中國亞熱帶重要森林類型現(xiàn)存凋落物植硅體碳匯與通量研究.pdf

1、森林生態(tài)系統(tǒng)被認(rèn)為是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最重要的碳匯。森林生態(tài)系統(tǒng)的植硅體碳是一種長期(數(shù)千年)封存的土壤有機(jī)碳，對全球固碳有重要意義。中國亞熱帶森林面積達(dá)2.5×108hm2，植被類型多樣，是全球面積最廣的森林生態(tài)系統(tǒng)，在全球森林碳匯中發(fā)揮著其獨(dú)特的作用。本研究以中國亞熱帶主要森林類型為代表，開展現(xiàn)存凋落物植硅體碳匯研究，并對其主要樹種進(jìn)行植硅體碳通量估測。其主要結(jié)果如下：
　　1.在中國亞熱帶典型森林中布置試驗，收集毛竹(Phyll

2、ostachysedulis)林、杉木(Cunninghamialanceolata)林、闊葉林及針闊混交林的地表凋落物，研究凋落物層的植硅體碳匯情況。結(jié)果表明：1）不同森林凋落物植硅體含量有較大差異，分別為毛竹林（146.27g·kg-1）﹥闊葉林（21.52g·kg-1）﹥針闊混交林（15.56g·kg-1）﹥杉木林（7.12g·kg-1）。2）凋落物中植硅體碳占干物質(zhì)含量也有較大差異，分別為毛竹林（4.04g·kg-1）﹥闊葉林（

3、1.30g·kg-1）﹥針闊混交林（1.09g·kg-1）﹥杉木林（0.86g·kg-1）。3）4種森林凋落物中的Si含量與植硅體含量極顯著正相關(guān)(R2=0.8278，P<0.01）、植硅體含量與植硅體碳占干物質(zhì)含量（R2=0.8668，P<0.01）以及植硅體碳中有機(jī)碳含量與植硅體碳占干物質(zhì)含量（R2=0.5369，P<0.01）極顯著相關(guān)。4）4種森林的凋落物植硅體碳貯量分別為毛竹林14.66kg·hm-2、杉木林2.87kg·hm

4、-2、闊葉林6.22kg·hm-2及針闊混交林4.84kg·hm-2。5）若以中國亞熱帶4種森林的面積毛竹林3.87×106hm2、杉木林1.13×107hm2、闊葉林2.49×107hm2及針闊混交林1.55×106hm2計算，4種森林地表凋落物層植硅體碳總貯量分別為5.68×104、3.24×104、1.55×105、7.50×103t，相當(dāng)于固定了約2.08×105、1.19×105、5.68×105、2.75×104tCO2。在

5、4種森林類型中，毛竹林凋落物的植硅體碳占干物質(zhì)含量及凋落物植硅體碳貯量都表現(xiàn)為最高，說明毛竹林具有極強(qiáng)的植硅體碳封存潛力。
　　2.在中國亞熱帶典型森林中布置試驗，選取毛竹林、針葉林、闊葉林中的7個主要樹種，采集葉片，研究其植硅體碳通量。結(jié)果表明：1）7個樹種葉片中植硅體含量表現(xiàn)為毛竹（117.79g·kg-1）﹥青岡（26.92g·kg-1）﹥楓香（9.79g·kg-1）﹥木荷（4.36g·kg-1）﹥杉木（3.16g·kg-1

6、）﹥馬尾松（2.92g·kg-1）﹥苦櫧（1.90g·kg-1）。2）植硅體碳占干物質(zhì)含量表現(xiàn)為毛竹（3.31g·kg-1）﹥楓香（1.12g·kg-1）﹥青岡（0.88g·kg-1）﹥木荷（0.49g·kg-1）﹥馬尾松（0.40g·kg-1）﹥杉木（0.30g·kg-1）﹥苦櫧（0.19g·kg-1）。3）硅與植硅體含量（R2=0.9897，P<0.01）、植硅體與植硅體碳占物質(zhì)含量（R2=0.8816，P<0.01）、植硅體碳與植

7、硅體碳占干物質(zhì)含量（R2=0.3544，P<0.01）之間的相關(guān)性達(dá)極顯著水平。4）毛竹的植硅體碳封存速率最高，若以最高植硅體碳封存速率0.0506t-e-CO2·hm-2·a-1計算，面積為3.87×106hm2的毛竹林每年可封存約1.96×105tCO2；杉木、馬尾松的植硅體碳封存速率分別為0.0056和0.0108t-e-CO2·hm-2·a-1，面積分別為1.13×107、1.20×107hm2的杉木林、馬尾松林每年可封存約6.