黃淮海平原楊農(nóng)間作系統(tǒng)碳貯量研究.pdf

1、碳循環(huán)研究是日前環(huán)境科學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)之一，碳循環(huán)對(duì)全球氣候變化研究至關(guān)重要，而碳循環(huán)的研究首先是碳貯量和碳通量，近年來(lái)大尺度的碳平衡研究己被廣泛用來(lái)分析國(guó)家和地區(qū)、生物群落和經(jīng)濟(jì)區(qū)的碳狀況，尤其陸地生態(tài)系統(tǒng)森林和土壤的碳循環(huán)是世界各國(guó)生態(tài)學(xué)家關(guān)注的熱點(diǎn)，但各地區(qū)對(duì)復(fù)合農(nóng)林業(yè)碳循環(huán)、碳平衡研究還很少有報(bào)道，本文以黃淮海平原農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)為研究對(duì)象，將其分為林木、農(nóng)作物、土壤三個(gè)子系統(tǒng)，分別研究林木碳貯量，間作農(nóng)作物固碳能力及土壤碳庫(kù)大小，為

2、發(fā)展復(fù)合農(nóng)林業(yè)這一有效的、可持續(xù)的土地利用方式提供支撐，更為區(qū)域乃至全球碳循環(huán)研究提供理論支持與部分基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)。 本文選擇黃淮海平原農(nóng)區(qū)楊農(nóng)間作系統(tǒng)為具體研究對(duì)象，采用標(biāo)準(zhǔn)樣地、回歸等方法，分別調(diào)查了黃淮海平原農(nóng)區(qū)3年、5年、9年、11年、13年、17年楊樹-農(nóng)作物間作樣地楊樹和農(nóng)作物的生物量，同時(shí)采取各樣地土壤樣品，分析測(cè)定各自碳含量，估算楊農(nóng)間作系統(tǒng)碳貯量，具體研究結(jié)果如下： (1)黃淮海平原楊農(nóng)間作系統(tǒng)生物量調(diào)查

3、黃淮海平原農(nóng)區(qū)3年、5年、9年、11年、13年、17年楊農(nóng)間作系統(tǒng)楊樹林帶生物量分別為12.71、16.35、90.49、92.82、127.82、162t/hm2，各器官生物量分配均呈現(xiàn)出：干>枝>根>葉的規(guī)律，并且干、枝、葉及總生物量與林齡達(dá)到極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，根系生物量與林齡呈顯著正相關(guān)關(guān)系P<0.05)。 六個(gè)樣地農(nóng)作物(夏季和秋季作物)年生物量分別為17.49、15.95、15.36、14.35、13.

4、55、12.77t/hm2，隨著間作年限增加，農(nóng)作物生物量逐漸下降，說(shuō)明隨著林齡增加，“脅地”作用明顯，分析表明，作物生物量與間作年限呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。 六個(gè)樣地凋落物生物量分別為0.68、0.97、2.14、4.82、6.00、7.06t/hm2·a，11、13、17年間作系統(tǒng)具有較高的凋落物生物量。 (2)黃淮海平原楊農(nóng)間作系統(tǒng)楊樹各器官含碳率測(cè)定楊樹含碳率分別為干0.4527、枝0.4574、葉0.4482、根0.

5、4587、皮0.4364，器官之間含碳率變異系數(shù)僅為2％，平均含碳率為0.4507，凋落物平均含碳率為0.4359，器官中根的碳含量最大，而皮的碳含量最小。 (3)黃淮海平原楊農(nóng)間作系統(tǒng)土壤有機(jī)碳測(cè)定黃淮海平原農(nóng)區(qū)3年、5年、9年、11年、13年、17年楊農(nóng)間作系統(tǒng)0～60cm土壤平均有機(jī)含碳率分別為0.493％、0.517％、0.562％、0.608％、0.638％、0.651％，是單一農(nóng)田對(duì)照地含碳率0.203％的2.43～

6、3.2倍，在垂直分布上均表現(xiàn)為隨著土壤深度的增加而降低的趨勢(shì)，不同土層含碳率兩兩間的差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，而且隨著土壤深度增加，這種差異逐漸減小。 (4)黃淮海平原楊農(nóng)間作系統(tǒng)碳貯量分析與估算黃淮海平原農(nóng)區(qū)3年、5年、9年、11年、13年、17年楊農(nóng)間作系統(tǒng)土壤碳貯量分別為40.97、45.55、51.06、55.94、60.49、63.83t/hm2，土壤碳貯量和含碳率一樣隨著土層深度增加而減少。碳貯量主要集中

7、在0～40cm，占同齡間作樣地貯量的77.6％～83.5％，土壤碳貯量隨著林齡增長(zhǎng)而增加，并且二者達(dá)到極顯著正相關(guān)水平(P<0.01.)，同一土層隨著間作年限增加，碳貯量也呈現(xiàn)出增長(zhǎng)趨勢(shì)，并且二者達(dá)到極顯著正相關(guān)關(guān)系(P

8、貯量在林分總碳貯量中所占比例隨著林齡的增加而增加，所占其總貯量的比例達(dá)到35％-57.9％，枝、葉碳貯量隨著林齡增加而呈下降趨勢(shì)。各林帶總碳貯量和間作年限呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，除了根系碳貯量與間作年限呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)外，其它各組分碳貯量均與間作年限呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)。 農(nóng)作物年碳貯量分別達(dá)到7.92、7.40、6.96、6.51、6.14、5.79t/hm2，平均每年可吸收CO26.

9、8t/hm2，小麥年碳貯量占總碳貯量的35.5％～38.2％，花生年碳貯量占總貯量的61.8％-64.5％，夏季作物小麥年碳貯量要低于秋季作物花生的年碳貯量，平均低于其38.6％，說(shuō)明花生具有較高的固碳能力。 (5)黃淮海平原楊農(nóng)間作系統(tǒng)總碳貯量及其分配這六個(gè)林齡間作系統(tǒng)總碳貯量分別達(dá)到54.98、60.81、100.09、106.76、127.34、146.31t/hm2，各個(gè)年齡階段楊樹和土壤碳貯量均最大，可占其總貯量的85