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大兴安岭南段华北落叶松人工林碳储量及分配特征研究

2017-01-10舒洋周梅赵鹏武曾楠石亮王梓璇王鼎葛鹏张波

生态环境学报 2016年10期
关键词:土壤层林龄落叶松

舒洋,周梅,,赵鹏武,,曾楠,石亮,王梓璇,王鼎,葛鹏,张波

1.内蒙古农业大学草原与资源环境学院,内蒙古 呼和浩特 010020;2.内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家定位观测研究站,内蒙古 赤峰 025150

大兴安岭南段华北落叶松人工林碳储量及分配特征研究

舒洋1,周梅1,2*,赵鹏武1,2,曾楠1,石亮1,王梓璇1,王鼎1,葛鹏1,张波1

1.内蒙古农业大学草原与资源环境学院,内蒙古 呼和浩特 010020;2.内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家定位观测研究站,内蒙古 赤峰 025150

以大兴安岭南段内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家定位观测研究站为研究区,以华北落叶松(Larix prinicipis)人工林为研究对象,采用野外样地实测调查与室内分析相结合的方法对华北落叶松人工林碳储量及分配特征进行了研究。结果表明:不同林龄华北落叶松人工林生态系统碳储量表现为32 a(205.83 t∙hm-2)>28 a(186.38 t∙hm-2)>16 a(155.84 t∙hm-2);华北落叶松人工林植被层碳储量为9.11~26.73 t∙hm-2,占总碳储量的5.85%~14.0%,随着林龄的增加而先增加后减少;枯落物层碳储量为0.29~0.40 t∙hm-2,占总碳储量的0.19%,随着林龄的增加其所占比例趋于稳定;土壤层碳储量表现为为32 a(178.70 t∙hm-2)>28 a(159.92 t∙hm-2)>16 a(146.44 t∙hm-2),占总碳储量的比例为86.82%~93.96%,随着林龄的增加其所占比例呈递减趋势;不同林龄阶段碳储量均表现为土壤层>植被层>枯落物层,地下>地上;植被层碳储量以乔木层最大(6.85~26.46 t∙hm-2),占比为75.21%~98.99%,而乔木层碳储量主要分布在树干(2.53~14.98 t∙hm-2),占乔木层碳储量的比例为36.93%~56.61%,且随林龄的增加而增加;土壤层碳储量主要集中在0~30 cm土层,占土壤层总碳储量的70.78%~78.82%。研究结果可为华北落叶松人工林经营管理和高效培育提供理论依据。

大兴安岭南段;华北落叶松;人工林;碳储量;分配特征

大气中CO2浓度从工业革命前的280 μmol∙L-1升至2011年的390 μmol∙L-1(World Meteorological Organization,2011),气候变暖及其影响引起科学界关注(Hu et al.,2013)。森林生态系统约占陆地植被总生物量的80%,是陆地生态系统中最大的碳库和重要的碳吸收汇(Watson et al.,2000),其在降低大气CO2浓度(杨洪晓等,2005),减缓全球气候变暖方面具有重要作用(牟长城等,2013)。其中,北半球中、高纬度地区的森林生态系统在全球碳平衡中发挥着重要作用(Houghton,2005)。深入研究森林生态系统碳储量及分配特征是评价森林碳汇潜力、评估森林应对气候变化能力的关键。

森林生态系统在植被层、凋落物层、土壤层储存着大量的碳,在全球碳库中占有重要地位,约占陆地生态系统碳储量的50%~60%。其中,森林碳库约占全球植被碳库的86%以上,森林土壤碳库约占全球土壤碳库的73%,为全球碳循环做出了巨大的贡献(Dixon et al.,1994;Xu et al.,2010)。森林作为一个动态的碳库,其储存碳的能力与森林碳储量密切相关。森林碳储量分配受多种因素的影响,如气候变化(Chen et al.,2010)、森林类型(Sharma et al.,2010;Zhang et al.,2013)、人为干扰(Powers et al.,2011;齐麟等,2013)、立地条件(Zhu et al.,2010)、林龄(Li et al.,201339;Cheng et al.,2014522)等。林龄是森林生态系统功能与结构的重要预测指标,对森林生态系统碳储量和碳分配具有重要影响(Bradford et al.,2010)。随着碳源汇问题研究的发展,碳储量随林龄的变化成为一个研究的热点。

森林生长阶段的差别不仅会影响林木的成活率,还会影响其植被碳库的分配特征(Noh et al.,2010)。目前大部分研究表明森林生态系统的植被层及其乔木层碳储量随林龄增加而增大(田大伦等,2014;马丰丰等,201694),而部分林型表现出相反特征,祁连山青海云杉(Picea crassifolia)林木植被层平均碳储量由幼龄林到成熟林呈现上升趋势,而从成熟林到过熟林则呈现下降趋势(彭守璋等,2011);山西太岳25年生的油松(Pinus tabuliformis)人工林植被及乔木层碳储量低于18年生人工林(Cheng et al.,2014)522。林下植被层(灌木、草本层)在植被碳库中所占比例很小(Zhang et al.,2010;Wei et al.,2013),其随林龄的变化表现出不同的变化趋势,其中小兴安岭林区不同林龄(7~41 a)的长白落叶松(Larix olgensis)人工林林下植被层碳储量随林龄增加呈二次曲线增长(马炜等,2010);黄土丘陵区油松人工林林下植被层碳密度随林龄增加呈先减小后增大的趋势(杨玉娇等,2014)2133;辽东山区典型森林生态系统中,灌木层碳储量随林龄增加而减小,草本层则无明显规律(田杰等,2012)2723;大兴安岭南部温带山杨(Populus davidiana)天然次生林林下植被层碳储量随林龄呈线性增加(史山丹等,2012)431。

森林土壤是森林生态系统最大的碳库,其碳密度约为森林植被碳库密度的2~4倍(周玉荣等,2000518;Malhi et al.,2000)。有些研究表明,土壤碳库在林龄序列上没有明显规律性(田杰等,20122726;Li et al.,201339;Wei et al.,2013),而大兴安岭林区不同林龄(10、15、26、61 a)土壤碳储量随林龄的增加呈稳定增长(齐光等,2013)10;黄土丘陵区不同林龄(9、23、33 a)的油松人工林土壤碳储量随着林龄增加呈现上升趋势,而33~47年生则随着林龄增加呈现下降趋势(杨玉娇等,2014)2134。综上可知,不同林型各组分的碳储量在不同生长阶段所表现出的特点不同。

华北落叶松是寒温带针叶林的建群树种及高山地区人工造林的主要树种,是我国重要的森林资源,对地区生态环境调节具有重要作用。大兴安岭南段山地地处森林、草原、湿地、沙地多重生态过渡区,边缘效应明显,该区域华北落叶松人工林碳储量及分配特征具有重大研究意义。目前,对我国北方寒温带森林碳储量的研究已积累了部分数据,但仍缺少不同林型在不同林龄下的森林生态系统各组分碳密储量时空分布特征的综合性研究。本研究选择大兴安岭南段赛罕乌拉森林生态系统国家定位观测研究站(以下简称赛罕乌拉森林生态国家站)的华北落叶松人工林为研究对象,试图揭示其碳储量及其分配特征,以期为经营管理和高效培育提供理论依据。

1 研究区概况

研究区位于大兴安岭南段赛罕乌拉森林生态国家站内(43°59′~44°27′N,118°18′~118°55′E)。该区属于大兴安岭南部山地阿尔山支脉,地貌类型为中山山地,地势从东北向西南逐渐倾斜。平均海拔高度1000 m,最高海拔1997 m。研究区属温带半湿润温寒气候区,最高气温29 ℃,最低气温-32 ℃,年平均气温2 ℃。年均降水量400 mm,年蒸发量2050 mm,湿润度为0.5~0.8(哈琴等,2013)。区内土壤以山地黑土、灰色森林土、棕壤土以及暗粟钙土为主。主要森林类型为阔叶次生林,主要树种有白桦(Betula platyphylla)、山杨(Populu sdavidianaDode)、蒙古栎(Quercus mongolica)、黑桦(Betula dahurical)、大果榆(Ulmus macrocarpa),林下以虎榛子(Ostryopsis davidiana)、兴安杜鹃(Rhododendron dahuricum)、照山白(Rhododendron micranthum)等(史山丹等,2012)429。

2 研究方法

2.1 样地设置与调查方法

2015年7—8月,对试验区全面踏查后,在立地条件基本一致地段,根据典型性、代表性原则选取16年生华北落叶松人工幼龄林、28年生中龄林及32年生近熟林开展调查,在不同林龄的林分内设置5块标准地,面积均为30 m×30 m,共计15个标准地,样地林分生长信息见表1。

表1 样地概况Table 1 Plot overview

2.1.1 乔木层生物量测定

在每木调查结果的基础上,按平均胸径、树高选取标准木,其生长正常、不断梢、无病虫害,不选用边缘木,每个标准地选取1株标准木,共选取15株标准木。选取标准木并伐倒后,树高(H)小于15.0 m者,在树干1.3 m处分段,以后按1.0 m长度分段,直到树梢不足1.0 m;树高(H)大于15.0 m者,在树干1.3 m处分段,以后按2.0 m长度分段,直到树梢不足2.0 m,分别截取圆盘、标记并带回实验室计算树干生物量,树皮样品从每个圆盘中获取以计算树皮生物量。将树冠分为上、中、下3层,树枝、树叶分3层按比例取样后带回实验室以计算树枝、树叶生物量。具体调查与采样方法参照《森林生态系统长期定位观测方法》(国家林业局,2011)。

根系调查采取挖取全根的方法(根据立地条件及树木生长判断根的走势),对15株标准木的根系进行调查与取样,挖出根系(<1~2 mm的忽略不计),取样带回实验室测定生物量及含碳率。

2.1.2 林下植被层生物量测定

样地内无灌木层。草本取样在标准地内四角及中心设置1 m×1 m的草本样方5个,采取收获法分分别地上部和地下部进行取样,在60 ℃下烘至恒重,测定生物量。

2.1.3 枯落物层调查

在草本样方内,收集其样方内全部枯落物,在60 ℃下烘至恒重,测定生物量。

2.1.4 土壤调查

在每个标准地选择1个未受人为干扰、植被结构和土壤具有代表性的地段挖取土壤剖面,共挖15个土壤剖面,分0~10、10~20、20~30、30~40、40~50……90~100 cm土层收集样品,本研究区剖面挖取到50 cm时已到基岩,故采样深度为0~50 cm。土壤每层取3个重复样品混合带回实验室用于土壤有机碳测定。同时用环刀自下而上分层取样,每层3个重复,用于土壤容重测定。样品采集中尽量剔除石砾、植物残根等。

2.2 生物量及碳储量计算

植被层各器官含碳率采用重铬酸钾-外加热法测定(鲍士旦,2008),生物量及碳储量计算方法见表2。

2.3 土壤有机碳含量测定及碳储量计算

土壤有机碳含量采用重铬酸钾-外加热法测定(鲍士旦,2008),土壤有机碳储量采用下式计算:

式中,Csi第i层为土壤有机碳储量(kg∙hm-2),Di为第i层土壤容重(g∙cm-3);Ci为第i层土壤有机碳含量(g∙kg-1);Hi为第i层土层厚度(cm);Gi为第i层直径大于2 mm的石砾所占的体积百分比(%)(梁启鹏等,2011;陶玉华等,2011)。实际调查中,由于Gi值很小,可以忽略不计。

2.4 数据处理

数据采用Office 2010整理,SPSS 20.0进行统计分析,Simplot 10.0进行绘图。

3 结果与分析

3.1 植被层碳储量及分配格局研究

3.1.1 乔木层碳储量及分配

华北落叶松人工林乔木层碳储量及各器官碳储量均随林龄的增加表现出不尽相同的变化趋势(表3)。16、28、32 a落叶松林乔木层碳储量分别为6.85、25.43、26.46 t∙hm-2。16~28 a,乔木层及各器官碳储量均随林龄的增加而显著增加(P<0.05);28~32 a,树干生物量增势趋缓(P>0.05),枝、皮量缓慢下降(P>0.05),叶量趋于稳定(P>0.05),根量明显下降(P<0.05)。仅树干和乔木层碳储量变化趋势完全一致,表明树干是决定乔木层碳储量变化的主要因素。

华北落叶松人工林乔木层各器官碳储量占比随林龄的增加略有不同(表3)。16~32 a,树干碳储量占乔木层总碳储量的比例呈递增趋势,树枝、树叶、树根所占比例呈下降趋势,树皮所占比例先升高后降低。每个林龄阶段均以树干所占比例最大,占整个乔木层碳储量的36.93%~56.61%。表明随着华北落叶松人工林林龄的增长,树干是碳储量积累最多的器官,同时树干随着林龄的增加,表现出碳净积累,而由于枝、叶、皮、根部分组织的衰老脱落,在碳积累过程中表现出比较强烈的碳循环。

表2 参数计算公式表Table 2 The formulas of parameters

表3 华北落叶松人工林乔木层碳储量及分配Table 3 Carbon storage and allocation in the tree layer under Larix prinicipis plantation

表4 华北落叶松人工林草本层和枯落物层碳储量及分配Table 4 Carbon storage and allocation in the herb layer and litter layer under Larix prinicipis plantation

表5 华北落叶松人工林土壤碳储量Table 5 Carbon storage in the soil layer under Larix prinicipis plantation

3.1.2 林下植被层和枯落物层碳储量及分配

华北落叶松人工林草本层碳储量随林龄的增加呈现递减趋势(表4),草本层碳储量为0.27~2.26 t∙hm-2,其中地上碳储量为0.15~1.54 t∙hm-2,地下碳储量为0.12~0.71 t∙hm-2,不同林龄草本地上碳储量均大于地下碳储量。随着林龄增加,草本地上、地下碳储量均呈递减趋势(P<0.05)。枯落物层碳储量随林龄的增加呈现递增趋势(P<0.05),为0.29~0.40 t∙hm-2。随着林龄的增加,华北落叶松人工林草本地上碳储量占草本层总碳储量的比例呈现递减的趋势,而草本地下碳储量所占比例呈现递增的趋势。

3.2 土壤层碳储量及分配

由表5可知,华北落叶松16、28、32 a人工林土壤总碳储量均随林龄的增加呈现递增趋势(P<0.05),分别为146.44、159.92、178.70 t∙hm-2。不同林龄各土层碳储量为13.09~51.50 t∙hm-2,除0~20 cm土层外,其他土层碳储量均随土壤深度增加而显著减小(P<0.05)。同一林龄、不同土层碳储量多重比较结果显示,仅16 a 人工林0~10 cm和10~20 cm无显著差异(P>0.05),28、32 a人工林土层碳储量均随着土层加深呈现显著递减趋势(P<0.05)。

由图1可知,华北落叶松16、28、32 a人工林土壤0~30 cm土层的碳储量分别占土壤总碳储量的78.82%、73.11%和70.78%,表明土壤碳储量主要集中在0~30 cm土层,呈现表层聚集现象,各层所占比例为8.93%~30.40%。除16 a外,其他林龄林分各土层碳储量所占比例均随着土层加深呈现递减趋势。同一土层不同林龄碳储量均随林龄增加表现出不尽相同的变化趋势,0~10、20~30 cm土壤碳储量所占比例均随林龄增加而先增加后降低,10~20 cm随林龄增加而降低,30~40、40~50 cm随林龄增加而增加。一方面反映出土壤有机碳集中分布在养分循环比较活跃的区域,另一方面体现出随林龄增加,有机碳逐渐向下层土壤转移的现象。

图1 华北落叶松人工林土壤碳储量分配Fig.1 Carbon storage allocation in the soil layer under Larix prinicipis plantation

3.3 生态系统总碳储量及分配特征研究

华北落叶松人工林生态系统总碳储量主要包括乔木层、林下植被层、枯落物层、土壤层的碳储量,16、28、32 a人工林总碳储量分别为155.84、186.38、205.83 t∙hm-2,随着林龄增加,总碳储量呈现递增趋势(P<0.05)。林龄对华北落叶松人工林生态系统碳储量的组成和分配具有显著影响(表6、7),植被层、枯落物层、土壤层,地上、地下碳储量均随林龄的增加呈现递增的趋势。华北落叶松16、28、32 a人工林碳储量均表现为土壤层>植被层>枯落物层,地下>地上。由表7可知,华北落叶松人工林生态系统碳储量以土壤层碳储量所占比例最大,为86.82%~93.96%,但随着林龄的增加其所占比例逐渐降低。植被层碳储量占总生态系统碳储量的比例为5.85%~14.0%,随着林龄增加而先增加后降低,植被层碳储量以乔木层所占比例最大,为75.21%~98.99%。枯落物层碳储量所占比例均为0.19%,随着林龄增加处于较稳定的状态。总体上,生态系统碳储量以土壤层碳储量占主导地位。

表6 华北落叶松人工林生态系统碳储量Table 6 Carbon storage under Larix prinicipis plantation ecosystem t∙hm-2

表7 华北落叶松人工林生态系统碳储量分配Table 7 Carbon storage allocation under Larix prinicipis plantation ecosystem %

4 讨论与结论

4.1 讨论

4.1.1 林龄对华北落叶松人工林生态系统碳储量及分配的影响

森林组成、年龄结构、密度、林分起源以及森林经营活动对生态系统的碳储量有明显影响(Schulp et al.,2008),植被和土壤碳储量是评价人工林生态系统吸收和固定CO2功能的重要指标(吴鹏飞等,2008)。森林生态系统碳储量主要由植被层、枯落物层、土壤层组成,本研究中华北落叶松16、28、32 a人工林碳储量均表现为土壤>植被层>枯落物层,地下>地上,这与前人的研究结果相一致(邢玮等,2014;马丰丰等,2016100;徐慧芳等,2016);华北落叶松16、28、32 a人工林生态系统碳储量分别为155.84、186.38、205.83 t∙hm-2,随林龄增加而增加(P<0.05),平均值为182.68 t∙hm-2,低于我国森林生态系统平均碳储量(258.83 t∙hm-2)、落叶松林碳储量(246.80 t∙hm-2)(周玉荣等,2000)520,这主要是由于本研究华北落叶松人工林尚处于幼中龄林阶段,而研究区地处半干旱半湿润区过渡带,树木在旱年或旱季常受缺水胁迫,同时海拔较高,温度较低,生长期变短,导致植被层和土壤层碳储量较小;另外,抚育不足导致树冠重叠和分化严重,林下植被单一,多样性较低,也是导致碳储量较低的原因之一(王云霓等,2015)14。

4.1.2 林龄对华北落叶松人工林植被层碳储量及分配的影响

华北落叶松16、28、32 a人工林植被层碳储量分别为9.11、26.11、26.73 t∙hm-2,随林龄增加呈现递增的趋势,平均值为20.65 t∙hm-2,研究结果比张田田等(2012)33(71.22 t∙hm-2)、王云霓等(2015)10(30.96 t∙hm-2)偏低,碳储量平均值也明显低于全国落叶松林(60.2 t∙hm-2)(周玉荣等,2000)520。主要是由于本研究林分均处于幼中龄林阶段,乔木层碳储量较小,导致植被层碳储量及其占生态系统碳储量比例均较小。随着林龄增加,植被层碳储量所占比例逐渐增大,而土壤层碳储量所占比例逐渐减小,枯落物层无明显变化规律,表明林龄对华北落叶松人工林生态系统各组分碳储量分配存在不同的影响(明安刚等,2014)944。随林龄增加,土壤碳储量所占生态系统碳储量比例逐渐降低,乔木层则逐渐增加。华北落叶松人工林植被层碳储量以乔木层所占比例最大,为75.21%~98.99%,这与前人研究结果相一致(张田田等,201233;Cheng et al.,2014521)。乔木层碳储量主要分布在树干(36.93%~56.61%),其中树干、树枝、树叶碳储量随林龄增加而增大,树皮、树根随林龄增加而先增加后减少。随着林龄的增加,乔木层碳储量越来越大,表现为碳净积累的过程,其中干材的碳净积累效应更明显;枝、叶碳储量在积累的同时因部分组织衰老脱落而具有比较强烈的碳循环过程。林下草本层、枯落物层对碳储量的贡献远小于乔木层,尤其是在生长后期。但这些植被层不仅是森林植物群落的重要组成部分,而且在森林生态系统碳循环过程中发挥着重要作用,尤其是枯落物层和根的分解是土壤有机质最主要的来源,直接决定了碳素的周转速率(高阳等,2014)645。以往的研究多集中于乔木层,忽略了其他层次的贡献,在一定程度上低估了植被层的碳储量(黄从德,2008)。

4.1.3 林龄对华北落叶松人工林土壤层碳储量及分配的影响

森林土壤是生态系统中最大的碳库,我国森林土壤的平均碳储量为193.55 t∙hm-2(周玉荣等,2000)520,生态系统碳储量以土壤层为主(王宁,2014;孙虎等,2016)。华北落叶松16、28、32 a人工林土壤层碳储量分别为146.44、159.92、178.70 t∙hm-2,随林龄的增加而增大,平均值为161.69 t∙hm-2,低于我国森林碳储量的平均值。这主要是因为研究区华北落叶松人工林位于大兴安岭南段干旱半干旱区域,地理位置较特殊,树种的不同引起了林分地上、地下部分凋落物的输入组分有所不同,进而影响了土壤的碳固持,导致土壤碳积累较少,且以往有些研究采样深度可取到100 cm(明安刚,2014)945,而本研究只取到50 cm,最终导致土壤碳储量较低。16、28、32 a林分0~30 cm土层的碳储量分别占土壤碳储量的78.8%、73.1%和70.7%,表明土壤碳储量主要集中在0~30 cm土层,呈现表层聚集现象,这与前人的研究结果相一致(Yang et al.,2007;齐光等,201313;孙海静等,2014)。森林土壤有机碳储量可反映以植物残体进入为主的有机质输入与以微生物分解作用为主的有机质输出之间的动态平衡(刘姝媛等,2010),一方面反映土壤有机碳集中分布在养分循环比较活跃的区域,另一方面体现出随林龄增加,有机碳逐渐向下层土壤转移的现象。

4.2 结论

华北落叶松16、28、32 a人工林生态系统碳储量分别为155.84、186.38、205.83 t∙hm-2,随林龄增加呈现递增的趋势,不同林龄阶段碳储量均表现为土壤>植被层>枯落物层,地下>地上。随着林龄增加,植被层碳储量所占比例逐渐增加,而土壤层碳储量所占比例逐渐降低,枯落物层无明显变化规律。16、28、32 a人工林植被层碳储量分别为9.11、26.11、26.73 t∙hm-2,随林龄增加呈现递增的趋势,并主要集中在乔木层(75.21%~98.99%)。16、28、32 a人工林土壤层碳储量分别为146.44、159.92、178.70 t∙hm-2,随林龄的增加而增大,0~30 cm的碳储量分别占土壤碳储量的78.8%、73.1%和70.7%,表明土壤碳储量主要集中在0~30 cm土层,呈现表层聚集现象。

华北落叶松人工林树干碳储量是乔木层碳储量的主体,因此应充分利用其生长特性,加强对该地区森林生态系统的科学管理,尤其是对中幼龄期乔木碳库的管理,以最大限度地增加树干碳储量,从而增加人工林植被层碳储量。土壤碳储量是华北落叶松人工林生态系统碳储量的主体,通过采用合理的措施,维持和增加土壤碳储量也是提高华北落叶松人工林生态系统碳储量的有效途径之一。表层土壤的稳定性较差,易受各种人类活动的影响,因此,减少各种人类活动对表层土壤的破坏,加强森林乔木、林下灌木、草本和凋落物对表层土壤的保护,对扩增和维持土壤碳库以及缓解大气CO2浓度上升具有重要意义。

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Carbon Storage and Its Distribution Characteristics in the Planted Forest of Larix prinicipis in Southern Daxinganling

SHU Yang1, ZHOU Mei1,2*, ZHAO Pengwu1,2, ZENG Nan1, SHI Liang1, WANG Zixuan1, WANG Ding1, GE Peng1, ZHANG Bo1
1.Inner Mongolia Agricultural University, College of Grassland, Resources and Environment, Huhhot 010020, China; 2.Saihanwula Forest Ecosystem National Research Station, Chifeng 025150, China

This study was conducted in Saihanwula forest ecosystem national research station in southern Daxinganling.Our main subjects were to determinate carbon storage and distribution characteristics of carbon storage in the planted forest of Larix prinicipis, by using the method of combination of plot-level survey and laboratory analysis.The results showed that the total carbon storage of Larix prinicipis plantation ecosystem was in the order of 32 a (205.83 t∙hm-2)>28 a (186.38 t∙hm-2)>16 a (155.84 t∙hm-2); Carbon storage of the vegetation layer was 9.11~26.73 t∙hm-2, contributing 5.85%~14.0% to the total carbon storage of the ecosystems, as it grew and then decreased with age; The carbon storage of litter layer was 0.29~0.40 t∙hm-2, which contributed 0.19% to the total carbon storage of the ecosystems, with the increase of forest age tends to be stable; The order of carbon storage of soil layer was 32 a (178.70 t∙hm-2)>28 a (159.92 t∙hm-2)>16 a (146.44 t∙hm-2), contributing 86.82%~93.96% to the total carbon storage of the ecosystems, as it decreased with age; The carbon storage of Larix prinicipis plantation stage characterized by soil layer>vegetation layer>litter layer, underground>aboveground; The biggest carbon storage of the vegetation layer was the tree layer (6.85~26.46 t∙hm-2), about 75.21%~98.99%, in which the trunk dominants (2.53~14.98 t∙hm-2) of 36.93%~56.61%, and the carbon storage increased with the forest age.The carbon storage in the soil layer mainly concentrated in 0~30 cm soil layer, which contributed 70.78%~78.82% to the total soil carbon storage.The results can provide theoretical basis for Larix prinicipis plantation management and efficient cultivation.

the Southern Daxinganling; Larix prinicipis plantation; carbon storage; distribution characteristics

10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.10.003

S718.5; X171.1

A

1674-5906(2016)10-1604-08

舒洋, 周梅, 赵鹏武, 曾楠, 石亮, 王梓璇, 王鼎, 葛鹏, 张波.2016.大兴安岭南段华北落叶松人工林碳储量及分配特征研究[J].生态环境学报, 25(10): 1604-1611.

SHU Yang, ZHOU Mei, ZHAO Pengwu, ZENG Nan, SHI Liang, WANG Zixuan, WANG Ding, GE Peng, ZHANG Bo.2016.Carbon storage and its distribution characteristics in the planted forest of Larix prinicipis in Southern Daxinganling [J].Ecology and Environmental Sciences, 25(10): 1604-1611.

国家自然科学基金项目(41530747);内蒙古自治区科技计划项目(20110527)

舒洋(1988年生),男,博士研究生,主要从事森林生态学研究。E-mail: shuyang_happy@126.com *通信作者:周梅,教授,主要从事森林生态学研究。E-mail: dxal528@aliyun.com

2016-08-10

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