小兴安岭不同纬度森林碳密度分异及其影响因素

摘要:

小兴安岭森林在维护国家生态安全、应对气候变化等方面发挥着重要的作用。本研究以小兴安岭天然林保护工程区三个不同纬度地区（清河、带岭、五营）不同龄级的天然次生林为研究对象，采用样地清查法量化植被和土壤等各组分碳密度分异及其影响因素。研究结果显示，不同纬度的植被碳密度和残体碳密度存在显著差异，植被碳密度波动由低纬度向高纬度呈递减趋势，随林分的平均年龄呈增加趋势；清河地区的各林型植被碳密度波动范围为76.22 — 154.57 t/hm2，显著高于五营（74.97 — 105.78 t/hm2）和带岭（61.49 — 91.89 t/hm2）的森林植被碳密度。带岭地区的红松柞木林植物残体碳密度为6.69 t/hm2，显著高于其他地区。表层土壤（0 — 10 cm）碳含量和中层土壤（20 — 40 cm）碳含量在纬度间差异不显著，带岭地区大于40 cm深层土壤平均碳含量为20.56 mg/g，显著高于清河（3.94 mg/g）和五营地区（11.10 mg/g）。但是，土壤碳密度在不同纬度间的差异不显著，土壤碳密度波动范围为79.03 — 118.25 t/hm2。清河地区的森林总碳密度（189.96 — 235.66 t/hm2）最高，而五营地区的总碳密度（146.59 — 182.58 t/hm2）最低，随着纬度的升高，森林总碳密度呈降低的趋势。植被、土壤和残体碳密度占总碳密度的范围依次分别为42% — 64%、35% — 54%和1% — 4%。小兴安岭不同菌根型树种碳密度存在明显的区域特征，各地区植被碳密度以外生菌根树种为主，占总植被碳密度的57 — 99%，且随着维度升高其占比呈增加趋势，外生菌根树种碳密度随林龄增大有降低的趋势。植被碳密度与年龄多样性、胸高断面积、最大树高呈显著正向影响，与降雨和海拔呈边缘显著正向影响，植物残体碳密度受到降雨和海拔的显著正向影响，土壤碳密度与各项因素无显著相关关系，植被碳密度与残体碳密度呈显著负相关关系。