四川主要针叶树种含碳率测定与分析

四川主要针叶树种含碳率测定与分析

长期以来，由于人们对森林的全面影响缺乏关注，我们注重片面经济效益的最大化，忽视了森林的生态效应和森林本身的可再生能力，森林面积继续减少，一些地区森林消失。目前,对森林碳储量及其与大气CO1学习方法1.1粉碎方法的确定本研究一共采集了落叶松(所有采集的样品在粉碎前均放入80℃的恒温箱中烘至恒重。考虑到在分析时样品的实际用量较少,为了保证取样全面及混合均匀,本实验采用3次粉碎法制样,即初次粉碎时取样量较大,在初粉碎的基础上按四分法取其中的1/4进行第2次粉碎,然后进行第3次粉碎。然后在各树种的每组充分混合后的样品中称取0.02g～0.03g待测。1.2样品的制备样品的有机含碳率测定采用湿烧法,具体采用重铬酸钾-硫酸氧化法进行样品分析,每次测3个平行样,测定结果取平均值。1.3不同区域林分含碳率的变化为了便于估算区域和国家尺度各森林类型碳储量,假定处于不同生长阶段以及生长在不同区域的同一树种器官的含碳率基本相同,利用各树种的生物量标准地资料对林分的平均含碳率值进行计算。具体计算公式为:%=(%=(其中,C%为某森林类型林分平均含碳率;C2结果与分析2.1器官之间含碳率的变化各树种的含碳率测定结果如表1所示。(1)同一树种不同器官的含碳率情况:马尾松、柏木、柳杉各器官中树根含碳率最高,落叶松、华山松、杉木、冷杉、云杉各器官中树干含碳率最高,水杉各器官中树枝含碳率最高,火炬松、湿地松、云南松、油松各器官中树叶含碳率最高。方差分析结果显示除华山松以外,其它树种各器官之间均存在不同程度的显著性差异。从各器官平均值来看,枝、叶、干、根的含碳率平均值之间不存在显著性差异,而皮与干之间存在显著性差异。各器官平均含碳率最高的为油松0.5397,最低的冷杉0.5074。(2)不同树种相同器官含碳率的比较:树干含碳率最高的是柳杉,最低的是马尾松;树枝含碳率最高的是油松,最低的是冷杉;树叶含碳率最高的是油松,最低的是冷杉;树皮含碳率最高的是华山松,最低的是云杉;树根含碳率最高的是柳杉,最低的是水杉。各器官中枝干含碳率最高0.5346,树皮含碳率最低0.5121。(3)结果表明在所研究的针叶树种中以油松树叶的含碳率最高0.5708,以冷杉树叶最小0.4681。无论是同一树种各器官之间还是不同树种的相同器官之间的含碳率变化幅度都不大。种内各器官之间的含碳率变化以华山松最小,其变动系数为1.90%,各器官间不存在显著性差异;以冷杉最大,变动系数为5.96%,干与枝、叶存在显著性差异,皮和叶之间也存在显著性差异。相同器官不同树种各器官含碳率变化幅度不大,变动系数在2.28%～5.37%之间。从总体上看,不同树种各器官含碳率的高低分布呈现出随机性并不依某种规律变化,完全由各树种自身的特性决定。2.2林分平均含碳率的计算从表2的测定结果可知,同一树种不同器官的含碳率值是有一定差别的。以每个树种各器官含碳率的算术平均值来作为由该树种所组成的林分的平均含碳率值并不能真实地反映实际情况,因为单木或林分各器官的生物量在总生物量中所占的权重不同,应根据各器官生物量的权重来计算该森林类型林分平均含碳率。假定处于不同生长阶段及生长在不同区域的同一树种各器官的含碳率基本相同,利用各树种的生物量标准地资料对林分的平均含碳率值进行了计算(由于受篇幅所限本文不能列出全部计算过程),结果见表2。结果显示,尽管树种各器官生物量在总生物量中所占的比例随树种的年龄、气候条件、立地条件等变化而变化,但林分按生物量加权的平均含碳率值受这些因素的影响却很小,是一个相当稳定的值。从变动系数可以看出其平均含碳率的变化幅度是非常小的,除马尾松和柏木外,其余12个树种的林分平均含碳率变动系数均在3%以内,13个树种的林分平均含碳率最大差值为3.52%。将表1中的树种按器官平均含碳率与表2中的相应的林分按生物量加权平均含碳率比较,其差值在5%以内。3主要树种碳储量、含碳率及转换系数(1)在本研究对象范围内,种内各器官的含碳率变动系数在1.90%～5.96%之间;器官含碳率的种间变动系数在2.28%～5.37%之间,与中国热带雨林6.5%～15%变动系数相比这种变动幅度相对较小(2)四川地区13种主要针叶树种的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、木杉0.5365、柳杉0.5479、水杉0.5489、冷杉0.5050、云杉0.5160。(3)针叶树种器官碳的平均含碳率普遍高于阔叶树种平均高出0.18%～7.45%,相应的针叶林分的平均含碳率也高于阔叶林。各树种器官的平均含碳率值与林分平均含碳率值差值在5%以内。(4)根据本研究及前人的研究结果,四川针叶树种林分平均含碳率值均大于0.5,以0.45作为平均含碳率转换系数无论对针叶树、阔叶树亦或全部乔木树种都明显偏小,在估算中国森林乔木层的碳储量或碳通量时可能带来6%～10%的负系统误差。由于阔叶树的平均含碳率值大多低于0.5,而针叶树