大興安嶺南段華北落葉松人工林碳儲量及分配特征研究

舒洋，周梅,，趙鵬武,，曾楠，石亮，王梓璇，王鼎，葛鵬，張波

1.內蒙古農業大學草原與資源環境學院，內蒙古 呼和浩特 010020；2.內蒙古賽罕烏拉森林生態系統國家定位觀測研究站，內蒙古 赤峰 025150

大興安嶺南段華北落葉松人工林碳儲量及分配特征研究

舒洋1，周梅1,2*，趙鵬武1,2，曾楠1，石亮1，王梓璇1，王鼎1，葛鵬1，張波1

1.內蒙古農業大學草原與資源環境學院，內蒙古 呼和浩特 010020；2.內蒙古賽罕烏拉森林生態系統國家定位觀測研究站，內蒙古 赤峰 025150

以大興安嶺南段內蒙古賽罕烏拉森林生態系統國家定位觀測研究站為研究區，以華北落葉松（Larix prinicipis）人工林為研究對象，采用野外樣地實測調查與室內分析相結合的方法對華北落葉松人工林碳儲量及分配特征進行了研究。結果表明：不同林齡華北落葉松人工林生態系統碳儲量表現為32 a（205.83 t?hm-2）＞28 a（186.38 t?hm-2）＞16 a（155.84 t?hm-2）；華北落葉松人工林植被層碳儲量為9.11～26.73 t?hm-2，占總碳儲量的5.85%～14.0%，隨著林齡的增加而先增加后減少；枯落物層碳儲量為0.29～0.40 t?hm-2，占總碳儲量的0.19%，隨著林齡的增加其所占比例趨于穩定；土壤層碳儲量表現為為32 a（178.70 t?hm-2）＞28 a（159.92 t?hm-2）＞16 a（146.44 t?hm-2），占總碳儲量的比例為86.82%～93.96%，隨著林齡的增加其所占比例呈遞減趨勢；不同林齡階段碳儲量均表現為土壤層＞植被層＞枯落物層，地下＞地上；植被層碳儲量以喬木層最大（6.85～26.46 t?hm-2），占比為75.21%～98.99%，而喬木層碳儲量主要分布在樹干（2.53～14.98 t?hm-2），占喬木層碳儲量的比例為36.93%～56.61%，且隨林齡的增加而增加；土壤層碳儲量主要集中在0～30 cm土層，占土壤層總碳儲量的70.78%～78.82%。研究結果可為華北落葉松人工林經營管理和高效培育提供理論依據。

大興安嶺南段；華北落葉松；人工林；碳儲量；分配特征

大氣中CO2濃度從工業革命前的280 μmol?L-1升至2011年的390 μmol?L-1（World Meteorological Organization，2011），氣候變暖及其影響引起科學界關注（Hu et al.，2013）。森林生態系統約占陸地植被總生物量的80%，是陸地生態系統中最大的碳庫和重要的碳吸收匯（Watson et al.，2000），其在降低大氣CO2濃度（楊洪曉等，2005），減緩全球氣候變暖方面具有重要作用（牟長城等，2013）。其中，北半球中、高緯度地區的森林生態系統在全球碳平衡中發揮著重要作用（Houghton，2005）。深入研究森林生態系統碳儲量及分配特征是評價森林碳匯潛力、評估森林應對氣候變化能力的關鍵。

森林生態系統在植被層、凋落物層、土壤層儲存著大量的碳，在全球碳庫中占有重要地位，約占陸地生態系統碳儲量的50%～60%。其中，森林碳庫約占全球植被碳庫的86%以上，森林土壤碳庫約占全球土壤碳庫的73%，為全球碳循環做出了巨大的貢獻（Dixon et al.，1994；Xu et al.，2010）。森林作為一個動態的碳庫，其儲存碳的能力與森林碳儲量密切相關。森林碳儲量分配受多種因素的影響，如氣候變化（Chen et al.，2010）、森林類型（Sharma et al.，2010；Zhang et al.，2013）、人為干擾（Powers et al.，2011；齊麟等，2013）、立地條件（Zhu et al.，2010）、林齡（Li et al.，201339；Cheng et al.，2014522）等。林齡是森林生態系統功能與結構的重要預測指標，對森林生態系統碳儲量和碳分配具有重要影響（Bradford et al.，2010）。隨著碳源匯問題研究的發展，碳儲量隨林齡的變化成為一個研究的熱點。

森林生長階段的差別不僅會影響林木的成活率，還會影響其植被碳庫的分配特征（Noh et al.，2010）。目前大部分研究表明森林生態系統的植被層及其喬木層碳儲量隨林齡增加而增大（田大倫等，2014；馬豐豐等，201694），而部分林型表現出相反特征，祁連山青海云杉（Picea crassifolia）林木植被層平均碳儲量由幼齡林到成熟林呈現上升趨勢，而從成熟林到過熟林則呈現下降趨勢（彭守璋等，2011）；山西太岳25年生的油松（Pinus tabuliformis）人工林植被及喬木層碳儲量低于18年生人工林（Cheng et al.，2014）522。林下植被層（灌木、草本層）在植被碳庫中所占比例很小（Zhang et al.，2010；Wei et al.，2013），其隨林齡的變化表現出不同的變化趨勢，其中小興安嶺林區不同林齡（7～41 a）的長白落葉松（Larix olgensis）人工林林下植被層碳儲量隨林齡增加呈二次曲線增長（馬煒等，2010）；黃土丘陵區油松人工林林下植被層碳密度隨林齡增加呈先減小后增大的趨勢（楊玉嬌等，2014）2133；遼東山區典型森林生態系統中，灌木層碳儲量隨林齡增加而減小，草本層則無明顯規律（田杰等，2012）2723；大興安嶺南部溫帶山楊（Populus davidiana）天然次生林林下植被層碳儲量隨林齡呈線性增加（史山丹等，2012）431。

森林土壤是森林生態系統最大的碳庫，其碳密度約為森林植被碳庫密度的2～4倍（周玉榮等，2000518；Malhi et al.，2000）。有些研究表明，土壤碳庫在林齡序列上沒有明顯規律性（田杰等，20122726；Li et al.，201339；Wei et al.，2013），而大興安嶺林區不同林齡（10、15、26、61 a）土壤碳儲量隨林齡的增加呈穩定增長（齊光等，2013）10；黃土丘陵區不同林齡（9、23、33 a）的油松人工林土壤碳儲量隨著林齡增加呈現上升趨勢，而33～47年生則隨著林齡增加呈現下降趨勢（楊玉嬌等，2014）2134。綜上可知，不同林型各組分的碳儲量在不同生長階段所表現出的特點不同。

華北落葉松是寒溫帶針葉林的建群樹種及高山地區人工造林的主要樹種，是我國重要的森林資源，對地區生態環境調節具有重要作用。大興安嶺南段山地地處森林、草原、濕地、沙地多重生態過渡區，邊緣效應明顯，該區域華北落葉松人工林碳儲量及分配特征具有重大研究意義。目前，對我國北方寒溫帶森林碳儲量的研究已積累了部分數據，但仍缺少不同林型在不同林齡下的森林生態系統各組分碳密儲量時空分布特征的綜合性研究。本研究選擇大興安嶺南段賽罕烏拉森林生態系統國家定位觀測研究站（以下簡稱賽罕烏拉森林生態國家站）的華北落葉松人工林為研究對象，試圖揭示其碳儲量及其分配特征，以期為經營管理和高效培育提供理論依據。

1 研究區概況

研究區位于大興安嶺南段賽罕烏拉森林生態國家站內（43°59′～44°27′N，118°18′～118°55′E）。該區屬于大興安嶺南部山地阿爾山支脈，地貌類型為中山山地，地勢從東北向西南逐漸傾斜。平均海拔高度1000 m，最高海拔1997 m。研究區屬溫帶半濕潤溫寒氣候區，最高氣溫29 ℃，最低氣溫-32 ℃，年平均氣溫2 ℃。年均降水量400 mm，年蒸發量2050 mm，濕潤度為0.5～0.8（哈琴等，2013）。區內土壤以山地黑土、灰色森林土、棕壤土以及暗粟鈣土為主。主要森林類型為闊葉次生林，主要樹種有白樺（Betula platyphylla）、山楊（Populu sdavidianaDode）、蒙古櫟（Quercus mongolica）、黑樺（Betula dahurical）、大果榆（Ulmus macrocarpa），林下以虎榛子（Ostryopsis davidiana）、興安杜鵑（Rhododendron dahuricum）、照山白（Rhododendron micranthum）等（史山丹等，2012）429。

2 研究方法

2.1 樣地設置與調查方法

2015年7—8月，對試驗區全面踏查后，在立地條件基本一致地段，根據典型性、代表性原則選取16年生華北落葉松人工幼齡林、28年生中齡林及32年生近熟林開展調查，在不同林齡的林分內設置5塊標準地，面積均為30 m×30 m，共計15個標準地，樣地林分生長信息見表1。

表1 樣地概況Table 1 Plot overview

2.1.1 喬木層生物量測定

在每木調查結果的基礎上，按平均胸徑、樹高選取標準木，其生長正常、不斷梢、無病蟲害，不選用邊緣木，每個標準地選取1株標準木，共選取15株標準木。選取標準木并伐倒后，樹高（H）小于15.0 m者，在樹干1.3 m處分段，以后按1.0 m長度分段，直到樹梢不足1.0 m；樹高（H）大于15.0 m者，在樹干1.3 m處分段，以后按2.0 m長度分段，直到樹梢不足2.0 m，分別截取圓盤、標記并帶回實驗室計算樹干生物量，樹皮樣品從每個圓盤中獲取以計算樹皮生物量。將樹冠分為上、中、下3層，樹枝、樹葉分3層按比例取樣后帶回實驗室以計算樹枝、樹葉生物量。具體調查與采樣方法參照《森林生態系統長期定位觀測方法》（國家林業局，2011）。

根系調查采取挖取全根的方法（根據立地條件及樹木生長判斷根的走勢），對15株標準木的根系進行調查與取樣，挖出根系（＜1～2 mm的忽略不計），取樣帶回實驗室測定生物量及含碳率。

2.1.2 林下植被層生物量測定

樣地內無灌木層。草本取樣在標準地內四角及中心設置1 m×1 m的草本樣方5個，采取收獲法分分別地上部和地下部進行取樣，在60 ℃下烘至恒重，測定生物量。

2.1.3 枯落物層調查

在草本樣方內，收集其樣方內全部枯落物，在60 ℃下烘至恒重，測定生物量。

2.1.4 土壤調查

在每個標準地選擇1個未受人為干擾、植被結構和土壤具有代表性的地段挖取土壤剖面，共挖15個土壤剖面，分0～10、10～20、20～30、30～40、40～50……90～100 cm土層收集樣品，本研究區剖面挖取到50 cm時已到基巖，故采樣深度為0～50 cm。土壤每層取3個重復樣品混合帶回實驗室用于土壤有機碳測定。同時用環刀自下而上分層取樣，每層3個重復，用于土壤容重測定。樣品采集中盡量剔除石礫、植物殘根等。

2.2 生物量及碳儲量計算

植被層各器官含碳率采用重鉻酸鉀-外加熱法測定（鮑士旦，2008），生物量及碳儲量計算方法見表2。

2.3 土壤有機碳含量測定及碳儲量計算

土壤有機碳含量采用重鉻酸鉀-外加熱法測定（鮑士旦，2008），土壤有機碳儲量采用下式計算：

式中，Csi第i層為土壤有機碳儲量（kg?hm-2），Di為第i層土壤容重（g?cm-3）；Ci為第i層土壤有機碳含量（g?kg-1）；Hi為第i層土層厚度（cm）；Gi為第i層直徑大于2 mm的石礫所占的體積百分比（%）（梁啟鵬等，2011；陶玉華等，2011）。實際調查中，由于Gi值很小，可以忽略不計。

2.4 數據處理

數據采用Office 2010整理，SPSS 20.0進行統計分析，Simplot 10.0進行繪圖。

3 結果與分析

3.1 植被層碳儲量及分配格局研究

3.1.1 喬木層碳儲量及分配

華北落葉松人工林喬木層碳儲量及各器官碳儲量均隨林齡的增加表現出不盡相同的變化趨勢（表3）。16、28、32 a落葉松林喬木層碳儲量分別為6.85、25.43、26.46 t?hm-2。16～28 a，喬木層及各器官碳儲量均隨林齡的增加而顯著增加（P＜0.05）；28～32 a，樹干生物量增勢趨緩（P＞0.05），枝、皮量緩慢下降（P＞0.05），葉量趨于穩定（P＞0.05），根量明顯下降（P＜0.05）。僅樹干和喬木層碳儲量變化趨勢完全一致，表明樹干是決定喬木層碳儲量變化的主要因素。

華北落葉松人工林喬木層各器官碳儲量占比隨林齡的增加略有不同（表3）。16～32 a，樹干碳儲量占喬木層總碳儲量的比例呈遞增趨勢，樹枝、樹葉、樹根所占比例呈下降趨勢，樹皮所占比例先升高后降低。每個林齡階段均以樹干所占比例最大，占整個喬木層碳儲量的36.93%～56.61%。表明隨著華北落葉松人工林林齡的增長，樹干是碳儲量積累最多的器官，同時樹干隨著林齡的增加，表現出碳凈積累，而由于枝、葉、皮、根部分組織的衰老脫落，在碳積累過程中表現出比較強烈的碳循環。

表2 參數計算公式表Table 2 The formulas of parameters

表3 華北落葉松人工林喬木層碳儲量及分配Table 3 Carbon storage and allocation in the tree layer under Larix prinicipis plantation

表4 華北落葉松人工林草本層和枯落物層碳儲量及分配Table 4 Carbon storage and allocation in the herb layer and litter layer under Larix prinicipis plantation

表5 華北落葉松人工林土壤碳儲量Table 5 Carbon storage in the soil layer under Larix prinicipis plantation

3.1.2 林下植被層和枯落物層碳儲量及分配

華北落葉松人工林草本層碳儲量隨林齡的增加呈現遞減趨勢（表4），草本層碳儲量為0.27～2.26 t?hm-2，其中地上碳儲量為0.15～1.54 t?hm-2，地下碳儲量為0.12～0.71 t?hm-2，不同林齡草本地上碳儲量均大于地下碳儲量。隨著林齡增加，草本地上、地下碳儲量均呈遞減趨勢（P＜0.05）。枯落物層碳儲量隨林齡的增加呈現遞增趨勢（P＜0.05），為0.29～0.40 t?hm-2。隨著林齡的增加，華北落葉松人工林草本地上碳儲量占草本層總碳儲量的比例呈現遞減的趨勢，而草本地下碳儲量所占比例呈現遞增的趨勢。

3.2 土壤層碳儲量及分配

由表5可知，華北落葉松16、28、32 a人工林土壤總碳儲量均隨林齡的增加呈現遞增趨勢（P＜0.05），分別為146.44、159.92、178.70 t?hm-2。不同林齡各土層碳儲量為13.09～51.50 t?hm-2，除0～20 cm土層外，其他土層碳儲量均隨土壤深度增加而顯著減小（P＜0.05）。同一林齡、不同土層碳儲量多重比較結果顯示，僅16 a 人工林0～10 cm和10～20 cm無顯著差異（P＞0.05），28、32 a人工林土層碳儲量均隨著土層加深呈現顯著遞減趨勢（P＜0.05）。

由圖1可知，華北落葉松16、28、32 a人工林土壤0～30 cm土層的碳儲量分別占土壤總碳儲量的78.82%、73.11%和70.78%，表明土壤碳儲量主要集中在0～30 cm土層，呈現表層聚集現象，各層所占比例為8.93%～30.40%。除16 a外，其他林齡林分各土層碳儲量所占比例均隨著土層加深呈現遞減趨勢。同一土層不同林齡碳儲量均隨林齡增加表現出不盡相同的變化趨勢，0～10、20～30 cm土壤碳儲量所占比例均隨林齡增加而先增加后降低，10～20 cm隨林齡增加而降低，30～40、40～50 cm隨林齡增加而增加。一方面反映出土壤有機碳集中分布在養分循環比較活躍的區域，另一方面體現出隨林齡增加，有機碳逐漸向下層土壤轉移的現象。

圖1 華北落葉松人工林土壤碳儲量分配Fig.1 Carbon storage allocation in the soil layer under Larix prinicipis plantation

3.3 生態系統總碳儲量及分配特征研究

華北落葉松人工林生態系統總碳儲量主要包括喬木層、林下植被層、枯落物層、土壤層的碳儲量，16、28、32 a人工林總碳儲量分別為155.84、186.38、205.83 t?hm-2，隨著林齡增加，總碳儲量呈現遞增趨勢（P＜0.05）。林齡對華北落葉松人工林生態系統碳儲量的組成和分配具有顯著影響（表6、7），植被層、枯落物層、土壤層，地上、地下碳儲量均隨林齡的增加呈現遞增的趨勢。華北落葉松16、28、32 a人工林碳儲量均表現為土壤層＞植被層＞枯落物層，地下＞地上。由表7可知，華北落葉松人工林生態系統碳儲量以土壤層碳儲量所占比例最大，為86.82%～93.96%，但隨著林齡的增加其所占比例逐漸降低。植被層碳儲量占總生態系統碳儲量的比例為5.85%～14.0%，隨著林齡增加而先增加后降低，植被層碳儲量以喬木層所占比例最大，為75.21%～98.99%。枯落物層碳儲量所占比例均為0.19%，隨著林齡增加處于較穩定的狀態。總體上，生態系統碳儲量以土壤層碳儲量占主導地位。

表6 華北落葉松人工林生態系統碳儲量Table 6 Carbon storage under Larix prinicipis plantation ecosystem t?hm-2

表7 華北落葉松人工林生態系統碳儲量分配Table 7 Carbon storage allocation under Larix prinicipis plantation ecosystem %

4 討論與結論

4.1 討論

4.1.1 林齡對華北落葉松人工林生態系統碳儲量及分配的影響

森林組成、年齡結構、密度、林分起源以及森林經營活動對生態系統的碳儲量有明顯影響（Schulp et al.，2008），植被和土壤碳儲量是評價人工林生態系統吸收和固定CO2功能的重要指標（吳鵬飛等，2008）。森林生態系統碳儲量主要由植被層、枯落物層、土壤層組成，本研究中華北落葉松16、28、32 a人工林碳儲量均表現為土壤＞植被層＞枯落物層，地下＞地上，這與前人的研究結果相一致（邢瑋等，2014；馬豐豐等，2016100；徐慧芳等，2016）；華北落葉松16、28、32 a人工林生態系統碳儲量分別為155.84、186.38、205.83 t?hm-2，隨林齡增加而增加（P＜0.05），平均值為182.68 t?hm-2，低于我國森林生態系統平均碳儲量（258.83 t?hm-2）、落葉松林碳儲量（246.80 t?hm-2）（周玉榮等，2000）520，這主要是由于本研究華北落葉松人工林尚處于幼中齡林階段，而研究區地處半干旱半濕潤區過渡帶，樹木在旱年或旱季常受缺水脅迫，同時海拔較高，溫度較低，生長期變短，導致植被層和土壤層碳儲量較小；另外，撫育不足導致樹冠重疊和分化嚴重，林下植被單一，多樣性較低，也是導致碳儲量較低的原因之一（王云霓等，2015）14。

4.1.2 林齡對華北落葉松人工林植被層碳儲量及分配的影響

華北落葉松16、28、32 a人工林植被層碳儲量分別為9.11、26.11、26.73 t?hm-2，隨林齡增加呈現遞增的趨勢，平均值為20.65 t?hm-2，研究結果比張田田等（2012）33（71.22 t?hm-2）、王云霓等（2015）10（30.96 t?hm-2）偏低，碳儲量平均值也明顯低于全國落葉松林（60.2 t?hm-2）（周玉榮等，2000）520。主要是由于本研究林分均處于幼中齡林階段，喬木層碳儲量較小，導致植被層碳儲量及其占生態系統碳儲量比例均較小。隨著林齡增加，植被層碳儲量所占比例逐漸增大，而土壤層碳儲量所占比例逐漸減小，枯落物層無明顯變化規律，表明林齡對華北落葉松人工林生態系統各組分碳儲量分配存在不同的影響（明安剛等，2014）944。隨林齡增加，土壤碳儲量所占生態系統碳儲量比例逐漸降低，喬木層則逐漸增加。華北落葉松人工林植被層碳儲量以喬木層所占比例最大，為75.21%～98.99%，這與前人研究結果相一致（張田田等，201233；Cheng et al.，2014521）。喬木層碳儲量主要分布在樹干（36.93%～56.61%），其中樹干、樹枝、樹葉碳儲量隨林齡增加而增大，樹皮、樹根隨林齡增加而先增加后減少。隨著林齡的增加，喬木層碳儲量越來越大，表現為碳凈積累的過程，其中干材的碳凈積累效應更明顯；枝、葉碳儲量在積累的同時因部分組織衰老脫落而具有比較強烈的碳循環過程。林下草本層、枯落物層對碳儲量的貢獻遠小于喬木層，尤其是在生長后期。但這些植被層不僅是森林植物群落的重要組成部分，而且在森林生態系統碳循環過程中發揮著重要作用，尤其是枯落物層和根的分解是土壤有機質最主要的來源，直接決定了碳素的周轉速率（高陽等，2014）645。以往的研究多集中于喬木層，忽略了其他層次的貢獻，在一定程度上低估了植被層的碳儲量（黃從德，2008）。

4.1.3 林齡對華北落葉松人工林土壤層碳儲量及分配的影響

森林土壤是生態系統中最大的碳庫，我國森林土壤的平均碳儲量為193.55 t?hm-2（周玉榮等，2000）520，生態系統碳儲量以土壤層為主（王寧，2014；孫虎等，2016）。華北落葉松16、28、32 a人工林土壤層碳儲量分別為146.44、159.92、178.70 t?hm-2，隨林齡的增加而增大，平均值為161.69 t?hm-2，低于我國森林碳儲量的平均值。這主要是因為研究區華北落葉松人工林位于大興安嶺南段干旱半干旱區域，地理位置較特殊，樹種的不同引起了林分地上、地下部分凋落物的輸入組分有所不同，進而影響了土壤的碳固持，導致土壤碳積累較少，且以往有些研究采樣深度可取到100 cm（明安剛，2014）945，而本研究只取到50 cm，最終導致土壤碳儲量較低。16、28、32 a林分0～30 cm土層的碳儲量分別占土壤碳儲量的78.8%、73.1%和70.7%，表明土壤碳儲量主要集中在0～30 cm土層，呈現表層聚集現象，這與前人的研究結果相一致（Yang et al.，2007；齊光等，201313；孫海靜等，2014）。森林土壤有機碳儲量可反映以植物殘體進入為主的有機質輸入與以微生物分解作用為主的有機質輸出之間的動態平衡（劉姝媛等，2010），一方面反映土壤有機碳集中分布在養分循環比較活躍的區域，另一方面體現出隨林齡增加，有機碳逐漸向下層土壤轉移的現象。

4.2 結論

華北落葉松16、28、32 a人工林生態系統碳儲量分別為155.84、186.38、205.83 t?hm-2，隨林齡增加呈現遞增的趨勢，不同林齡階段碳儲量均表現為土壤＞植被層＞枯落物層，地下＞地上。隨著林齡增加，植被層碳儲量所占比例逐漸增加，而土壤層碳儲量所占比例逐漸降低，枯落物層無明顯變化規律。16、28、32 a人工林植被層碳儲量分別為9.11、26.11、26.73 t?hm-2，隨林齡增加呈現遞增的趨勢，并主要集中在喬木層（75.21%～98.99%）。16、28、32 a人工林土壤層碳儲量分別為146.44、159.92、178.70 t?hm-2，隨林齡的增加而增大，0～30 cm的碳儲量分別占土壤碳儲量的78.8%、73.1%和70.7%，表明土壤碳儲量主要集中在0～30 cm土層，呈現表層聚集現象。

華北落葉松人工林樹干碳儲量是喬木層碳儲量的主體，因此應充分利用其生長特性，加強對該地區森林生態系統的科學管理，尤其是對中幼齡期喬木碳庫的管理，以最大限度地增加樹干碳儲量，從而增加人工林植被層碳儲量。土壤碳儲量是華北落葉松人工林生態系統碳儲量的主體，通過采用合理的措施，維持和增加土壤碳儲量也是提高華北落葉松人工林生態系統碳儲量的有效途徑之一。表層土壤的穩定性較差，易受各種人類活動的影響，因此，減少各種人類活動對表層土壤的破壞，加強森林喬木、林下灌木、草本和凋落物對表層土壤的保護，對擴增和維持土壤碳庫以及緩解大氣CO2濃度上升具有重要意義。

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Carbon Storage and Its Distribution Characteristics in the Planted Forest of Larix prinicipis in Southern Daxinganling

SHU Yang1, ZHOU Mei1,2*, ZHAO Pengwu1,2, ZENG Nan1, SHI Liang1, WANG Zixuan1, WANG Ding1, GE Peng1, ZHANG Bo1
1.Inner Mongolia Agricultural University, College of Grassland, Resources and Environment, Huhhot 010020, China; 2.Saihanwula Forest Ecosystem National Research Station, Chifeng 025150, China

This study was conducted in Saihanwula forest ecosystem national research station in southern Daxinganling.Our main subjects were to determinate carbon storage and distribution characteristics of carbon storage in the planted forest of Larix prinicipis, by using the method of combination of plot-level survey and laboratory analysis.The results showed that the total carbon storage of Larix prinicipis plantation ecosystem was in the order of 32 a (205.83 t?hm-2)＞28 a (186.38 t?hm-2)＞16 a (155.84 t?hm-2); Carbon storage of the vegetation layer was 9.11～26.73 t?hm-2, contributing 5.85%～14.0% to the total carbon storage of the ecosystems, as it grew and then decreased with age; The carbon storage of litter layer was 0.29～0.40 t?hm-2, which contributed 0.19% to the total carbon storage of the ecosystems, with the increase of forest age tends to be stable; The order of carbon storage of soil layer was 32 a (178.70 t?hm-2)＞28 a (159.92 t?hm-2)＞16 a (146.44 t?hm-2), contributing 86.82%～93.96% to the total carbon storage of the ecosystems, as it decreased with age; The carbon storage of Larix prinicipis plantation stage characterized by soil layer＞vegetation layer＞litter layer, underground＞aboveground; The biggest carbon storage of the vegetation layer was the tree layer (6.85～26.46 t?hm-2), about 75.21%～98.99%, in which the trunk dominants (2.53～14.98 t?hm-2) of 36.93%～56.61%, and the carbon storage increased with the forest age.The carbon storage in the soil layer mainly concentrated in 0～30 cm soil layer, which contributed 70.78%～78.82% to the total soil carbon storage.The results can provide theoretical basis for Larix prinicipis plantation management and efficient cultivation.

the Southern Daxinganling; Larix prinicipis plantation; carbon storage; distribution characteristics

10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.10.003

S718.5; X171.1

A

1674-5906（2016）10-1604-08

舒洋, 周梅, 趙鵬武, 曾楠, 石亮, 王梓璇, 王鼎, 葛鵬, 張波.2016.大興安嶺南段華北落葉松人工林碳儲量及分配特征研究[J].生態環境學報, 25(10): 1604-1611.

SHU Yang, ZHOU Mei, ZHAO Pengwu, ZENG Nan, SHI Liang, WANG Zixuan, WANG Ding, GE Peng, ZHANG Bo.2016.Carbon storage and its distribution characteristics in the planted forest of Larix prinicipis in Southern Daxinganling [J].Ecology and Environmental Sciences, 25(10): 1604-1611.

國家自然科學基金項目（41530747）；內蒙古自治區科技計劃項目（20110527）

舒洋（1988年生），男，博士研究生，主要從事森林生態學研究。E-mail: shuyang_happy@126.com *通信作者：周梅，教授，主要從事森林生態學研究。E-mail: dxal528@aliyun.com

2016-08-10