、泄漏、不确定性、该项目对社会经济
和环境的影响等问题 ，其中碳储量是以林木各器官
碳含量为基础进行计算的(IPCC，2000；王伟中等，
2002；王雪红 ，2003)，本文就是针对 CDM 碳汇项 目
碳储量的计量与核查而进行的一些基础性研究。桉
树的速生丰产性已是众所周知，目前中国桉树面积
已达 150万 hm ，其中巨桉(Eucalypts grandis)是
收稿日期：2005-10-19 修回日期：2006-06-29
基金项目：福建省教育厅科研基金[Supported by Scientific Research Foundation of Education Department of Fujian Province]
作者简介：张 琼(1980一)，女，河南郑州人，硕士，助教，数量生态学专业，主要从事植物生态学及生理学方面的教学与研究。
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较为优良的树种，通过对巨桉各器官碳含量研究，对
CDM碳汇项目碳储量的计量与核查以及对进一步
丰富我国森林生态系统碳循环和全球生态系统碳循
环与碳贮量具有重要的意义。
1 研究区概况
永安市位于闽中偏西，闽中大谷地南端，沙溪河
中游地段，处武夷山脉与戴云山脉的过渡地带。大
约界于 l16。56 ～117。47 E，25。33 ～26。12 N；地貌
素有“九山半水半分田”之称，地势东、西、南三面高，
中部低，山地、丘陵多(占 90．87 )，盆谷、平原少
(占6．23 )，九龙溪横贯东南；永安市属典型的亚
热带季风山地气候，雨量充沛，日照时间长，霜期短，
热量资源充足，夏长冬短，气候温暖湿润，年均气温
l9．1℃，无霜期 301 d，年均日照 l 766．1 h，年降雨
量 1 688 ram；永安市森林资源集存量大，是我国南
方48个重点林区县(市)之一，也是经国务院批准的
南方集体林区改革试点区之一。
2 研究方法
2．1标准木取样
在永安市桉树人工林中(坑边、贡川、曹远及福
专等乡镇)，对巨桉人工林生长情况进行样地调查，
依据样地调查资料选取 6株标准木，伐倒后 ，从树干
基部按 2 m为区分段，依据区分段分别对树干和树
枝混合取样，然后烘干、粉碎；叶的取样则在树冠层
依据区分段分别取样，烘干粉碎，按照树冠层区分段
数将每株样木的树冠层平均化分为上下两部分，若
是包含奇数区分段，则中间层划分到树冠下层。在
样地调查基础上选取一株平均木，进行全根挖掘，分
别对细根 (O～1 cm)、中根(1～2 cm)、粗根(>2 cm)
和根兜进行混合取样、烘干、粉碎；分别对平均木的
细枝(O～l cm)、中枝(1～3 cm)和粗枝(>3 cm)混
合取样，然后烘干、粉碎；对平均木的果、叶进行混合
取样然后烘干、粉碎。
2．2碳含量测定
植物碳含量的测定一般有干烧法和湿烧法两
类，干烧法需要特殊的设备，且手续繁琐，而湿烧法
操作简便、快速、有足够的准确度，适宜于大批样品
的分析(中国土壤学会农业化学专业委员会，1983)。
本文采用的湿烧法是吴良欢等(1993)改进的植物有
机碳测定法。吴良欢等认为常规方法中用 FeSO
标准溶液回滴剩余的 KzcrzO 需要指示剂指示终
点，且滴定过程费时、费力，不便大批样品分析，氧化
液用比色法代替容量法测定碳含量，比较快速、省
力，测定结果稳定，且与常规法较为接近，符合大批
样品的测定要求(中国科学院数学研究所概率统计
室 ，1975)。
2．3方差分析与多重比较方法
方差分析是 R．Fishar于 1923年提出的，该方
法广泛应用于科学试验结果的数据分析。进行无交
互作用两因素方差分析之前用 Tukey(1949)的 F
检验法，检验两因素间有无交互作用。当方差分析
结果显示某些因素对试验指标影响显著时，可采用
多重比较来比较多水平间的差异显著性(洪伟等，
2004)。多重比较方法较多，本研究采用的是邓肯新
复全距法和 q检验法。
3 结果与分析
3．1巨桉不同胸径植株地上部分各器官碳含量的比较
对巨桉不同胸径标准木地上部分各器官碳含量
进行测定(表 1)，对测定结果进行两项方差分析之
前，用 Tukey(1949)的 F检验法对表 l中巨桉地上
部分器官和胸径两因素进行判断 (洪伟等，2004，
l997，l999，200l；张琼等，2005；吴承祯等，1999)，结
果表明，胸径和地上部分器官两因素均对碳含量大
小不存在交互作用，因此对测定结果进行两项分组
方差分析。
表 l巨桉不同胸径标准木地上部分各器官的碳含量 ( )
Table 1 Carbon content in different aboveground
organ of different DBH of Eucalypts grandis
不同胸径 Different DBH (cm)
器官 ～
Organ 3 4
．
9 6．9 9 11 13 M平
e
均
an
枝 Branch
叶 I eaf
干 Trunk
平均 Mean
42．30 48．82 48．83 49．18 48．28 48．43 47．64
53．40 51．90 49．33 51．50 49．96 55．07 51．86
47．34 50．76 47．98 43．85 44．71 48．83 47．25
47．68 50．49 48．71 48．18 47．65 50．78 48．91
巨桉的测定结果表明(表 1)，不同胸径地上部
分各器官的碳含量在 42．30 ～55．07 之间；地上
部分各器官碳含量大小顺序为：叶(51．86 )>枝
(47．64 )>干(47．25 )。方差分析结果(表 2)表
明，在显著水平 a一0．05下，地上部分不同器官的碳
含量差异显著。采用邓肯新复全距法和 q检验法对
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4期 张 琼等：巨桉碳含量的空间结构特征研究 587
其进行多重比较(表 3、4)，两种方法检验结果均表
明巨桉枝和干的碳含量之间没有显著差异，叶和枝
以及叶和干之间在 a=0．05显著水平下，差异显著；
胸径不同的个体的碳含量差异没有达到显著水平。
表 2 巨桉地上部分器官与胸径两项因素方差分析表
Table 2 The analysis of variance table between
aboveground organ and DBH of Eucalypts grandis
蒙 Sum of
自 度 M舫
ean F F
Souree squa
re
squares
注：A为胸径，B为地上部分器官，e为剩余。
Note：A is DBH，B is aboveground organ and e is rest．
表 3 LSR检验法的 LSR值与 q检验法的 w值表
Table 3 The value of LSR in LSR multiple comparison
and value of W in q multiple comparison
a K 2 3 K 2 3
0．05 SSR 3．15 3．30 q 3．15 3．88
I R 3．20 3．35 W 3．20 3．94
0．01 SSR 4．48 4．73 q 4．48 5．27
I R 4．55 4．81 W 4．55 5．36
注：a为显著水平，K为所含平均个数，ssR为 SSR值， 为
法的最小显著极差，q为q值，w 为q检验法的最小显著极差。
Note：a is significance level，K is count of inclusive average，SSR is SSR
value，LSR istheleast significant rangein ，qis q value，W istheleast
signifcant range in q test．
3．2不同高度叶碳含量的比较
巨桉不同高度层叶碳含量的测定结果表明(表
5)各层叶碳含量变幅范围在 44．30 9／6～57．29 之
间，平均是 52．3l ；各层平均碳含量变化范围在
49．79 ～54．3l 之间，处于 l4 m～16 m高度层
的叶碳含量值最高，处于 l0 m～12 m高度层的最
低，其次是 4 m～6 m。对其用 SPSS程序进行方差
分析，结果表明(表 6)各层之间的叶碳含量不存在
明显差异。为进一步分析巨桉单株林木树冠层不同
部位叶碳含量之间是否存在差异，将每株样木的树
冠层也分为上下两部分，树冠上部 叶碳含量为
53．O9 ，下部叶碳含量为 51．43 ，对上下两部分
叶碳含量的均值差异性进行显著性检验(t检验)
(表 7)，表明巨尾桉树冠上下两层叶碳含量差异不
显著，但呈现为上部叶碳含量大于下部叶的态势，这
可能因为所截获的光能和热能较林冠的下层截获的
量高，单株林木树冠上部总是比树冠下部获得的太
阳辐射多，光合作用就相应的强，合成和积累的碳水
化合物较多。方差分析的结果可能是因为虽然总的
趋势一致，但因素之间差异确实不明显，也可能是因
为所调查的样木数不够多，得到的数据没有足够的
代表性，进而造成了差异不显著，关于这方面的结论
有待进一步的调查研究。
表 4 地上部分器官碳含量多重比较差异表
Table 4 The value of diversity of multiple comparison
of carbon content of aboveground organs
表 5 不同高度层叶碳含量 ( )
Table 5 Carbon content of leaf at different height
胸径 DBH 高度 Height
10～12 m 12～14 m 14～16 m 平均 Mean
5．1
7．0
9．0
11．0
12．8
15．0
平均值 Mean
51．42
50．67
51．05
树冠上部均值 Upside mean
树冠下部均值 Lower mean
53．27
51．63
56．61
53．84
55．52
52．71
52．73
52．03
54．11
53．42
51．08
49．33
50．27
44．34
53．92
49．79
53．09
51．43
52．13
53．43
52．78
53．40
51．52
49．33
51．50
49．96
55．07
52．31
一 表示该层没有叶。～ means there is no leaf in this layer．
3．3不同大小根碳含量的比较 大而成减小趋势，根兜碳含量介于粗根和中根之间，
分别对巨桉平均木的根碳含量测定(表 8)，不 其排列顺序为：细根(O～l cm，为 51．67 9／6)>中根
同大小根的碳含量存在一定的差异，随着根径的增 (1～2 cm，为 48．76 9／6)>粗根(>2 cm，为47．39％)
∞ ％
3 5 4 7 = = = =
^ ^ ^ )
毗 毗
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>根兜(46．71％)。
表 6 不同高度层叶碳含量方差分析表
Table 6 The analysis of variance table of carbon
content of leaf at different height
表 7 树冠上下两部分叶碳含量均值
差异显著性检验分析表
3．4不同粗细枝以及各器官的碳含量的比较
对巨桉平均木不同粗细的枝以及果测定了碳含
量(表 9)，不同粗细枝的碳含量存在一定的差异，枝
越细碳含量的值越高，细枝碳含量是 51．5O 9，5、中枝
为49．13％、粗枝为 46．57 ，可能因为细枝是生长
较活跃的部位，糖、蛋 白质和脂类等营养物质较丰
富，营养元素 C占的比例多。各器官碳含量中，叶
的碳含量较高，为 51．86 9，5，果 的碳含量最低，为
46．62 9，5，排列顺序为：叶>根>枝>干>果。
3．5碳含量公式拟合
运用 SPSS程序对 巨桉枝、叶和干碳含量与胸
径关系(类型 A)以及叶碳含量与所处树高关系(类
型 B)进行多种曲线拟合，均以曲线模型 C= b。+b。
×x+b ×x2+b。×x。相关系数最大，且对四个模型
的相关系数进行 t检验，均达到显著水平，所以选取
该模型为巨桉枝、叶和干碳含量与胸径关系以及叶
碳含量与所处树高关系的拟合模型(表 10)。这些
模型为确定巨桉不同胸径各器官碳含量以及不同高
度叶碳含量提供了依据，对 CDM 碳汇项 目乃至统
计全球森林生态系统碳储量具有重要的应用价值和
意 义。
表 8 不同大小根的碳含量
Table 8 Carbon content of different form of root
表 9 不同粗细枝以及各器官的碳含量 ( )
Table 9 Carbon content of diferent kind of branch and organ
A 叶 Leaf 0．897 57．942 —0．4781 —0．1352 0．0102
枝 Branch 0．978 -4．3423 15．2373 —1．3938 0．0409
十 Trank 0．965 —6．135 19．9562 —2．2414 0．0771
B 叶 I ear 0．806 18．747 l1．8626 一1．2947 0．0442
注；类型 A模型为c— b0+hi×D+b2×D2+b3× ，其中c为各组分碳含量，D为胸径；类型B模型为C=b0+b1×H+b2×H2+b3×H3，其
中C为不同高度叶碳含量，H为所处的树高；R为相关系数。
Note：Models ofA varietyisC—b0+bl×D+b2×D2+b3× ，andCis carbon content of diferent component，DisDBH；ModelsofBvarietvisC=
bo+bl×H+b2×H +b3×H ，andCiS carboncontent ofleaf atdiferent height，His height ofposition：RiScorrelation．
4 小结与讨论
方差分析表明巨桉的干、枝和叶的差异显著，叶
(51．86 )>枝(47．64 9，5)>干(47．25 9，5)，采用邓肯
新复全距和 q检验两种方法进行多重比较结果均表
明，干和枝的差异不显著，干和叶、枝和叶的碳含量
差异显著，而胸径不同的个体的碳含量差异没有达
到显著水平；不同高度层叶碳含量之间不存在明显
差异，但叶碳含量最低值或较低值出现在样木叶的
最低层，最高值出现在林冠的较上层，可能因为所截
获的光能和热能较林冠的下层截获的量高，就造成
了光合作用的差异，进而影响了碳的积累和含量；把
巨桉单株林木的树冠分为上下两部位，方差分析表
一数 一
一 ～～一～一(； e0 l。鼬要专T基均兰k∞n靴
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4期 张 琼等：巨桉碳含量的空间结构特征研究 589
明上下两部分叶碳含量也不存在明显差异；不同大
小根的碳含量大小顺序为：细根>中根>粗根>根
兜；巨桉不同粗细枝的碳含量存在一定的差异，枝越
细碳含量的值越高，可能因为细枝是生长较活跃的
部位，糖、蛋白质和脂类等营养物质较丰富，营养元
素 C占的比例多；各器官碳含量中，叶的碳含量较
高，为 51．86 ，果的碳含量最低，为 46．62 ，排列
顺序为：叶>根>枝>干>果。由以上结论可看出
在对巨桉人工林进行碳汇项目计算时，可以直接选
取本文的有关数据进行计算；也可以依据本文结论
即胸径不同的个体碳含量差异不显著而选取平均木
进行取样测定碳含量，但要区分各器官且最好进行
不同高度的混合取样来测定各器官碳含量。
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