不同气候区杉木人工成熟林生态系统碳储量格局及其密度效应

Improving carbon sink function of land through high efficient cultivation of artificial forest has become an important action subject and content of study on the mitigation of global change. Accurate assessment of carbon storage of forest ecosystems for the main afforestation tree species in different climate regions has become principal scientifical question to be solved. The project will view four mature chinese fir density trial stands distributing in southern, central and northern subtropical climate regions as objective, adopting relative growth method, sampling method and bayesian method, to build the biomass models of single tree and different components and measure their carbon contents, to analyze the carbon storage distribution pattern and variation law of tree layer, vegetation layer, litter layer and soil layer of Chinese fir mature forest ecosystem, and mainly reveal its density effect and difference among three climate regions. The research results can provide important direction for accurate assessment of carbon storage of Chinese fir mature forest ecosystem in different climate regions and directive cultivation of Chinese fir plantation with high carbon storage.

通过人工林高效培育增强陆地碳汇功能已成为全球变化减缓研究的重要行动议题与内容。准确评估主要造林树种在其适生气候区的人工林生态系统碳储量及其培育措施效应已成为亟需探讨的重要科学问题。项目拟以北、中、南亚热带四片杉木（Cunninghamia lanceolata）密度试验林成熟期林分为对象，采用相对生长法、样方法、贝叶斯统计法，分气候区构建杉木单木各组分生物量模型及碳转换系数，解析杉木成熟林生态系统乔木层、林下植被层、凋落物层、土壤层碳储量分布格局与变化规律，重点揭示杉木人工成熟林生态系统碳储量密度控制效应，揭示密度效应在不同气候区的差异性，为精确估算不同气候区杉木成熟林生态系统碳储量及定向高效培育高碳储量杉木林分提供科学理论与技术支持。

通过人工林高效培育增强陆地碳汇功能已成为全球变化减缓研究的重要行动议题与内容。项目以南、中、北亚热带杉木（Cunninghamia lanceolata）成熟林为研究对象，采用解析木法、样方法及剖面分析法，系统获取了杉木林分内乔木不同器官（干、枝、叶、根蔸和侧根）、灌木、草本、凋落物和土壤的有机碳含量数据，研究了杉木成熟林生态系统碳储量分配格局及其密度效应，可为杉木南、中、北带产区碳储量估算及碳汇林培育提供坚实可靠科技支撑。. 1）在南亚热带杉木产区，杉木成熟林生态系统碳储量为238.60 Mg•hm-2，土壤层、乔木层、凋落物层、草本层、灌木层均值分别占生态系统碳储量的65.66%、32.24%、0.42%、0.68%和1.01%；当立地指数为10 m和14 m时，乔木层和生态系统碳储量随初植密度的增加而增加，与之相反，当立地指数为16 m和18 m时，乔木层和生态系统碳储量随初植密度的增加而下降。. 2）在中亚热带杉木产区，以森林生态系统的碳汇功能为经营目的，立地指数越高造林密度越低则林分碳储量越高，立地指数级为14 m初植密度为6667株•hm-2、立地指数级为18 m初植密度为3333株•hm-2和立地指数级为22 m初植密度为1667株•hm-2的杉木成熟林，均为生态系统各组分固碳能力较好的造林模式。. 3）在北亚热带杉木产区，杉木成熟林生态系统中土壤层及乔木层碳储量占绝大部分比例，12与14指数级立地乔木层地上、地下碳储量均值约为46.9 Mg•hm-2，高初植密度6667株•hm-2及10000株•hm-2林分碳储量明显高于1667~5000株•hm-2的中低初植密度林分，区域立地指数相对较低，培育高碳储量林分需采取较高造林密度。. 4）在不同杉木产区，杉木成熟林生态系统碳储量各组分均表现为土壤层与乔木层占绝大部分比例；不同产区杉木人工成熟林碳储量大小排序总体表现为中亚热带产区>南亚热带产区>北亚热带产区；发现与中、南亚热带产区相比，北亚热带产区造林密度对林分生态系统碳储量的影响更大。. 项目组正式发表项目组成员署名、基金标注的国内外科技期刊相关内容论文9篇，其中SCI收录4篇，EI 1篇，CSCD核心库收录4篇，已接受发表1篇。