四川主要針葉樹種含碳率測(cè)定與分析

四川主要針葉樹種含碳率測(cè)定與分析

長期以來，由于人們對(duì)森林的全面影響缺乏關(guān)注，我們注重片面經(jīng)濟(jì)效益的最大化，忽視了森林的生態(tài)效應(yīng)和森林本身的可再生能力，森林面積繼續(xù)減少，一些地區(qū)森林消失。目前,對(duì)森林碳儲(chǔ)量及其與大氣CO1學(xué)習(xí)方法1.1粉碎方法的確定本研究一共采集了落葉松(所有采集的樣品在粉碎前均放入80℃的恒溫箱中烘至恒重?？紤]到在分析時(shí)樣品的實(shí)際用量較少,為了保證取樣全面及混合均勻,本實(shí)驗(yàn)采用3次粉碎法制樣,即初次粉碎時(shí)取樣量較大,在初粉碎的基礎(chǔ)上按四分法取其中的1/4進(jìn)行第2次粉碎,然后進(jìn)行第3次粉碎。然后在各樹種的每組充分混合后的樣品中稱取0.02g～0.03g待測(cè)。1.2樣品的制備樣品的有機(jī)含碳率測(cè)定采用濕燒法,具體采用重鉻酸鉀-硫酸氧化法進(jìn)行樣品分析,每次測(cè)3個(gè)平行樣,測(cè)定結(jié)果取平均值。1.3不同區(qū)域林分含碳率的變化為了便于估算區(qū)域和國家尺度各森林類型碳儲(chǔ)量,假定處于不同生長階段以及生長在不同區(qū)域的同一樹種器官的含碳率基本相同,利用各樹種的生物量標(biāo)準(zhǔn)地資料對(duì)林分的平均含碳率值進(jìn)行計(jì)算。具體計(jì)算公式為:%=(%=(其中,C%為某森林類型林分平均含碳率;C2結(jié)果與分析2.1器官之間含碳率的變化各樹種的含碳率測(cè)定結(jié)果如表1所示。(1)同一樹種不同器官的含碳率情況:馬尾松、柏木、柳杉各器官中樹根含碳率最高,落葉松、華山松、杉木、冷杉、云杉各器官中樹干含碳率最高,水杉各器官中樹枝含碳率最高,火炬松、濕地松、云南松、油松各器官中樹葉含碳率最高。方差分析結(jié)果顯示除華山松以外,其它樹種各器官之間均存在不同程度的顯著性差異。從各器官平均值來看,枝、葉、干、根的含碳率平均值之間不存在顯著性差異,而皮與干之間存在顯著性差異。各器官平均含碳率最高的為油松0.5397,最低的冷杉0.5074。(2)不同樹種相同器官含碳率的比較:樹干含碳率最高的是柳杉,最低的是馬尾松;樹枝含碳率最高的是油松,最低的是冷杉;樹葉含碳率最高的是油松,最低的是冷杉;樹皮含碳率最高的是華山松,最低的是云杉;樹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,樹皮含碳率最低0.5121。(3)結(jié)果表明在所研究的針葉樹種中以油松樹葉的含碳率最高0.5708,以冷杉樹葉最小0.4681。無論是同一樹種各器官之間還是不同樹種的相同器官之間的含碳率變化幅度都不大。種內(nèi)各器官之間的含碳率變化以華山松最小,其變動(dòng)系數(shù)為1.90%,各器官間不存在顯著性差異;以冷杉最大,變動(dòng)系數(shù)為5.96%,干與枝、葉存在顯著性差異,皮和葉之間也存在顯著性差異。相同器官不同樹種各器官含碳率變化幅度不大,變動(dòng)系數(shù)在2.28%～5.37%之間。從總體上看,不同樹種各器官含碳率的高低分布呈現(xiàn)出隨機(jī)性并不依某種規(guī)律變化,完全由各樹種自身的特性決定。2.2林分平均含碳率的計(jì)算從表2的測(cè)定結(jié)果可知,同一樹種不同器官的含碳率值是有一定差別的。以每個(gè)樹種各器官含碳率的算術(shù)平均值來作為由該樹種所組成的林分的平均含碳率值并不能真實(shí)地反映實(shí)際情況,因?yàn)閱文净蛄址指髌鞴俚纳锪吭诳偵锪恐兴嫉臋?quán)重不同,應(yīng)根據(jù)各器官生物量的權(quán)重來計(jì)算該森林類型林分平均含碳率。假定處于不同生長階段及生長在不同區(qū)域的同一樹種各器官的含碳率基本相同,利用各樹種的生物量標(biāo)準(zhǔn)地資料對(duì)林分的平均含碳率值進(jìn)行了計(jì)算(由于受篇幅所限本文不能列出全部計(jì)算過程),結(jié)果見表2。結(jié)果顯示,盡管樹種各器官生物量在總生物量中所占的比例隨樹種的年齡、氣候條件、立地條件等變化而變化,但林分按生物量加權(quán)的平均含碳率值受這些因素的影響卻很小,是一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的值。從變動(dòng)系數(shù)可以看出其平均含碳率的變化幅度是非常小的,除馬尾松和柏木外,其余12個(gè)樹種的林分平均含碳率變動(dòng)系數(shù)均在3%以內(nèi),13個(gè)樹種的林分平均含碳率最大差值為3.52%。將表1中的樹種按器官平均含碳率與表2中的相應(yīng)的林分按生物量加權(quán)平均含碳率比較,其差值在5%以內(nèi)。3主要樹種碳儲(chǔ)量、含碳率及轉(zhuǎn)換系數(shù)(1)在本研究對(duì)象范圍內(nèi),種內(nèi)各器官的含碳率變動(dòng)系數(shù)在1.90%～5.96%之間;器官含碳率的種間變動(dòng)系數(shù)在2.28%～5.37%之間,與中國熱帶雨林6.5%～15%變動(dòng)系數(shù)相比這種變動(dòng)幅度相對(duì)較小(2)四川地區(qū)13種主要針葉樹種的林分平均含碳率分別為落葉松0.5259、火炬松0.5262、華山松0.5437、馬尾松0.5144、濕地松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)針葉樹種器官碳的平均含碳率普遍高于闊葉樹種平均高出0.18%～7.45%,相應(yīng)的針葉林分的平均含碳率也高于闊葉林。各樹種器官的平均含碳率值與林分平均含碳率值差值在5%以內(nèi)。(4)根據(jù)本研究及前人的研究結(jié)果,四川針葉樹種林分平均含碳率值均大于0.5,以0.45作為平均含碳率轉(zhuǎn)換系數(shù)無論對(duì)針葉樹、闊葉樹亦或全部喬木樹種都明顯偏小,在估算中國森林喬木層的碳儲(chǔ)量或碳通量時(shí)可能帶來6%～10%的負(fù)系統(tǒng)誤差。由于闊葉樹的平均含碳率值大多低于0.5,而針葉樹