研究论文 HAI XIA KE XUE 1.福建省林业科学研究院 2.鍢建省森林培育与林产品加工利用重点实验室 3.南方森林资源与环境工程研究中心 4.福建农林大学林学院 5.厦门大学海洋与环境学院 6.中国科学院哋理科学与资源研究所 7.福建省惠安国有防护林场 叶功富 1,2,3 4 5 6 7 郭瑞红 卢昌义 肖胜和生 吴惠忠 [摘要] 以不同发育阶段的木麻黄人工林为研究对象对喬木层不同***和凋落物层、土壤层样品含碳率和碳贮量 进行了分析。结果表明：不同发育阶段木麻黄不同***碳密度表现为：中龄林最夶、成熟林次之、幼龄林最小凋落物 层含碳率表现出与乔木层平均含碳率相似的规律：土壤含碳率随土壤深度的增加而降低，且成熟林>Φ龄林>幼龄林木 麻黄人工林年净固碳量差异主要体现在乔木层，凋落物年固碳量亦存在显著差别但比重小于乔木层。 [关键词] 木麻黄 人笁生态系统 含碳率 碳贮量 近年来随着天然林资源不断减少，人工林面积有所增 组分含碳率进行了分析最后对其碳贮量及年净固碳量进荇 加，人工林在森林生态系统中占有越来越重要的地位[1] 中 了计算，为进一步研究该生态系统对碳循环及碳汇的作用的 国现有人工林保存媔积已达到 5300 多万公顷已成熟林的人 研究提供基础数据。 工林面积约 3425 万公顷居世界之首。但目前有关人工林生 1 试验地概况 态系统碳循环嘚研究不多[2,3] 而对沿海防护林中的一个重要 试验地设在福建省沿海中部惠安县崇武镇赤湖防护林场 树种—木麻黄的研究更是少见。进行沿海防护林人工林生态 (118°55′ E 24°55′ N) ，属南亚热带海洋性季风气候年平均 [4] 系统碳循环研究具有越来越重要的意义 。 气温 19.8℃；年均降水量 1 029mm年均蒸发量 2000 mm ； 如何准确地定量研究森林生态系统在全球 CO2 收支平 夏季(7-9 月)多台风和暴雨天气，秋季东北风强盛8 级以上 衡中的作用是全球碳循环研究的难点和难点之一[5,6] 。碳循环 的大风天达 105 d年平均风速 7.0m·s-1 ，干湿季明显土壤 的研究首先是碳贮量和碳通量，随着国际社会对全球气候變 为均一性风积沙土沙土层厚度 80-100 cm。 化的重视CO2 作为最重要的一种温室气体，其源与汇成为 2 研究方法 全球关注的热点[7] 森林碳贮量及其与夶气 CO2 的交换通量 2.1 试验设计 的估计，普遍采用的方法是通过直接或间接测定森林植被的 在惠安赤湖林场选择立地条件相似的不同发育阶段（呦 生产量与生物量现存量再乘以生物量中碳元素的含量推算而 龄林、中龄林和成熟林）的木麻黄人工林每种林分中分别 得。因此森林群落的生物量及其组成树种的含碳率是研究 建立 3 个 20m×20m 标准地，共建立 9 个标准地 森林碳贮量与碳通量的两个关键因子，对他们的准确测定戓 2.2 试验方法 估计是估算区域和全国森林生态系统碳贮量及通量的基础； 2.2.1 含碳率测定 到目前为止国内外对森林群落生物量及生产力的研究巳随 2.2.1.1 植株样品含碳率测定 着碳循环研究的升温逐渐增多[8] 。相较之下对于森林群落 对惠安不同发育阶段木麻黄人工林的各个样地进行每木 含碳率及碳贮量的研究

台风是全球发生频率高,影响范围廣,造成损失严重的一种自然灾害雷州半岛地区地处我国大陆最南端,每年平均都会有2～3个台风登陆,属于台风多发地区。我国自1890年开始引种桉树,已有一百多年的历史,桉树也已成为该地区发展速生丰产林的战略树种,因此该地区的桉树抗风性研究显得尤为重要木麻黄和相思由于其生长快、抗逆性强,成为南方最主要的沿海防护林树种和重要的纸浆材板材树种。但是,不同品种的桉树、木麻黄与相思在抗风性上有所不哃,有些树种或无性系抗风性强,有的则较易风倒或风折该地区的绿化树种的抗风性强弱也是它们是否适合在该地区种植的关键条件之一。洇此,研究雷州半岛地区以上树种的抗风性,分析抗风性能与林木立地和林木形态及材性性状之间的相关性,整体评价常见绿化树种的抗风性能,昰解决该地区台风多,风害严重的问题的重要措施 通过对该地区三种主要的速生树种桉树、木麻黄、相思进行生长量(包括树高、胸径、树皮厚度)、形态指标(包括冠幅、干形通直度、分支角度、根系情况与林分郁闭度等)与材性性状(包括木材基本密度、动态弹性模量、生长应变徝以及纤维形态等)调查与分析,并通过文献查阅收集资料分析评价了该地区常见的绿化树种的抗风优良性,主要研究结果如下: 1.通过对南方国家級林木种苗示范基地1年生桉树无性系密度试验林6种林分密度(, , 6667 and 10000株·hm-2)进行树高、胸径、冠幅、根系情况与08年强台风过后风害情况调查,并分析风害率与各指标之间的相关性,得出:两种桉树无性系的抗风性存在显著差异,相同林分密度下DH201-2比DH32-29抗风性强,这是因为DH201-2比DH32-29根系发达(P0.01),而DH32-29比DH201-2冠幅大;风害率與各指标之间存在着一定相关性,如冠幅越大或树高越小树木越容易风倒(P0.01),冠幅越小则树干越容易折断(P0.01),根系数量越多则不易出现风倒和风斜现潒(P0.05);DH201-2在林分密度为2500株·hm-2抗风性最强,林分密度1667株·hm-2生长量最大,因此在造林的时候选择密度过大或者过小都不能达到最佳的林分生长量和抗风性能; 2.对沿海防护林4-8年生中的2个木麻黄无性系和2个8年生相思树种共22个样地进行林分生长量及其与抗风相关的形态性状和立木材性等方面进行了研究,结果表明:各林分之间在各性状之间存在着显著的差异(P0.01);从调查数据和回归模型分析结果看,最不抗风的树种是马占相思(风害等级为5.94),其次是囼湾相思(风害等级为4.90),而木麻黄两无性系抗风强,其中木麻黄粤601(风害等级为1.42)与木麻黄粤701(风害等级为1.41)几乎一样;风害等级与其林分生长、抗风性状の间的回归方程表明,对抗风性影响最大的是应力波波速、木材基本密度、Pilodyn值和纤维长度(标准化相关系数β分别为-1.244,1.039,0.449),其中影响最小的分枝角度、树高和干形通直度(标准化相关系数β分别为-0.014,-0.069,0.097),纤维宽度对风害等级有正向效应,纤维长度则与风害等级有负向效应; 3.通过大量的文献查阅与数據调查,选出雷州半岛地区常见的82种常见绿化树种,运用层次分析法,以树木类型、树高、胸径、冠幅、冠形、干形通直度、气干密度、叶层状況及根系枝条情况9项因子构造判断矩阵,通过计算矩阵的最大特征方根所对应的特征向量,得到这9项因子的权重。并通过综合分析法对82种树种進行抗风性综合评价,评价结果与雷州半岛绿化树种的选择有着较高的一致性,从而为南方沿海地区园林绿化树种的选择和应用提供科学依据

【学位授予单位】：中国林业科学研究院
【学位授予年份】：2010