四川森林植被碳储量估算及其空间分布特征

【摘要】： 森林植被碳储量及碳循环研究在全球陆地碳循环和气候变化研究中具有重要意义。四川省位于“世界第三级”的青藏高原东缘，境内森林是我国第二大林区——西南林区的主体，对全球气候变化十分敏感。目前对四川森林生态系统的碳储量、动态变化研究以及在缓解大气CO_2浓度等方面研究甚少。本文在建立森林生物量与蓄积量模型的基础上，按林分类型测定含碳率，结合四川省2004年森林资源二类调查汇总数据，估算了四川森林植被的碳储量，并对其空间分布特征进行了分析。 (1)采集了22个主要乔木树种的枝、叶、干、皮和根样品，测定了各器官的含碳率并作了方差分析。结果表明：各器官含碳率在0.4261～0.5708之间，差异较大。除华山松以外，其它树种各器官间含碳率均存在不同程度的显著性差异。按各器官生物量的权重计算出各林分类型平均含碳率。其中，针叶树种林分平均含碳率分别为落叶松0.5259、火炬松0.5262、华山松0.5437、马尾松0.5144、湿地松0.5216、云南松0.5281、油松0.5314、柏木0.5211、杉木0.5365、柳杉0.5479、水杉0.5489、冷杉0.5050、云杉0.5160；阔叶树种的林分平均含碳率分别为白杨0.4956、枫树0.5041、桦木0.4938、巨桉0.5019、栎类0.4832、桤木0.5005、青冈0.4675、润楠0.5050、香樟0.4914。结果发现，无论是各器官含碳率还是按生物量加权后的林分平均含碳率，针叶树种(林分)和阔叶树种(林分)差异明显，针叶树种(林分)含碳率普遍高于阔叶树种(林分)。 (2)利用实测生物量和蓄积量样地数据，建立了不同林分类型的生物量模型，通过比较确定了乘幂曲线模型(w=av~b)为最优模型，结合四川省2004年各县森林资源二类调查汇总数据以及各林分类型平均含碳率估算出全省森林植被总碳储量为549.5043Tg，碳密度为27.73t/hm~2。其中乔木林、灌木林、经济林和竹林碳储量分别为478.2522Tg、62.3825Tg、5.3682T和3.5014Tg，碳密度分别为38.04t/hm~2、9.88t/hm~2、11.85t/hm~2和7.31t/hm~2。乔木林是四川最主要的森林植被碳库，其中天然林碳储量占乔木林总碳储量的86.1％；不同龄级碳储量以成熟林和过熟林为主，分别占乔木林总碳储量30.2％和35.7％。四川森林植被碳密度与人口密度的大小呈反比(y=-3.2204Ln(x)+40.654)，表明人为干扰对森林植被碳密度有很大的制约作用。 (3)应用各森林植被类型碳密度，建立数据库，在Arcgis系统中制作出四川省森林植被碳密度图，森林植被碳密度空间分布总体呈现出西高东低的状况。海拔分布特征：森林植被碳储量和碳密度均随海拔的变化呈正态分布，在3000-4000m达到最大值。坡度分布特征：森林植被碳储量随坡度的变化呈正态分布，在陡坡达到最大值；碳密度随坡度的升高逐渐增大，在险坡达到最大值。坡向分布特征：碳储量和碳密度在无坡向最低，在其它坡向差异不明显，阴坡或半阴坡略高于阳坡或半阳坡。 (4)四川森林植被碳密度分布与森林植被的自然空间分布具有一致性，森林植被的自然分布特点也体现森林植被碳密度的空间分布特征。综合考虑森林植被类型、碳密度、地貌等因素将全省森林植被碳密度大致区划为三个区，即东部盆地及盆边缘山地常绿阔叶林区、川西亚高山暗针叶林区、川西北高原灌丛草甸草原区，在此基础上初步提出了提高和稳定森林植被碳汇功能的措施。

【关键词】：森林植被 含碳率 生物量 碳储量 碳密度 空间特征
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：S718.5
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