根河林业局1990—2015年森林碳储量变化分析.pdf
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1、根河林业局19902015年森林碳储量变化分析赵旭1,尹跃虎2(1.内蒙古大兴安岭林业生态研究院,内蒙古 牙克石 022150;2.内蒙古大兴安岭森林调查规划院,内蒙古 牙克石 022150)摘要:气候变化已经成为全球关注的焦点,随着全球森林面积的增加和森林管理水平的提升,森林在气候变化减缓过程中发挥了越来越重要的作用。文章对根河林业局19902015年森林植被和土壤碳储量进行了估算,并分析了不同林分类型、不同龄级、不同林种、不同起源的森林碳储量特征。研究结果显示:19902015年,根河森林植被碳密度为41.9148.44 tchm2,森林土壤碳密度为183.16184.67 tchm2。森
2、林碳储量年变化范围为100.79128.79 Mt。关键词:森林管理;植被碳储量;土壤碳储量中图分类号:S718.55文献标识码:BChange Analysis of Forest Carbon Storage in Genhe ForestryBureau From 1990 to 2015ZHAO Xu1,YIN Yuehu2(1.Inner Mongolia Daxinganling Forestry Ecology Research Institute,Yakeshi 022150,Inner Mongolia,China;2.Inner Mongolia Daxinganling
3、Forest Survey and Planning Institute,Yakeshi 022150,Inner Mongolia,China)Abstract:Climate change has become the focus of global attention.With the increase of globalforest area and the improvement of forest management level,forests play an increasingly importantrole in the process of climate change
4、mitigation.This paper estimates the forest vegetation and soilcarbon storage of Genhe Forestry Bureau from 1990 to 2015,and analyzes the characteristics offorest carbon storage of different stand types,different age classes,different forest species anddifferent origins.The results showed that from 1
5、990 to 2015,the carbon density of forest vegetationwas 41.9148.44 tchm2,and the carbon density of forest soil was 183.16184.67 tchm2.Theannual variation range of forest carbon storage was 100.79128.79 Mt.Key words:forest management;vegetation carbon storage;soil carbon storage气候变暖已经成为一个不争的全球性问题。由于人为
6、排放大量的温室气体最终导致了温室效应,使得全球温度从工业化开始呈现了上升的趋势。据估计,从18802012年,全球温度升高了0.85 1。森林可以通过光合作用将大气中的二氧化碳以生物量的形式固定下来,起到减缓气候变化的作用。只占陆地上非冰表面面积40%的森林贮存了整个陆地90%的生物量和全球73%的土壤碳储量2-4。植被和土壤是森林固碳的重要组成部分,不同学者对不同区域5-7、不同植被类型8-10的固碳能力做了大量的研究,但是对内蒙古大兴安岭林区冻土区域下生长的森林碳储量的研究较少。本研究选取内蒙古根河林业局辖区森林植被作为研究对象,对森林植被和土壤碳储量进行研究,可以为我国北方冻土区域森林固
7、碳能力提供数据支持,为内蒙古大兴安岭林区开发林业碳汇项目提供一定的基础。1研究区概况内蒙古根河林业局施业区位于大兴安岭西坡中段,在内蒙古牙克石市和根河市的管辖范围内。收稿日期:2022-04-06作者简介:赵旭(1988-),女,内蒙古通辽市人,林业高级工程师.林业碳汇文章编号:1006-6993(2022)06-0075-07第45卷第6期内蒙古林业调查设计vol.45.No.62022年11月Inner Mongolia Forestry Investigation and DesignNovember.2022DOI:10.13387/ki.nmld.2022.06.008该施业区地处寒
8、温带大陆性季风气候区,冬季受冷空气影响,寒冷干燥,夏季受季风及暖湿气流影响,温暖湿润。冬季寒冷漫长,夏季温暖短促,无霜期短,气温年、日差较大。大兴安岭山地构成了该施业区的主体地貌,地势东北高,西南低,山脉多为南北走向,由中低山组成,山脊多呈圆弧形。土壤类型主要包括漂灰土、棕色针叶林土、草甸土、沼泽土、灰色森林土,典型的地带性土壤为棕色针叶林土。森林植被属于东西伯利亚明亮针叶林向南延伸部分。兴安落叶松为本地区分布面积最大、分布范围最广的森林类型,占该地区有林地面积的70%。其他主要植被类型有樟子松林、兴安落叶松林、白桦林、山杨林、偃松灌丛、小叶章草甸、苔草沼泽等。野生动物有200多种,珍稀动物较
9、多,列入国家重点保护动物60余种,鱼类20多种。林下资源丰富,主要有中草药420种,野生浆果30多种,天然菌类114种,山野菜20多种,矿产资源有铅、锌等。2研究方法2.1 森林面积的确定根据19902015年森林资源数据确定森林面积。2.2 森林碳储量计量方法(1)植被碳储量计量FMt=TtAt式中:FMt为第t年森林碳储量(Tc);Tt为t年森林碳密度(Tc hm-2);At为t年森林面积(hm2)。T=i=1nBii式中:Tt为t年森林碳密度(Tc hm-2);Bi为i树种地上生物量碳密度(Tc hm-2);i为i树种蓄积占森林总蓄积的百分比(%)。Bi=ci(aivi+bi)式中:ci
10、为i树种碳转化系数;vi为i树种单位面积蓄积量(m3 hm-2),ai;bi为i树种生物量转化系数。不同林分类型、不同龄级、不同林种、不同起源的植被碳储量的计算方法均同上,不同的是Tt(t年碳密度)分别代表按林分类型、按龄级结构、按林种、按起源的碳密度。(2)土壤碳储量SOCt=i=1niSTiAt式中:STi为i树种土壤碳密度(Tc hm-2);i为i树种蓄积占森林总蓄积的百分比(%);At为t年森林管理面积(hm2)。3结果与分析3.1 森林面积根河林业局森林植被种类单一,主要由兴安落叶松(Larix gmelinii(Rupr.)Kuzen.)、白桦(BetulaplatyphyllaS
11、uk.)、樟子松(Pinus sylvestrisvar.mon-golicaLitv.)、山杨(Populus davidiana)、杨树(Popu-lusL)、柳树(Salix)组成,不同年份森林面积由于林业政策的变化、造林及不可抗力的影响而出现变化。由图 1 可以看出,根河森林面积在 19902015 年呈现递增趋势,由 435 023 hm2增加到 556304 hm2,年增长量为4 664 hm2。兴安落叶松林和白桦林面积约占总面积的98%,兴安落叶松林约占总面积的76%。19901995年增长量最大,年增长量达到13 136 hm2,主要来源于天然兴安落叶松林和白桦林面积的增加。2
12、0052010年森林面积有所降低,主要由于兴安落叶松林和山杨林面积减少。图 119902015年森林面积3.2 森林碳密度3.2.1 森林植被碳密度由表1可以看出,在19902015年,根河森林植被碳密度为41.9148.44 tC hm-2,呈现出先下降又上升的趋势,主要由于不同植被类型面积在19902015年发生一定的变化,而不同植被类型碳密度不同,最终导致不同年限植被碳密度的变化。3.2.1.1 不同林分类型森林植被碳密度不同林分类型在同一年份碳密度不同,同一林分类型在不同年份也不同。由表2可以看出,兴安落叶松、樟子松、柳树的植被碳密度最大,变化范围分别为42.1451.58 tC hm
13、-2、51.8877.33 tC hm-2、62.6973.13 tC hm-2。山杨植被碳密度最小,变化范围为32.9045.90 tChm-2。不同年份同一类型林分变化与林分的龄级结构变化有关。3.2.1.2 不同龄级结构森林植被碳密度不同龄级结构森林植被碳密度不同。由表3内蒙古林业调查设计2022年76可以看出,碳密度随着龄级的增加而呈现增加趋势。幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林的碳密度均值分别为 20.26 tChm-2、42.56 tChm-2、50.88 tC hm-2、52.90 tC hm-2、53.34 tC hm-2。3.2.1.3 不同林种森林植被碳密度不同林种碳密
14、度不同。由表 4 可以看出,特用林碳密度最大,其次是防护林,用材林碳密度最小,平均值分别为 56.40 tChm-2、46.54 tChm-2、44.20 tC hm-2。同一林种不同年份碳密度不同,与龄级结构有关。表4不同林种森林植被碳密度单位:tC hm-23.2.1.4 不同起源森林植被碳密度不同起源林分碳密度不同。由表5可以看出,天然林碳密度大于人工林碳密度,平均碳密度分别为45.55 tC hm-2、27.90 tC hm-2。表5不同起源森林植被碳密度单位:tC hm-2年份/年199019952000200520102015天然林48.9344.9446.1242.7443.37
15、47.20人工林22.2234.7114.9225.1329.4640.983.2.2 不同树种土壤碳密度由表6可以看出,在19902015年,根河森林土壤碳密度为183.16184.67 tC hm-2,森林土壤碳密度在短期内变化很小,总体呈上升趋势。表11990-2015年森林植被碳密度单位:tC hm-2项目植被碳密度1990年48.441995年44.772000年44.782005年41.912010年42.692015年46.85表2不同林分类型森林植被碳密度单位:tC hm-2年份/年199019952000200520102015兴安落叶松林51.5844.9143.5642.
16、1442.5847.32樟子松林54.8544.3051.8875.8884.8277.33白桦林38.0743.9448.7540.7242.4144.08山杨林32.9039.7145.4238.8241.3045.90杨树林44.8544.1145.3540.5042.4347.44柳树林73.1363.3965.6866.3570.3062.69表3不同龄级结构森林植被碳密度单位:tC hm-2年份/年199019952000200520102015幼龄林21.4930.6327.487.1117.7517.08中龄林36.2843.9048.8639.4639.3447.50近熟林4
17、6.6252.0654.5948.9948.5354.51成熟林59.1754.8051.9451.6948.7551.04过熟林63.4953.8950.9553.1649.1449.43年份/年199019952000200520102015防护林53.3945.0747.5642.1343.4747.62特用林55.3362.564.753.8456.7445.3用材林48.2544.5944.5341.0640.7646.02赵旭等:根河林业局19902015年森林碳储量变化分析773.3 森林碳储量3.3.1 森林植被碳储量由图2可以看出,19902015年森林植被碳储量呈现增加趋势
18、。森林植被碳储量变化范围为21.0726.06 Mt,年增长量为 0.19 Mt。1990 年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年森林植被碳储量分别为21.07 Mt、23.00 Mt、23.76 Mt、22.24 Mt、22.49 Mt、26.06 Mt。其中,19902000年森林植被碳储量呈现逐年增加的趋势,在此期间植被碳储量增加了2.69 Mt,增加的碳储量主要来源于天然兴安落叶松和白桦用材林,兴安落叶松林增加了0.96 Mt,白桦林增加了1.7 Mt。20002005年森林植被碳储量呈现了减少的趋势,植被碳储量减少了1.52 Mt,减少的碳储量主要也是来源于落
19、叶松和白桦用材林,兴安落叶松减少了0.94 Mt,白桦减少了0.83 Mt。20052015年森林植被碳储量呈现逐年增加的趋势,植被碳储量增加了3.82 Mt,兴安落叶松对植被碳储量增加值贡献最大,增加的碳储量来源于兴安落叶松用材林和防护林,中龄林碳储量增加明显。图219902015年森林植被碳储量3.3.1.1 不同林分类型森林植被碳储量根河林业局不同林分类型森林植被碳储量差异显著,同一林分在不同年份碳储量也存在一定程度的差别。由图3可以看出,在同一年份,兴安落叶松植被碳储量最多,所占比重最大,在1990年、1995年、2000年、2005年、2010年分别占植被碳储量的80.92%、76.
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