西双版纳橡胶林的碳储量及其分配格局

【摘要】：本研究以西双版纳地区的橡胶林为研究对象,在西双版纳勐仑镇选取不同年龄梯度的橡胶林,建立了15块1000 m2的观测样地,同时选取了30株不同大小的橡胶树作为样木,建立了西双版纳橡胶林的生物量模型。根据所建立的生物量模型及每块样地的调查资料,估算了不同林龄橡胶林各样地的生物量。探讨了橡胶林的生物量随林龄增长的动态变化规律。并结合植物和土壤样品碳含量的实测值,分析了不同林龄橡胶林生态系统的碳储量及其分配特征。结果如下： 1.利用胸径(D)和胸径平方乘以树高(D2H)两种常用的测树因子作为自变量建立了橡胶树各器官(树干、枝、叶、根)生物量和总生物量的幂指数回归模型,其相关系数在0.928～0.990之间,经检验(t-test)均达到极显著水平(p0.001)。表明利用W=aDb和W=a(D2 H)b两个模型均可对橡胶林的生物量进行估测。由于实际操作中对树高的测量存在一定误差,故选用以树木胸径(D)为自变量的生物量数学模型(W=aDb)对橡胶林的生物量进行分析。 2.橡胶林的总生物量包括乔木层生物量和凋落物生物量,7年、13年、19年、25年和47年生橡胶林的总生物量分别为：26.72t·hm-2、71.63t·hm-2、155.62 t·hm-2、176.86t·hm-2和255.91 t·hm-2。其中橡胶的活生物量占总量的89%以上,且随林龄持续增长。不同林龄橡胶林生物量在各器官中的分配比例大小顺序略有不同,7年、13年和19年生林分为：干根枝叶；而25年和47年生林分为：干枝根叶。7年、13年、19年、25年和47年橡胶林年凋落物总量分别为：2.74t·hm-2、4.72t·hm-2、5.25t·hm-2、5.74t·hm-2和5.70 t·hm-2。凋落物量仅占总生物量的2.23%～10.25%。 3.橡胶叶、枝、干、根的平均碳含量分别为511.83g·kg-2、483.51g·kg-1 482.73 g·kg-1和467.27 g·kg-1,其大小顺序为：叶枝干根。各林龄橡胶林的土壤碳含量均从表层(0～10 cm)开始,随着深度的增加而减小；随着林龄的增长,表层(0～10 cm)土壤碳含量逐渐升高,25年生林分表层(0～10 cm)土壤碳含量是7年生林分的1.17倍,而从25年到47年间,土壤碳含量又有所下降。各土层土壤平均碳含量随林龄增长呈下降趋势,7年、13年、19、25年和47年生林分土壤的平均碳含量分别为20.22g·kg-1、19.29g·kg-1、19.89g·kg-1、18.70g·kg-1和10.20 g·kg-1。 4.橡胶林的碳储量随林龄的增长而迅速增长,不同林龄橡胶林间碳储量存在较大差异,7年、13年、19年、25年和47年生橡胶碳储量分别为：11.76t·hm-2、32.34t·hm-2、71.70t·hm-2、84.94t·hm-2、121.33t·hm-2。在各林龄橡胶碳储量的器官分配中,均以干的碳储量所占比例最大,且随林龄增长其所占比例呈逐渐上升的趋势。7年、13年、19年生林分中各器官碳储量的大小顺序为：干根枝叶；而25年和47年生林分为：干枝根叶。橡胶不同器官碳储量的分配,基本与其生物量分配规律一致。 5.7年、13年、19年、25年和47年生橡胶林土壤碳储量分别为251.65t·hm-2、230.35t·hm-2、246.14t·hm-2、223.87t·hm-2和129.17 t·hm-2。不同林龄的橡胶林均以表层土壤的碳储量最高,随着土壤深度的增加而呈现出逐渐减少的趋势,土壤碳储量主要集中在上层土壤(0～40 cm)中,占整个土壤碳储量的48.07%～57.80%,而下层土壤(40～100 cm)中土壤碳储量较少。 6.7年、13年、19年、25年和47年生橡胶林的碳储量分别为262.89t·hm-2、261.30t·hm-2、315.33t·hm-2、306.50t·hm-2和256.02 t·hm-2。随着林龄的增长,橡胶林中各组分碳储量所占的比例也在发生变化,活体植物和凋落物的碳储量占总碳储量的比例均不断上升,而土壤碳储量占总碳储量的比例则持续下降。