• 中国中文核心期刊
  • 中国科学引文数据库(CSCD)核心库来源期刊
  • 中国科技论文统计源期刊(CJCR)
  • 第二届国家期刊奖提名奖

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

中亚热带典型森林倒木生物量、碳储量及其分布格局

吴春生 刘苑秋 魏晓华 李晓东 刘亮英 欧阳勋志 郭晓敏 张文元 莫其锋

引用本文:
Citation:

中亚热带典型森林倒木生物量、碳储量及其分布格局

  • 基金项目:

    中国科学院战略性先导科技专项项目(XDA05050205)资助

  • 中图分类号: S718.55

Biomass, Carbon Storage and Distribution Patterns of Fallen Trees in Mid-subtropical Forests

  • CLC number: S718.55

  • 摘要: [目的] 研究中亚热带地区的江西省内不同森林类型、林分类型林内倒木的生物量、碳储量及其数量特征分布格局,为该区域森林生态系统功能评估积累基础数据。[方法] 以亚热带典型森林133个样地为研究对象,采用实测法对样方内直径≧1 cm,长度≧1 m的倒木逐一测量其中央直径和长度,并记录其分解程度和树种组成。[结果] 表明:杉木林和马尾松林倒木生物量和碳储量分别为0.684 t·hm-2、0.279 tc·hm-2和0.553 t·hm-2、0.207 tc·hm-2,常绿阔叶林和次生常绿阔叶林分别为11.293 t·hm-2、4.781 tc·hm-2和1.888 t·hm-2、0.812 tc·hm-2,松阔混交林和杉阔混交林分别为1.248 t·hm-2、0.521 tc·hm-2和1.28 t·hm-2、0.432 tc·hm-2;针叶林中Ⅱ、Ⅲ径级倒木生物量较大且与其他两个径级差异显著,针阔混交林中Ⅱ径级倒木与Ⅰ、Ⅲ径级倒木生物量差异显著,常绿阔叶林林内Ⅰ径级倒木生物量与Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ径级差异显著。杉木林和马尾松林中度分解倒木生物量最大分别为0.332 t·hm-2、0.321 t·hm-2,且分别显著大于相应林分类型中的轻度和重度分解倒木;常绿阔叶林表现出同样的变化规律。[结论] 中亚热带地区典型针叶林和常绿阔叶林中不同林分类型之间倒木生物量差异显著,而针阔混交林差异不显著。3种森林类型(针叶林、常绿阔叶林和针阔混交林)中不同林分类型之间倒木碳储量差异显著。江西森林倒木主要分布在5~10 cm和10~15 cm的Ⅱ、Ⅲ径级,且主要处于中度分解等级。针阔混交林(松阔和杉阔)倒木主要分布在海拔700 m以下,常绿阔叶林倒木分布在海拔650 m以上。研究结果表明,常绿阔叶林倒木由于其较大的生物量和碳储量可能会在缓解全球气候变暖和碳循环中扮演重要的作用,且在未来的森林经营和管理中应该重视倒木对森林可持续发展的重要性。
  • [1]

    Harmon M E, Ferrell W K, Franklin J F. Effects on carbon storage of conversion of old-growth forest to young forests[J].Science,1990,247:699-701.
    [2] 宋泽伟,唐建维.西双版纳热带季节雨林的粗死木质残体及其养分元素[J].生态学杂志,2008,27(12):2033-2041.

    [3]

    Woodall C W, Nagel L M. Downed woody fuel loading dynamics of a large-scale blow down in northern Minnesota, U.S.A[J]. Forest Ecology and Management,2007,247:194-199.
    [4] 王文娟,常禹,刘志华,等.大兴安岭呼中林区火烧迹地粗木质残体特征[J].应用生态学报,2009,20(8):1805-1810.

    [5] 邓云,张文富,邓晓保,等.西双版纳热带季节雨林粗木质物残体储量及其空间分布[J].生态学杂志, 2012,31(2):261-270.

    [6]

    Graham R L, Cranack K J.Mass, nutrient and decay rate of dead boles in rain forests of Olympic National Park[J]. Canadian Journal of Forest Research,1982,12:511-521.
    [7]

    Harmon M E,FranklinJ F,SwansonF J,et al.Ecology of coarse woody debris in temperate ecosystems[J].Advance in Ecological Research,1986,15:133-302.
    [8]

    Harmon M E, Franklin J F. Tree seedlings on logs in Picea-Tsuga forests of Oregon and Washington[J].Ecology,1989,70:48-59.
    [9]

    Gray A N, Spies T A. Microsite controls on ree seedling establishment in conifer forest canopy gaps[J]. Ecology,1997,78:2458-2478.
    [10] 徐化成.中国大兴安岭森林[M].北京:科学出版社,1998.

    [11]

    Torgersen T B, Bull E.Down logs as habitat for forest dwelling ants:The primary prey of pileated woodpeckers in nartheastern Oregon[J].Northwest Science,1995,69:294-303.
    [12]

    Rabe M J, Morrell T E, Green H, et al.Characteristics of ponderosa pine snag roosts used by reproductive bats in northern Arizona[J]. Journa of Wildlife Management,1998,62:612-621.
    [13]

    Timothy S M, Mark J K.Demographic responses of shrews to removal of coarse woody debris in a managed pine forest[J].Forest Ecology and Management,2004,189:387-395.
    [14]

    Amaranthus M P,Trappe J M,Bednar L,et al.Hypogeous fungal production in mature Douglas-fir forest fragments and surrounding plantations and its relation to coarse woody debris and animal mycophagy[J].Canadian Journal of Forest Research,1994,24:2157-2165.
    [15]

    Harmon M E, Sexon J.Water balance of conifer logs in early stages of decomposition[J].Plant and Soil,1995,172:113-152.
    [16] 邓红兵,肖宝英,代力民,等.溪流粗木质残体的生态学研究进展[J].生态学报,2002,22(1):87-93.

    [17] 赵玉涛,余新晓,程根伟,等.粗木质残体(CWD)的水文生态功能-当前森林水文研究中被忽视的重要环节[J].山地学报,2002,20(1):12-18.

    [18]

    Chambers J Q, Higuchi N, Schimel J P, et al.Decomposition and carbon cycling of dead trees in tropical forests of the central Amazon[J]. Oecologia,2000,122:380-388.
    [19]

    Herrmann S, Prescott C E.Mass loss and nutrient dynamics of coarse woody debris in three Rocky Mountain coniferous forests:21 year results[J]. Canadian Journal of Forest Research,2008,38(1):125-132.
    [20]

    Darcey K. Iwashita, Creighton M. Litton, Christian P.Coarse woody debris carbon storage across a mean annual temperature gradient in tropical montane wet forest[J].Forest Ecology and Management.2013,291:336-343.
    [21]

    Shawn Fraver,Amy M Milo,John B,et al.Woody Debris Volume Depletion Through Decay:Implications for Biomass and Carbon Accounting[J].Ecosystems.2013,16:1262-1272.
    [22]

    Ranius T A, Caruso M, Jonsell,et al.Dead wood creation to compensate for habitat loss from intensive forestry[J].Biological Conservation.2014,169:277-284.
    [23]

    Russell M B, Fraver S, Aakala T, et al. Quantifying carbon stores and decomposition in dead wood:A review[J]. Forest Ecology and Management,2015, 350:107-128.
    [24]

    Cousins S J M, Battles J J, Sanders J E, et al. Decay patterns and carbon density of standing dead trees in California mixed conifer forests[J]. Forest Ecology and Management,2015,353:136-147.
    [25]

    Shingo Katsumata, Satoru Hobara, Takashi Osono, et al. Mass, nitrogen content, and decomposition of woody debris in forest stands affected by excreta deposited in nesting colonies of Great Cormorant[J]. Ecological Research, 2015,30:555-561.
    [26]

    Russell M B, Woodall C W, Fraver S, et al. Residence Times and Decay Rates of Downed Woody Debris Biomass/Carbon in Eastern US Forests[J]. Ecosystems,2014, 17:765-777.
    [27]

    Yu Fukasawa, Shingo Katsumata, Akira S Mori, et al. Accumulation and decay dynamics of coarse woody debris in a Japanese old-growth subalpine coniferous forest[J]. Ecological Research, 2014,29:257-269.
    [28]

    Bantle A, Borken W, Matzner E. Dissolved nitrogen release from coarse woody debris of different tree species in the early phase of decomposition[J]. Forest Ecology and Management,2014a,334:277-283.
    [29]

    Bantle A, Borken W, Ellerbrock R H, et al. Quantity and quality of dissolved organic carbon released from coarse woody debris of different tree species in the early phase of decomposition[J]. Forest Ecology and Management, 2014b,329:287-294.
    [30]

    Pasanen H, Junninen K, Kouki J. Restoring dead wood in forests diversifies wood-decaying fungal assemblages but does not quickly benefit red-listed species[J]. Forest Ecology and Management, 2014,312:92-100.
    [31]

    Poznanovic S K, Lilleskov E A, Webster C R. Sharing rotting wood in the shade:ectomycorrhizal communities of co-occurring birch and hemlock seedlings[J]. Mycorrhiza,2015,25:153-164.
    [32]

    Yu Fukasawa, Kazunari Takahashi, Tomotsugu Arikawa, et al. Fungal wood decomposer activities influence community structures of myxomycetes and bryophytes on coarse woody debris[J]. Fungal Ecology,2015,14,44-52.
    [33] 张利敏,王传宽.东北东部山区11种温带树种粗木质残体分解与碳氮释放[J].植物生态学报,2010a,34(4):368-374.

    [34] 袁杰,蔡靖,侯琳,等.秦岭火地塘天然次生油松林倒木储量与分解[J].林业科学, 2012, 48(6):141-146.

    [35] 矫海洋,王顺忠,王曼霖,等.大兴安岭北坡兴安落叶松粗木质残体呼吸动态[J].东北林业大学学报,2014,42(6):29-33.

    [36] 郭剑芬,杨玉盛,陈光水,等.格氏栲天然林与人工林枯枝落叶层和粗木质残体有机化学组成研究[J].亚热带资源与环境学报,2008,3(3):40-45.

    [37] 张修玉,管东生,张海东.广州三种森林粗死木质残体(CWD)的储量与分解特征[J].生态学报,2009,29(10):5227-5236.

    [38] 常晨晖,吴福忠,杨万勤,等.高寒森林倒木在不同分解阶段的质量变化[J].植物生态学报,2015, 39(1):14-22.

    [39] 杨方方,李跃林.鼎湖山粗死木质残体生物量特征[J].应用与环境生物学报,2011,17(5):750-752.

    [40] 何帆,王得祥,张宋智.小陇山林区主要森林群落凋落物及死木质残体储量[J].应用与环境生物学报,2011,17(1):046-050.

    [41] 王飞,张秋良,王冰,等.不同年龄杜香-兴安落叶松林粗木质残体贮量及特征[J].生态学杂志,2012,31(12):2981-2989.

    [42] 曾掌权,汪思龙,张灿明,等.中亚热带常绿阔叶林不同演替阶段木质残体碳密度特征[J].林业资源管理,2014,4(2):66-72.

    [43] 李鑫,欧阳勋志,刘琪璟.江西省2001-2005年森林植被碳储量及区域分布特征[J].自然资源学报,2011,26(4):655-665.

    [44] 张志云,蔡学林,杜天真,等.江西森林立地分类、评价及适地适树研究[J].江西农业大学学报,1997,19(6):1-30.

    [45] 邓清华,张邦文,金苏蓉,等.江西省4种主要森林类型土壤有机碳特征比较[J].江西农业大学学报,2014,26(11):87-89.

    [46]

    Sollins P. Input and decay of coarse woody debris in coniferous stand in western Oregon and Washington[J]. Canadian Journal of Forest Research,1982,12:18-28.
    [47] 孟宪宇.测树学[M].北京:中国林业出版社,1998.

    [48]

    Delaney M, Brown S, Lugo A E, et al.The quantity and turnover of dead wood in permanent forest in six life zones of Venezuela[J]. Biotropica,1998,30,2-11.
    [49]

    Fraver S, Milo A M, Bradford J B, et al. Woody debris volume depletion through decay:implications for biomass 25 and carbon accounting[J]. Ecosystems, 2013,16,1262-1272.
    [50]

    Graham S A.The felled tree trunk as an ecological unit[J].Ecology,1925,6(4):397-411.
    [51]

    Storry K A,Weldrick C K,Mews M, et al.Intertidal coarse woody debris:A spatial sub sidy as shelter or feeding habitat for gastropods?[J]. Estuarine,Coastal and Shelf Science,2006,66:197-203.
    [52] 谷会岩,金靖博,陈祥伟,等.人为干扰对大兴安岭北坡兴安落叶松林粗木质残体的影响[J].应用生态学报.2009,20(2):265-270.

    [53] 代力民, 徐振邦,陈华.阔叶红松林倒木贮量的变化规律[J].生态学报,2000,20(2):149-154.

    [54] 杨玉盛,郭剑芬,林鹏,等.格氏栲天然林与人工林粗木质残体碳库及养分库[J].林业科学, 2005, 41(3):7-11.

    [55] 唐旭利,周国逸,周霞,等.鼎湖山季风常绿阔叶林粗死木质残体的研究[J].植物生态学报, 2003,27(4):484-489.

    [56] 刘文耀,谢寿昌,谢克金,等.哀牢山中山湿性常绿阔叶林凋落物和粗死木质物的初步研究[J].植物学报, 1995,37(10):807-814.

    [57] 李凌浩,邢雪荣,黄大明,等.武夷山甜槠林粗死木质残体的储量、动态及其功能评述[J].植物生态学报, 1996,20(2):132-143.

    [58]

    Harmon M E,Nadelhoffer K J,Blair J M.Measuringdecomposition,nutrientturnover,and stores in plant litter.[M]//Robertson G P,Coleman D C,Bledsoe C S,et al(eds).Standard Soil Methods for Long Term Ecological Research.New York Oxford:Oxford University Press,1999:202-234.
    [59] 柳泽鑫,张璐,区余端,等.冰灾后粤北常绿阔叶林粗死木质残体的组成与结构[J].西南林业大学学报,2011,31(4):18-23.

    [60] 杨礼攀,刘文耀,杨国平,等.哀牢山湿性常绿阔叶林和次生林木质物残体的组成与碳贮量[J].应用生态学报, 2007, 18(10):2153-2159.

    [61]

    Chambers J Q,Schimel J P,Nobre A D.Respiration from coarse wood litter in cetral Amazon forests[J]. Biogeochemistry,2001,52:115-131.
    [62]

    Jomura M, Kominami Y, Tamai K, et al. The carbon budget of coarse woody debris in a temperate broad-leaved secondary forest in Japan[J].Tellus B,2007,59(2):211-222.
    [63]

    Woodall C W, Liknes G C.Relationships between forest fine and coarse woody debris carbon stocks across latitudinal gradients in the United States as an indicator of climate change effects[J].Ecological Indicators, 2008a,8:686-690.
    [64]

    Hagemann U,Moroni M T,Gleiner J,et al.Disturbance history influences downed woody debris and soil respiration[J].Forest Ecology and Management,2010,260:1762-1772.
    [65]

    Strahm B D,Harrison R B,Terry T A,et al.Soil solution nitrogen concentrations and leaching rates as influence by organic matter retention on a highly productive Douglas-fir site[J].Forest Ecology and Management,2005,218:74-88.
    [66] 刘妍妍,金光泽.小兴安岭阔叶红松林粗木质残体空间分布的点格局分析[J].生态学报,2010,30(22):6072-6081.

    [67] 赵鹏武,海龙,宋彩铃,等.大兴安岭北部兴安落叶松原始林倒木研究[J].干旱区资源与环境,2010:24(3):173- 177.

    [68] 贺旭东,杨智杰,郭剑芬,等.万木林自然保护区常绿阔叶林木质残体贮量及其组成[J].亚热带资源与环境学报,2010,5(2):46-52.

    [69] 王俊峰,郑小贤,王铁牛,等.长白山云冷杉倒木贮量及倒木对更新的影响[J].华北农业学报,2004, 19(s1):45-49.

    [70] 何东进,何小娟,洪伟,等.森林生态系统粗死木质残体的研究进展[J].林业科学研究,2009,22(5):715-721.

  • [1] 庄崇洋黄清麟马志波郑群瑞王宏 . 典型中亚热带天然阔叶林林层特征及蓄积估计研究. 林业科学研究, 2017, 30(4): 559-565. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.004
    [2] 马志波黄清麟庄崇洋郑群瑞王宏 . 基于分层的典型中亚热带天然阔叶林林木竞争关系研究. 林业科学研究, 2018, 31(2): 1-10. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.02.001
    [3] 管立娟赵鹏武周梅舒洋刘兵兵郭娇宇张今奇周立文 . 大兴安岭南段次生林区倒木对森林更新的影响. 林业科学研究, 2022, 35(1): 97-103. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.01.011
    [4] 庄崇洋黄清麟马志波郑群瑞王宏 . 典型中亚热带天然阔叶林各林层树高胸径关系研究. 林业科学研究, 2017, 30(3): 479-485. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.03.017
    [5] 范繁荣潘标志马祥庆沈琼桃谢荣樟 . 白桂木的种群结构和空间分布格局研究. 林业科学研究, 2008, 21(2): 176-181.
    [6] 郑松发郑德璋廖宝文 . 海莲群落和木榄群落主要种群分布格局的研究*. 林业科学研究, 1992, 5(2): 149-157.
    [7] 王小南熊德成张宇辉席颖青黄锦学陈仕东刘小飞杨智杰 . 增温和氮添加对中亚热带杉木人工林土壤氮矿化和N2O排放的影响. 林业科学研究, 2023, 36(3): 22-31. doi: 10.12403/j.1001-1498.20220480
    [8] 陈超熊忠平徐正会刘霞钱昱含祁彪钱怡顺郭宁妍 . 青藏高原东北坡蚂蚁物种的分布格局. 林业科学研究, 2022, 35(3): 131-140. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.015
    [9] 郝朝运刘鹏邬周伟 . 浙江中部七子花种群结构与空间分布格局的研究. 林业科学研究, 2006, 19(6): 778-784.
    [10] 周金星董林水陈浩张旭东许炯心 . 晋西黄土高原天然次生林木本植物垂直分布格局. 林业科学研究, 2007, 20(2): 272-277.
    [11] 柴勇朱华孟广涛施济普杨国平 . 云南哀牢山古茶树群落优势树种的种群结构与分布格局. 林业科学研究, 2011, 24(3): 277-284.
    [12] 罗 文许涵李意德骆土寿林明献陈德祥 . 海南岛尖峰岭卵叶樟种群结构与分布格局动态研究. 林业科学研究, 2010, 23(5): 787-790.
    [13] 玉宝张秋良王立明 . 兴安落叶松过伐林枯立木分布格局特征分析. 林业科学研究, 2015, 28(1): 81-87.
    [14] 玉 宝乌吉斯古楞王百田王立明达布希拉图 . 兴安落叶松天然林不同林分结构林木水平分布格局特征研究. 林业科学研究, 2010, 23(1): 83-88.
    [15] . 浙江九龙山自然保护区粉叶柿群落的结构特征. 林业科学研究, 2009, 22(3): -.
    [16] 骆秀琼何吉安李远发 . 喀斯特栎类老龄林的空间结构分析. 林业科学研究, 2024, 37(2): 104-114. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230213
    [17] 郑路蔡道雄卢立华明安刚于浩龙李忠国 . 南亚热带不同树种人工林生物量及其分配格局. 林业科学研究, 2014, 27(4): 454-458.
    [18] 郭耆赵厚本周光益隆卫革甘谷列吴尚勇蒙敏燕陈金兰 . 南亚热带4个树种人工林生物量及其分配格局. 林业科学研究, 2022, 35(1): 182-189. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.01.021
    [19] 严铭海王金池黄清麟庄崇洋郑群瑞卓鸣秀官晓辉 . 典型中亚热带天然阔叶林林木高径比与胸径及树高关系. 林业科学研究, 2022, 35(5): 81-88. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.005.009
    [20] 朱梦雪赵洋毅王克勤段旭卢华兴涂晓云 . 中亚热带不同演替森林群落土壤结构分形特征对大孔隙的影响. 林业科学研究, 2022, 35(2): 67-77. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.02.008
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  3498
  • HTML全文浏览量:  276
  • PDF下载量:  834
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-29

中亚热带典型森林倒木生物量、碳储量及其分布格局

  • 1. 江西农业大学林学院, 江西 南昌 330045
  • 2. 加拿大不列颠哥伦比亚大学地球与环境科学系, 加拿大
  • 3. 中国科学院华南植物园, 广东 广州 510520
基金项目:  中国科学院战略性先导科技专项项目(XDA05050205)资助

摘要: [目的] 研究中亚热带地区的江西省内不同森林类型、林分类型林内倒木的生物量、碳储量及其数量特征分布格局,为该区域森林生态系统功能评估积累基础数据。[方法] 以亚热带典型森林133个样地为研究对象,采用实测法对样方内直径≧1 cm,长度≧1 m的倒木逐一测量其中央直径和长度,并记录其分解程度和树种组成。[结果] 表明:杉木林和马尾松林倒木生物量和碳储量分别为0.684 t·hm-2、0.279 tc·hm-2和0.553 t·hm-2、0.207 tc·hm-2,常绿阔叶林和次生常绿阔叶林分别为11.293 t·hm-2、4.781 tc·hm-2和1.888 t·hm-2、0.812 tc·hm-2,松阔混交林和杉阔混交林分别为1.248 t·hm-2、0.521 tc·hm-2和1.28 t·hm-2、0.432 tc·hm-2;针叶林中Ⅱ、Ⅲ径级倒木生物量较大且与其他两个径级差异显著,针阔混交林中Ⅱ径级倒木与Ⅰ、Ⅲ径级倒木生物量差异显著,常绿阔叶林林内Ⅰ径级倒木生物量与Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ径级差异显著。杉木林和马尾松林中度分解倒木生物量最大分别为0.332 t·hm-2、0.321 t·hm-2,且分别显著大于相应林分类型中的轻度和重度分解倒木;常绿阔叶林表现出同样的变化规律。[结论] 中亚热带地区典型针叶林和常绿阔叶林中不同林分类型之间倒木生物量差异显著,而针阔混交林差异不显著。3种森林类型(针叶林、常绿阔叶林和针阔混交林)中不同林分类型之间倒木碳储量差异显著。江西森林倒木主要分布在5~10 cm和10~15 cm的Ⅱ、Ⅲ径级,且主要处于中度分解等级。针阔混交林(松阔和杉阔)倒木主要分布在海拔700 m以下,常绿阔叶林倒木分布在海拔650 m以上。研究结果表明,常绿阔叶林倒木由于其较大的生物量和碳储量可能会在缓解全球气候变暖和碳循环中扮演重要的作用,且在未来的森林经营和管理中应该重视倒木对森林可持续发展的重要性。

English Abstract

参考文献 (70)

目录

    /

    返回文章
    返回