江西大崗山杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸與碳平衡研究.pdf

1、通過對(duì)江西大崗山杉木(Cunninghamia lannceolata)人工林生態(tài)系統(tǒng)的土壤呼吸和碳平衡的研究，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)了其碳匯能力，探討了中亞熱帶杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)碳平衡規(guī)律，以期為我國(guó)林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中最大限度的發(fā)揮人工林固碳能力提供理論依據(jù)。 本研究選擇江西省主要人工林型一杉木人工林為研究對(duì)象，利用LI-6400便攜式光合測(cè)定系統(tǒng)及土壤呼吸葉室6400-09，在2005年4～10月和2006年4～10月，連續(xù)測(cè)定了兩個(gè)生長(zhǎng)季的

2、土壤CO<,2>釋放速率，并對(duì)土壤呼吸規(guī)律進(jìn)行了探討；基于現(xiàn)存生物量清查方法計(jì)算了杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)生物量和凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP)，結(jié)合各組分的含碳率，計(jì)算了生態(tài)系統(tǒng)碳年固定量。研究結(jié)果表明： (1)土壤呼吸的日動(dòng)態(tài)和季節(jié)動(dòng)態(tài)都呈單峰型。在單日時(shí)間尺度上，土壤呼吸速率與地表空氣溫度和0～10 cm土壤溫度的指數(shù)回歸關(guān)系均良好，回歸方程分別為R<,s>=3.313e<'0.012Ta>(R2=0.640)和R<,s>=0.925e

3、<'0.066Ta>(R2=0.829)；在季節(jié)時(shí)間尺度上，土壤呼吸速率與地表空氣溫度和0～10 cm土壤溫度的指數(shù)回歸關(guān)系進(jìn)一步加強(qiáng)。而在不同時(shí)間尺度上，單獨(dú)用土壤含水率的變化解釋土壤呼吸速率變異都是不合適的。選擇0～10 cm土壤溫度和0～10 cm土壤含水率對(duì)土壤呼吸速率做多元線性回歸，其決定系數(shù)達(dá)到0.880，因此雙因素模型比單因素模型能更好的解釋土壤呼吸速率的變異。 (2)不同發(fā)育階段杉木林生態(tài)系統(tǒng)的群落生物量為39.

4、923～175.974 t·hm<'-2>，其中喬木層生物量占92.57～94.94％，說明喬木層是構(gòu)成杉木人工林生物量的主體；林下植被層生物量占群落生物量的2％左右，較枯死凋落物的3.02～4.78％為低。 (3)杉木林生態(tài)系統(tǒng)的生物量年增長(zhǎng)量為4.832～17.832 t·hm<'-2>·a<'-1>，其中喬木層占45.03～68.50％；枯死凋落物的年歸還量?jī)H次于喬木層凈初級(jí)生產(chǎn)力，是群落凈初級(jí)生產(chǎn)力的重要組成部分；林下植

5、被層則對(duì)群落生物量的增加貢獻(xiàn)較小，在占群落凈初級(jí)生產(chǎn)力比例最大的幼齡林階段，也只有6.53％。 (4) 喬木層、林下植被層和凋落物層的平均含碳率分別為49.37～51.89％、40.89～45.44％和47.39～50.27％，對(duì)各組分來說，不同林齡間均差異顯著，表現(xiàn)為中齡林>近熟林>成熟林>過熟林>幼齡林。在各發(fā)育階段，杉木不同器官含碳率也存在差異，總體表現(xiàn)為葉>干>根>枝，但隨著林木年齡的增長(zhǎng)，其器官之間的含碳率差異逐漸減小

6、。 (5)杉木林生態(tài)系統(tǒng)碳年固定量為2.329～9.088 t·hm<'-2>·a<'-1>，表現(xiàn)為近熟林>過熟林>成熟林>中齡林>幼齡林，與各齡組群落凈初級(jí)生產(chǎn)力的大小順序一致。喬木層、林下植被層和枯死凋落物的碳年固定量分別占群落碳年固定量的46.22～69.91％、3.42～5.54％和24.55～49.46％，不同發(fā)育階段杉木林生態(tài)系統(tǒng)碳年固定量的差異主要是由喬木層和枯死凋落物引起的。 (6)根據(jù)指數(shù)模型R<,h