黑龙江张广才岭九种主要乔木树种不同器官碳素分布特征

魏胜利 于立峰

(黑龙江省林业厅，哈尔滨 150000)

黑龙江张广才岭九种主要乔木树种不同器官碳素分布特征

魏胜利 于立峰

(黑龙江省林业厅，哈尔滨 150000)

采用临时标准地法对张广才岭的主要树种的不同器官碳素分布进行分析。各树种器官的碳素值在0.388～0.518之间，最高的是落叶松上枝，其值为0.518，最小值是榆树的皮部分，其值为0.388。各主要树种的各部分碳素值一般集中0.47左右。

碳素 主要树种 不同器官

1 研究意义和目的

森林生态系统是地球上除了海洋之外最大的碳库(1146GC)约占全球陆地(2477GC)的46%[1]，同时森林生态系统的碳储量是研究森林生态系统与大气之间C交换的基本参数[2]，也是估算森林生态系统向大气吸收和贮存含碳气体的关键因子[3]，在全球碳循环中具有十分重要的作用。森林通过生长从大气中吸收储存大量的CO2，其储存能力取决于森林类型、树种组成、林龄及人类活动关系。目前对森林生态系统的碳储量及碳汇能力的估算无论在区域尺度上还是国家尺度上在许多环节缺乏足够可信的观测数据和长期的资料积累，致使研究结果带来很大的不确定性。在过去的区域和国家尺度的森林生态系统碳储量的估算中，国内外研究者大多采用0.5作为所有森林类型的平均碳素[4]。也有采用0.45作为平均碳素[5]，极少数根据不同森林类型而采用不同的碳素。不同林型，不同植物以及同一植物不同器官的碳素值是有差别的。还有在不同的森林类型中由于立地、树种组成、林龄等不同，它的碳密度有一定的差异。

通过对张广才岭林口县9种主要乔木树种的不同器官含碳率展开研究，可以为准确估算区域乔木单木碳储量提供参考依据。

2 地理概况及数据的收集

2.1 张广才岭区域概况

张广才岭位于黑龙江省东南，属长白山北部山脉，北起松花江畔，南接长白山，东与完达山相连，西缘延伸到吉林省境内，是牡丹江与玛(蚂蚁)河的分水岭。山势高峻，地形复杂，既有悬崖绝壁，又有深谷陡坡，为黑龙江省最突出的高山峻岭。由主脊向两侧，逐渐由中山降为低山和丘陵。地处中纬度，气候冬暖夏凉，雨量充沛。

2.2 数据收集、处理

2.2.1 标准地林分测定

八块临时标准地设置在林口林业局的三个林场，每块标准地内设三个样地(30m×30m共24个临时样地)，对标准地内胸径大于5cm的所有树木进行调查，得出每一树种的平均胸径，计算出平均树高，计算蓄积，最后求出树种组成。

2.2.2 树种不同器官生物量的测定

在标准地内先确定优势树种，选取两种优势树种，共6棵树，其中2株优势木，2株中等木，2株被压木，对每一株树进行全株生物量测定，其中对枝叶分上中下三层测定，每层选3～5株标准枝，对枝叶分别测定、称重，用截断法分成1米一段，对树干进行称重，用挖根法对每株标准木的根进行全根称重，分三个标准进行称重(根﹤2cm、2cm﹤根﹤5cm、5cm﹤根)。对每层的枝、叶、根、干进行取样称重，再烘干称重。计算出各部分的干重。

2.2.3 碳素的测定

对取来的样品粉碎过100目筛，对过筛样品在60度的烘干箱烘干24小时，称取50mg左右样品，用干烧法测定碳素。

3 结果分析

各树种器官的碳素值在0.388～0.518之间，最高的是落叶松上枝，其值为0.518，最小值是榆树的皮部分，其值为0.388，从中我们观察可知，各主要树种的各部分碳素值一般集中0.47左右。从平均值可知，最小值为小根0.441，最大值为心材0.486(详见表1)。

表1 同一器官不同层次比较表(单位：mg/g)

表2 各器官不同层次的相对偏差值

观察上面表2各器官的相对偏差值可知，枝的相对偏差值为0.39%，叶的相对偏差值是1.05%，干的相对偏差值是2.66%，根的相对偏差值2.68%，偏差最高的为榆树干12.46%，次之榆树根6.84%，最小是胡桃楸枝0.25%，从中可知枝叶的碳素值与不同部位影响很小，但根和干的偏差较大。因此，在估算碳量时，为了计算更准确，根和干的不同部位应该用不同碳素值。相同器官不同树种偏差范围也不同，枝：0.25%～1.9%，叶：0.71%～3.54%，干：1.01%～12.46%，根：0.31%～6.84%。其中最稳定的是枝，波动最大的是干。

4 结论

根据实验结果显示，在同一树种，同一器官中，枝叶的碳素值偏差很小，小根与大中根差异较大，在计算碳汇时应该分开计算。相同树种，不同器官都有一定的差异，从大到小：干﹥枝﹥叶﹥根﹥叶﹥皮，干的最高，皮的最小。在同一器官不同树种中，碳素值分布散乱，就总均值而言，落叶松的碳素最高，阔叶树中，白桦最高。

[1]Watson R T,Noble I R,Bolin B,et al. IPCC special report land use[J]. Land-use Change and Forestry,2000.

[2]Dixon RK,Brown S,Houghton RA et al.1994.Carbon pools and flux of global forest ecosystems.Science,262:185～190.

[3]周玉良，于振亮，赵士洞，我国主要森林生态系统贮存和碳平衡[J]。植物学报，2000，24(5):518～522.

[4]赵士洞,汪业勖,于振良,等。中国森林生态系统碳循环研究[M]。见:中国生态学会编.中国生态学会通讯,2000 (特刊) :50～52.

[5]Wang X-K(王效科) , Feng Z-W(冯宗炜) . 1995.The history of re-search on biomass and carbon storage of forest ecosystems. In :Wang R-S(王如松) eds. Hot Topics in Modern Ecology.Beijing [J]: China Science And Technology Press. 335～347.

责任编辑：葛 君

校 对：蒋雨航

Carbon Distribution in Different Organs of Nine Main Tree Species in Zhangguangcai Mountains of Heilongjiang

Wei Sheng-li Yu Li-feng

(First-author's address:Forestry Department of Heilongjiang Province,Harbin 150090,China)

The carbon distribution in different organs of main tree species in Zhangguangcai Mountains was analyzed by the method of temporary standard. The carbon content of each tree species is between 0.388 and 0.518, the highest is the upper branch of larch, its value is 0.518, the minimum value is the skin part of elm, its value is 0.388. The carbon value of each part of the main tree species is generally about 0.47.

Carbon content; Main tree species；Different organs

魏胜利(1978-)，男，新疆石河子市人，硕士，高级工程师，主要从事森林调查设计、森林经理、林业碳汇计量监测等研究。

2017-04-04