武文昊，王韦舒，张芷瑞

浦北县森林植被乔木层碳储量与碳密度研究

武文昊1，王韦舒1，张芷瑞2

（1.辽宁省林业调查规划院，辽宁沈阳110122；2.辽宁省生态实验林场，辽宁朝阳122000）

通过选设代表性标准地，运用样地调查法对广西钦州浦北县的森林植被乔木层的碳储量和碳密度进行了研究。结果表明：浦北县森林植被乔木层碳密度的特征为阔叶林＞针叶林＞小乔木林（油茶林）；从森林类型分布来看，天然林的比例大于人工林；浦北县乔木层的总碳储量为3.221×107t。

乔木层；碳储量；碳密度

森林生态系统不仅是陆地上最重要的自然生态系统，又构成了陆地中重要的碳汇和碳源。在这个自然生物体中，森林的生物量、植物枯落物和森林土壤固定了碳素而成为碳汇；森林以及森林中微生物、动物、土壤等的呼吸、分解释放碳素到大气中成为碳源。简而言之，碳储量就是碳元素在森林的储备量，它体现了森林碳元素的多少。森林生态系统作为陆地生态系统最大的碳库，其碳循环对全球碳平衡有着重要影响［1］。在我国森林植被碳储量总量78.11亿t中，乔木林占85.29%；疏林地、散生木和四旁树占7.59%；灌木林占4.58%；竹林占2.54%［2］。

1 研究区域概况

浦北县地处广西壮族自治区南部，地势由西北向东南倾斜，县域山地环绕，呈盆地状，盆地边缘多决口，中部和南部多为平地。乔木树种主要为马尾松、杉木、桉树、三叶竹、荷木、油茶等。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

在浦北县域内选择林相相对整齐、具有代表性的地段作为观测样地，选择不同树种组成的林分，每个类型的林分设立2个20m×30m样地，对标准地进行每木检尺，确定林分平均木和优势木。样地林分概况如表1。

表1 浦北县森林生态系统样地概况

2.2 研究方法

样地清查法是通过设立典型样地，用收获法研究乔木碳库的碳储量和碳通量，并可通过连续观测来获得一定时期内的通量变化情况。样地清查法根据计算碳的基础不同分成不同的方法，主要包括平均生物量法、生物量转换因子法和生物量转换因子连续函数法。

在对各标准地进行每木检尺后，分别对其进行生物量的测定。乔木层的测定方法是选取干、皮、枝、叶等，将分析样品置于150℃恒温下烘2h，再在85℃恒温下烘5h，进行第一次称质量，然后每隔2 h称质量1次，直至两次重量相对误差≤1.0%时，将样品取出放入玻璃干燥器皿内冷却至室温再称其干质量，计算每个样品的质量干鲜比和含水率，并按材积加权法计算样木的含水率和生物量［3］。

3 结果与分析

3.1 乔木层的生物量和含碳率

表2 浦北县森林生态系统乔木层生物量t·hm－2

从表2可以看出，浦北县主要优势树种的生物量大小关系：阔叶林＞速生桉林＞椎木林＞荷木林＞杉木林＞马尾松林＞岗松林＞国外松林＞油茶林。总的规律是阔叶林＞针叶林＞小乔木林（油茶林）。从表中可以得出，每个林分中每个树种生物量自身规律大致为：干＞根＞皮＞枝＞叶。

表3 浦北县森林生态系统乔木层含碳率%

从表3可以看出，每个树种各个器官的含碳率均大致表现为：干＞根＞皮＞枝＞叶。从表中数据可以看出，尽管优势树种种类众多，但含碳率几乎都在50%左右，植物之间的含碳率大致相同。

3.2 乔木层的碳密度和碳储量

表4 浦北县森林生态系统乔木层碳密度t·hm－2

从表4可以看出，林分中每个树种自身碳储量大致规律：干＞根＞皮＞枝＞叶；整个林分来看，阔叶树种的碳储量为最高，因为阔叶树长得比针叶树种、小乔木树种快，而且树种生理活动比其他树种活跃，从有机物含量出发，阔叶树的固碳能力强于其他树种，故碳储量最高；从表中可以明显看出，油茶林的碳储量远远低于针叶和阔叶树种，原因在于油茶林属于小乔木，生长缓慢，而且衰老部分不会轻易凋落，碳元素为可转移元素，所以衰老部分的碳储量会远低于其他部分，使得油茶林整体碳储量低。

表5 浦北县森林生态系统乔木层碳储量

从表5中数据来看，阔叶树种在浦北县面积最大，分布最广，是其他树种林分面积的2～3倍，甚至大到杉木林的9倍，由此可以看出，浦北县的植被分布与气候关系极为相关；从总碳储量来看，除阔叶林外，速生桉林的碳储量最大，因为桉树是一个超级先锋树种，其生长速率远远大于其他树种，其固碳能力可想而知［4］；由表中数据可以得到整个浦北县乔木层碳储量大约为3.221×107t。

4 结论

经综合测算，浦北县整个森林生态系统中的乔木层的总碳储量为3.221×107t。通过比较发现，各个树种的生物量规律是阔叶林＞针叶林＞小乔木林（油茶林）。而各树种的含碳率大致都在50%。在调查的几个林龄组范围内，阔叶林都保持了高碳储量密度；如果不考虑林龄，对各类型碳储量密度进行分析后发现，各林型碳储量密度差异较大，阔叶林依旧碳储量最高。可以看出，以阔叶林为主的天然林远比人工林要多［5］，表明保护天然林对维持森林碳库具有很重要的意义，对于发挥森林的碳汇功能具有不可替代的作用。

［1］李怒云.中国林业碳汇［M］.北京：中国林业出版社，2007

［2］林清山，洪伟.中国森林碳储量研究综述［J］.中国农学通报，2009，25（6）：200－224

［3］王敏，李贵才，仲国庆，等.区域尺度上森林生态系统碳储量的估算方法分析［J］.林业资源管理，2010（2）：107－112

［4］方晰，田大伦，项文化.速生阶段杉木人工林碳素密度、贮量和分布［J］.林业科学，2002，38（3）：14－19

［5］孙美欧，潘鹏旭，孙虎.大烟筒林场森林资源调查及乔木层碳储量估算［J］.森林工程，2016，32（1）：16－20

Carbon Storage ＆Carbon Density of Tree Layer in Forest Vegetation in Pubei County

Wu Wenhao1，Wang Weishu1，Zhang Zhirui2
（1.Liaoning Forestry Investigation and Planning Institute，Shenyang110122，China；2.Ecological Experimental Forest Farm of Liaoning Province，Chaoyang122000，China）

Based on the survey of selected representative standards，the carbon storage ＆density of tree layer in forest in Pubei County were studied by means of sample plot survey.The characteristics of carbon density of tree layer in forest vegetation of Pubei County is broad－leaved forest＞coniferous forest＞small arboreal forest（Camellia oleifera）.From the distribution of forest types，the carbon storage of natural forest is larger than that of plantations.The total carbon storage of the tree layer in Pubei County is3.221×107t.

tree layer；carbon storage；carbon density

P463.22

A

10.13601／j.issn.1005－5215.2017.07.005

2017－05－22

武文昊（1988－），男，辽宁沈阳人，硕士，工程师，主要从事遥感和林业调查规划方面的研究，Email：19881210wwh＠sina.com