火炬松林碳汇监测方法学研究

火炬松林碳汇监测方法学研究

为了保护水生生态环境，降低全球温室效应的重点是减少co。1数据来源、研究方法和监测前准备1.1平均木材料u火炬松资料主要取自浙江省衢江、黄岩、临海、仙居和余杭5个县(市区)的31块标准地和l9株解析木(平均木)材料,林龄9～22年生。标准地面积约为500m1.2造林地指数、含碳率、造林技术和监测用立地因子与立地指数SI建立立地因子数量化立地指数模型和数量化立地指数表,用年龄t与优势树高Hu数据建立浙江省火炬松人工林立地指数模型,用林龄t、SI、密度N与各生长指标建立人工林生长和收获模型。立地指数标准年龄为20a。所有数据全部用中国林科院Forstat2.0软件处理,按规定进行数据筛选和处理。含碳率测定采用重铬酸钾-硫酸氧化法。监测方法分造林前(规划)阶段的预测和林分生长(造林后)阶段的实际监测。用生物量法计算碳汇。1.3调查机构及密度项目规划(造林前)阶段,对造林小班进行立地因子调查,包括海拔、地形、土壤和植被等,实测小班面积S(hm林分生长(造林后)阶段,按随机抽样原则,确定10%以上数量小班作为监测小班,在监测小班内选择有代表性位置设置一定面积的固定标准地n个,小班面积S,在每个监测期调查林龄t(a)、林分单位密度N(株/hm2利用导向曲线确定优势高生长曲线簇造林前(规划)阶段的预测可根据数量化立地指数表查算立地指数,林分生长(造林后)阶段的实际监测采用Levakovic2型曲线函数拟合优势高(Hu)与年龄(t)的关系,建立优势高生长导向曲线,用比例法生成各立地指数的优势高生长曲线簇。导向曲线方程为:相关系数r=-0.9388。当t=t则:小班的立地指数SI用调查得到的监测林分优势高Hu与年龄t代入上述模型计算。为了避免调查优势高,可以用林分平均高H估算。建立的浙江省火炬松优势高预测模型为:相关系数r=0.9937。3计算生长量和生物量3.1火炬松生长收获模型建立不同林龄火炬松胸径、树高的确定,在林分生长(造林后)阶段根据林分调查因子计算;预测阶段则根据火炬松生长收获模型估算,用样地的林分密度N、年龄t和立地指数SI与平均胸径D、树高H拟合回归建立火炬松生长收获模型,模型如下:相关系数r=0.9972。相关系数r=0.9821。3.2林木干生物量计算根据江波等1992年在浙江南半部,包括金华、衢州、丽水、台州和温州设立的25块标准地作生物量调查,建立生物量与树高、胸径和密度的关系模型估算火炬松林分各部分绝干生物量W将间伐木的平均树高H、胸径D代入树干生物量模型计算间伐材树干生物量W,则单位面积间伐材树干生物量W式中m为单位面积间伐株数(株/hm4林下植被、果皮和皮的碳汇量要注意作火炬松林分的碳汇包括火炬松的器官(干、枝、叶、根、花果、皮)、枯枝落叶、林下植被、土壤、动物和微生物等,由于土壤、枯枝落叶层、动物、微生物碳库有可证实的依据证明在林分生长过程中碳储量不会减少,而且监测成本高,因此,监测时放弃这几个碳库的碳汇量。林下植被到最后林分郁闭时几乎很少,花果量也很少,皮中的碳不能长期固定,所以林下植被、花果和皮的碳汇也予以放弃。根据火炬松林分生长规律,在生长周期内要进行若干次抚育间伐,林分生长收获模型是建立在大部分间伐过的林分标准地上的,因此,在有间伐的监测期内,应加上间伐木的碳汇。间伐剩余物会以枯枝落叶的形式留在林分内,伐根也留在林分内,增加土壤的碳储量,但为了减少监测成本,间伐木只计算树干的碳汇量。放弃的这些碳库足以弥补碳泄漏引起碳汇的损失量。5有机碳的测定含碳率测定采用重铬酸钾-硫酸氧化法,在加热条件下,用一定量的标准重铬酸钾-硫酸溶液,氧化植物有机碳,多余的重铬酸钾用硫酸亚铁溶液滴定,由消耗的重铬酸钾量计算出有机碳量。浙江省火炬松各器官绝干重量含碳率Pi测定结果见表1。6co碳密度和碳量碳汇量估算主要包括碳密度(林分单位面积绝干含碳量)、碳储量(林分总含碳量)和CO碳密度(kg/hm林分平均碳密度:林分碳储量(t):CO监测期内CO7建立数学模型(1)本研究建立的监测方法学分项目规划阶段(造林前)预测和林分生长阶段(造林后)监测,区分不同立地条件、采用定量方法,建立了生长量、生物量数学模型,并考虑间伐材的碳汇,进行碳汇预测和监测,能满足项目规划和实际监测需要。(2)本方法学是基于全省数据建立的浙江省平均模型基础上的,因此比较适合于全省CDM-ARP项