中國中亞熱帶東部森林生態(tài)系統生產力和碳儲量研究.pdf

1、森林是主要的陸地碳庫。準確評估森林碳儲量和碳平衡是估算未來大氣CO2濃度,預測氣候變化及其對陸地生態(tài)系統影響的關鍵。切實評估不同類型植被和土壤的碳儲存能力,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,增加陸地碳儲量。 浙江省森林被人類利用和干擾已有數千年歷史,特別是解放后和1950s全民大煉鋼鐵期間破壞嚴重,與中國大部分森林的歷史變化一致。改革開放以來,浙江經濟迅猛發(fā)展,經濟總量位于全國第四位。工業(yè)和經濟的迅猛發(fā)展也有

2、力地推進了全省城市化進程,在每年有大片土地轉變成城市用地的同時,野外森林也由于人口密度的降低而得到恢復,到2004年浙江省森林覆蓋率達60.5％。浙江省的經濟發(fā)展和生態(tài)恢復都走在全國各地前列,對本地區(qū)森林生態(tài)效益和城市化對森林及區(qū)域碳儲量和碳積累效應的研究,也可以為中西部省市的未來發(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)公益林為研究對象,共調查了全省21個縣149個樣地(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。基于1999-2000年野外實地調查資料并結合TRIPLEX模型、氣候、土地利用/覆蓋和遙感,并在前人研究成果上,對該區(qū)域四種主要森林類型的生物量、凋落物量、生產力、碳儲量和碳平衡進行了較為系統的研究。并以大杭州為案例,評估了城市化對區(qū)域NPP變化的影響。本研究得到如下主要結果： 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,結果對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、生產力和碳儲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。對亞熱帶森林四種林型碳平衡進行了估算,提供了用來校正全國碳源匯的數據,也填補了北緯25-30度之間數據空白。 4)我們利用浙江亞熱帶森林149個樣地對TRIPLE

5、X模型進行檢驗。將模擬的立地生長變量,凋落物,生物量,NPP與森林樣地觀測到的數據相比較,顯示出模擬的結果與樣地的實測值有很好的一致性。說明TRIPLEX也適合用于亞熱帶森林生態(tài)系統。 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))為例的城市化對區(qū)域生產力影響研究發(fā)現,從1975到2003年,GHA中除了針葉林以外的各種土地覆蓋類型的NPP都相應的增加。整體來看,GHA的NPP從1975年以來,28年間年均增長率達1.

6、22％。這說明,城市化沒有降低GHA區(qū)域NPP,反而有所增加。意味著城市化占用土地后,對區(qū)域植被NPP有補償作用。 6)浙江省的森林絕大部分是幼年林,在成長過程中吸收CO2能力強,但離成熟狀態(tài)還相差很遠,尤其是針葉林遠低于全國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50年中幼齡林成熟期將是浙江省加強碳匯的重要階段。

7、 根據本研究,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,這需增加間伐強度。建議通過補種苦櫧、青岡、木荷和其他常綠樹種來提高喬木層的多樣性,從而加速植被恢復的過程。目前野外森林林齡較低但質量不高,城市擴張迅速但植被建植和撫育少。建議野外繼續(xù)封山育林基礎上,通過擇伐補闊、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,提高城市化對區(qū)域植被NPP的