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基于FORECAST模型楠木人工林碳储量及NPP的研究

田晓  
【摘要】:以中亚热带的楠木人工林为研究对象,应用森林生态系统经营管理混合型模型FORECAST,研究不同立地类型、不同混交比例、不同初植密度下楠木人工林在未来300年里净生产力与碳储量的时空变化。为森林碳储量及碳汇功能的评价提供科学依据,同时为楠木人工林集约经营管理模式提供借鉴。研究结果如下: (1)在较好和中等的立地条件下,初植密度为2500株/hm2的楠木人工纯林及混交林在300年间所积累的碳储量最高,表现为2500株/hm24000株/hm21600株/hm21000株/hm2。并且土壤有机碳库随着连栽代数的增加逐代增加。在较差立地条件下,初植密度为4000株/hm2的林分在300年间所积累的碳储量最高,表现为4000株/hm22500株/hm21600株/hm21000株/hm2。 (2)楠木杉木混交比为3:1,4:1和5:1三种营林措施下土壤有机碳储量在300年的模拟中均呈现上升趋势。楠木杉木混交比例为1:3和1:1两种营林措施的土壤碳储量在300年的模拟时间里均有不同程度的下降,在混交林中楠木比例越少土壤的退化程度越严重。楠木杉木混交比例为3:1的人工林在一个经营周期内全树和干材的碳储量最大,并且这种营林方式也有利于土壤有机碳库的积累。无论是从经济价值的角度还是从改良土壤有机碳库的角度来讲楠木杉木混交比例为3:1能够积累更多的碳储量。 (3)以中等立地条件为例,楠木杉木混交比例为5:1,4:1,3:1,1:1,1:3的混交林在300年间所积累的全树碳储量分别为611.14t/hm2,626.30t/hm2,630.41 t/hm2, 617.19 t/hm2,465.64 t/hm2。楠木杉木纯林在300年间所积累的全树碳储量分别为492.45 t/hm2,554.82 t/hm2。从中可以看出:混交林中楠木的株数不小于杉木株数的碳储量大于楠木杉木纯林的碳储量。 (4)以中等立地条件下楠木人工林NPP为例,初始密度为1000株/hm2,1600株/hm2,2500株/hm2,4000株/hm2的林分年均净生产量分别为8.32 t/(hm2·a), 10.44t/(hm2·a),11.90 t/(hm2·a),12.41 t/(hm2·a),年均净生产力表现为4000株/hm22500株/hm21600株/hm21000株/hm2。楠木年均净生产量略低于中亚热带森林平均净生产量13.5t/(hm2·a)。从年均固碳量的角度来讲,楠木人工林的年均固碳量平均值为538.38gC/(m2·a),这个结果虽然低于中亚热带平均年均固碳量675gC/(m2.a),但却高于同处亚热带杉木人工林年均固碳量348.90gC/(m2·a),说明楠木有比较高的固碳能力。 (5)不同林地类型的土壤碳储量,地上、地下、生态系统碳储量,净生产力,年均固碳量都表现为较好立地中等立地较差立地


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