立地类型对长白山天然白桦林生态系统碳储量的影响

摘要

本文以长白山天然白桦林为研究对象，利用相对生长方程与碳/氮分析法，测定并对比分析7个立地类型（阳坡上、中、下部与阴坡上、中、下部及谷地）上天然白桦林的生态系统碳储量（植被与土壤）、净初级生产力与年净固碳量，以便揭示立地类型对温带白桦林生态系统碳库与固碳能力的影响规律。结果表明:
　　(1)白桦林植被碳储量（45.61±13.39～87.22±6.41t·C·hm-2）在阴坡上、中部与谷地显著高于阳坡下部50.8％～91.2％(P＜0.05)，阳坡上、中部与阴坡下部高于阳坡下部但差异性不显著(20.4％～44.4％，P＞0.05)，呈现出阴坡上、中部与谷地＞阳坡上、中部与阴坡下部＞阳坡下部的变化规律性。
　　(2)白桦林土壤碳储量（66.71±14.92～158.51±38.21t·C·hm-2）在阳坡上部、阴坡中部和谷地显著高于阴坡上部99.3％～137.6％(P＜0.05)，阳坡中、下部与阴坡下部也高于阴坡上部但差异性均不显著（40.7％～67.0％，P＞0.05），呈现出阳坡上部、阴坡中部和谷地＞阳坡中、下部与阴坡下部＞阴坡上部的变化规律性。
　　(3)白桦林生态系统碳储量（139.44±42.71～231.12±40.20t·C·hm-2）在阴坡中部与谷地显著高于阳坡中、下部与阴坡上部35.6％～65.7％（P＜0.05），阳坡上部与阴坡下部高于阳坡中、下部与阴坡上部但差异性均不显著（5.8％～34.7％，P＞0.05），呈现出阴坡中部与谷地＞阳坡上部与阴坡下部＞阳坡中、下部与阴坡上部的变化规律性。且立地类型也改变了白桦林生态系统碳储量的组成结构，即阳坡上、下部与谷地的土壤碳储量与植被碳储量占比约为7∶3;阳坡中部与阴坡中、下部两者占比约为6∶4;阴坡上部两者占比约为5∶5。
　　(4)白桦林植被净初级生产力(NPP)（4.92±0.51～11.25±1.00t·hm2·a-1）与年净固碳量(ANCS)（2.32±0.26～5.32±0.50t·C·hm-2·a-1）在阴坡上、中部显著高于其他5个立地类型42.5％～128.7％和45.2％～129.3％(P＜0.05)，阳坡上、下部与阴坡下部及谷地高于阳坡中部10.6％～56.3％和14.2％～53.4％，但仅阴坡下部提高显著(56.3％和53.4％，P＜0.05)，其他3个立地类型提高不显著（10.6％～24.8％和14.2％～29.3％，P＞0.05），故两者均呈现出阴坡上、中部＞阳坡上、下部与阴坡下部及谷地＞阳坡中部的变化规律性。
　　因此，长白山天然白桦林生态系统碳库与固碳能力均受到立地类型的强烈影响，故对其碳汇功能评价与管理实践中应考虑其立地分异规律性。

目录

摘要

1 绪论

1．1 课题背景

1．2 国内外研究进展

1．2．1 森林碳储量研究进展

1．2．2 森林生物量研究进展

1．2．3 森林碳含量进展

1．2．4 地形对森林碳汇影响研究

1．2．5 白桦相关研究

1．2．6 存在的问题及趋势

1．3 本课题研究目的、意义和内容

1．3．1 研究目的和意义

1．3．2 主要研究内容

2 研究区概况与研究方法

2．1 研究区概况

2．2 样地设置

2．3 研究方法

2．3．1 乔木层生物量调查

2．3．2 灌木层与草本层生物量测定

2．3．3 凋落物生物量测定

2．3．4 植被碳储量测定

2．3．5 土壤碳储量测定

2．3．6 植被净初级生产力和年净固碳量测定

2．4 数据处理

3 立地类型对长白山白桦林植被碳储量的影响

3．1 立地类型对长白山白桦林植被生物量的影响

3．1．1 立地类型对长白山白桦林乔木层生物量的影响

3．1．2 立地类型对长白山白桦林植被生物量的影响

3．2 立地类型对长白山白桦林植被碳含量的影响

3．2．1 立地类型对长白山白桦林乔木层碳含量的影响

3．2．2 立地类型对长白山白桦林林下植被层与凋落物层碳含量的影响

3．3 立地类型对长白山白桦林植被碳储量的影响

3．3．1 立地类型对长白山白桦林乔木层碳储量的影响

3．3．2 立地类型对长白山白桦林植被碳储量的影响

3．4 讨论

3．4．1 立地类型对白桦林植被碳含量的影响

3．4．2 立地类型对长白山白桦林植被碳储量的影响

3．5 本章小结

4 立地类型对长白山白桦林土壤碳储量的影响

4．1 立地类型对长白山白桦林土壤容重的影响

4．2 立地类型对长白山白桦林土壤碳含量的影响

4．3 立地类型对长白山白桦林土壤碳储量的影响

4．4 讨论

4．5 本章小结

5 立地类型对长白山白桦林生态系统碳储量影响

5．1 立地类型对长白山白桦林生态系统碳储量影响

5．2 立地类型对白桦林生态系统碳储量组成结构的影响

5．3 讨论

5．4 本章小结

6 立地类型对长白山白桦林净初级生产力与年固碳量影响

6．1 立地对白桦林植被净初级生产力的影响

6．2 立地对白桦林植被年固碳量的影响

6．3 讨论

6．4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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