亞熱帶紅壤丘陵區(qū)濕地松人工林水-碳耦合規(guī)律研究.pdf

1、采用熱擴散式探針法對濕地松(Pinus elliottii)樹干液流密度及環(huán)境因子進行長期連續(xù)測定，同時輔以樹干(枝條)解析等生長量調(diào)查方法，建立了我國亞熱帶紅壤丘陵地帶濕地松水分耗失與碳蓄積之間的耦合關(guān)系，主要結(jié)論如下： (1)濕地松胸徑、樹高、材積生長模型均以二次曲線的擬合優(yōu)度最高，相關(guān)關(guān)系的判定系數(shù)在0.99以上。樹干、樹冠生長量與胸徑生長量間均呈顯著的冪函數(shù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)關(guān)系的判定系數(shù)分別為0.8242和0.9568。

2、 (2)陽坡向濕地松胸徑生長主要受≥10℃積溫、日照時數(shù)、和前一年降雨量影響，復相關(guān)系數(shù)為0.935；陰坡向胸徑生長僅受相對濕度影響，相關(guān)系數(shù)為0.901。兩坡向樹高生長主要受均溫、日照時數(shù)、相對濕度、前一年降雨量影響，復相關(guān)系數(shù)分別為0.827和0.882。兩坡向材積生長主要受均溫、≥10℃積溫、日照時數(shù)、相對濕度影響，復相關(guān)系數(shù)分別為0.749和0.723。當年降雨量對該區(qū)濕地松生長不起限制作用。 (3) 各器官碳素含

3、量為葉 (52.62±0.38～54.38±0.26)％>枝(51.18±0.55～52.26±0.41)％>干材(51.41±0.39)％>根(51.28±0.22～51.77±0.32)％>干皮(50.92±0.46)％。灌木層、草本層、凋落物層碳素含量分別為(44.90±0.45～45.47±0.35)％、(42.13±0.44～42.42±0.39)％、(40.88±0.31)％。土壤(0～60cm)碳素含量為(0.26±0.0

4、7～0.65±0.06)％。生物量加權(quán)法得出濕地松林平均碳素含量為(51.71±0.37)％。19年生濕地松喬木層碳貯量為86.78t·hm<'-2>，年凈固定CO<,2>量為16.77t·hm<'-2>，年凈釋O<,2>量為12.20t·hm<'-2>。各種方法計算出的固碳釋氧效益在6072.31～10610.78元·hm<'-2>·a<'-1>波動。 (4)濕地松各生長期白天液流密度的日變化規(guī)律基本一致，但液流啟動、到達峰值

5、及開始下降的時間存在差異。3～9月液流量分別占全年總量的4.3820％、7.7036％、17.2084％、18.4208％、14.3629％、11.2381％、8.8279％、7.5221％。整個生長期液流量占全年總量的89.6658％，非生長期僅占10.3342％。 (5)濕地松邊材面積與胸徑(帶皮)呈極顯著二次函數(shù)相關(guān)，相關(guān)關(guān)系的判定系數(shù)達0.943。液流速率平均值、最大值與胸徑均呈顯著的冪函數(shù)關(guān)系，相關(guān)關(guān)系的判定系數(shù)均在0

6、.98以上。各生長期日累計液流量與邊材面積間均呈極顯著的線性相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)的判定系數(shù)都在0.95以上。 (6)液流密度與冠層溫度、冠層相對濕度、光合有效輻射均呈顯著的線性相關(guān)關(guān)系。液流密度與上述3個因子建立的多元線性回歸方程相關(guān)性顯著，各因子偏相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗的概率p均小于0.001。各氣象因子與液流密度相關(guān)程度大小順序為冠層相對濕度>光合有效輻射>冠層溫度。 (7)2004年整個濕地松標準地(20m×20m)耗水

7、量為177.8526m<'3>·a<'-1>，換算成單位面積上的水深為444.63mm·a<'-1>，低于該區(qū)多年平均降雨量(1000mm以上)。經(jīng)預(yù)測，未來10年濕地松林分潛在耗水量(單位：mm)依次為469.76、494.92、520.28、545.66、571.13、596.67、622.28、647.96、673.72、699.54。濕地松水分利用效率為58.5123μmolCO<,2>·mmol<'-1>H<,2>O或1.77