中國(guó)中亞熱帶東部森林生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和碳儲(chǔ)量研究.pdf

1、森林是主要的陸地碳庫(kù)。準(zhǔn)確評(píng)估森林碳儲(chǔ)量和碳平衡是估算未來(lái)大氣CO2濃度,預(yù)測(cè)氣候變化及其對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)影響的關(guān)鍵。切實(shí)評(píng)估不同類(lèi)型植被和土壤的碳儲(chǔ)存能力,制定合理政策措施,從而提高世界植被和土壤的碳吸收速度,增加陸地碳儲(chǔ)量。 浙江省森林被人類(lèi)利用和干擾已有數(shù)千年歷史,特別是解放后和1950s全民大煉鋼鐵期間破壞嚴(yán)重,與中國(guó)大部分森林的歷史變化一致。改革開(kāi)放以來(lái),浙江經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,經(jīng)濟(jì)總量位于全國(guó)第四位。工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展也有

2、力地推進(jìn)了全省城市化進(jìn)程,在每年有大片土地轉(zhuǎn)變成城市用地的同時(shí),野外森林也由于人口密度的降低而得到恢復(fù),到2004年浙江省森林覆蓋率達(dá)60.5％。浙江省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)恢復(fù)都走在全國(guó)各地前列,對(duì)本地區(qū)森林生態(tài)效益和城市化對(duì)森林及區(qū)域碳儲(chǔ)量和碳積累效應(yīng)的研究,也可以為中西部省市的未來(lái)發(fā)展中將要遇到的相似情況所借鑒。 本文以浙江省的生態(tài)公益林為研究對(duì)象,共調(diào)查了全省21個(gè)縣149個(gè)樣地(年齡從5到50年),包括常綠闊葉林、針闊混交林

3、、馬尾松林和杉木林四種主要林型?；?999-2000年野外實(shí)地調(diào)查資料并結(jié)合TRIPLEX模型、氣候、土地利用/覆蓋和遙感,并在前人研究成果上,對(duì)該區(qū)域四種主要森林類(lèi)型的生物量、凋落物量、生產(chǎn)力、碳儲(chǔ)量和碳平衡進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。并以大杭州為案例,評(píng)估了城市化對(duì)區(qū)域NPP變化的影響。本研究得到如下主要結(jié)果： 1)常綠闊葉林、針闊混交林、馬尾松林和杉木林的群落生物量的平均值分別為89.19、70.06、51.25、54.15

4、t ha-1。不同于典型樣地的群落植被研究,由于本研究樣本大且跨越全省,結(jié)果對(duì)浙江省而言具代表性。 2)浙江省生態(tài)公益林的群落生物量、凋落物、生產(chǎn)力和碳儲(chǔ)量為常綠闊葉林最高,其次為針闊混交林,而針葉林最低。 3)中亞熱帶東部浙江森林四種主要林型的NEP差距較大。對(duì)亞熱帶森林四種林型碳平衡進(jìn)行了估算,提供了用來(lái)校正全國(guó)碳源匯的數(shù)據(jù),也填補(bǔ)了北緯25-30度之間數(shù)據(jù)空白。 4)我們利用浙江亞熱帶森林149個(gè)樣地對(duì)TRIPLE

5、X模型進(jìn)行檢驗(yàn)。將模擬的立地生長(zhǎng)變量,凋落物,生物量,NPP與森林樣地觀測(cè)到的數(shù)據(jù)相比較,顯示出模擬的結(jié)果與樣地的實(shí)測(cè)值有很好的一致性。說(shuō)明TRIPLEX也適合用于亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)。 5)我們以杭州地區(qū)(大杭州GHA,包括市區(qū)和杭州行政區(qū))為例的城市化對(duì)區(qū)域生產(chǎn)力影響研究發(fā)現(xiàn),從1975到2003年,GHA中除了針葉林以外的各種土地覆蓋類(lèi)型的NPP都相應(yīng)的增加。整體來(lái)看,GHA的NPP從1975年以來(lái),28年間年均增長(zhǎng)率達(dá)1.

6、22％。這說(shuō)明,城市化沒(méi)有降低GHA區(qū)域NPP,反而有所增加。意味著城市化占用土地后,對(duì)區(qū)域植被NPP有補(bǔ)償作用。 6)浙江省的森林絕大部分是幼年林,在成長(zhǎng)過(guò)程中吸收CO2能力強(qiáng),但離成熟狀態(tài)還相差很遠(yuǎn),尤其是針葉林遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平和中高緯度地區(qū)碳密度。如果這些人工林和次生林都恢復(fù)到成熟林的碳密度水平,將吸收大量的CO2,故浙江省生態(tài)公益林在碳積累上還有很大的潛力。未來(lái)50年中幼齡林成熟期將是浙江省加強(qiáng)碳匯的重要階段。

7、 根據(jù)本研究,要提高生態(tài)效益,必須降低針葉林在生態(tài)公益林中的比例,這需增加間伐強(qiáng)度。建議通過(guò)補(bǔ)種苦櫧、青岡、木荷和其他常綠樹(shù)種來(lái)提高喬木層的多樣性,從而加速植被恢復(fù)的過(guò)程。目前野外森林林齡較低但質(zhì)量不高,城市擴(kuò)張迅速但植被建植和撫育少。建議野外繼續(xù)封山育林基礎(chǔ)上,通過(guò)擇伐補(bǔ)闊、以灌促闊和喬灌同植使得針葉林加快向NPP更高的針闊混交林直至常綠闊葉林演替來(lái)提高野外NPP;建成區(qū)不僅要顯著增加植被面積還要減少干擾,提高城市化對(duì)區(qū)域植被NPP的