西藏高原森林碳储量及固碳潜力研究
作者:贡嘎山站      更新时间:2017-4-25 10:35:55
          

西藏森林主要以中龄林、近熟林、成熟林和过熟林组成,林龄大于60年的森林面积为总面积的90.46%。我站科研人员在碳专项项目的支持下,基于2011-2013年在西藏林芝、昌都、日喀则、山南和玛多开展的大范围的森林调查数据,建立了西藏不同林型林龄与碳密度的关系曲线,用于估算西藏森林生态系统的碳储量,并预测了西藏地区未来30年的碳汇速率及碳汇潜力。结果表明,2010年,西藏森林生态系统生物量碳储量为866.8 Tg C,碳密度空间变化在20~170 t/ha之间。西藏森林碳密度为全国森林碳密度的2倍,碳储量占全国森林碳储量的11.7%。西藏森林虽然林龄较大,但是由于低温和相对较高的降水,导致森林生长迅速,但是分解速率和呼吸速率较慢,碳的积累速率和积累周期均较长。至2050年,西藏森林生态系统生物量碳密度将会增长至969.4 Tg C,碳密度达到115.6 t/ha。但是碳汇速率将从2001~2010年的3.6 Tg C yr-1减少至2040~2050年的1.9 Tg C yr-1。


 2010年西藏森林碳密度的空间分布图

虽然西藏地区森林的碳储量和固碳潜力较大,但是地上和地下生物量的分配比例并不完全受林龄影响。结果发现,该比值在冷杉林内为负相关,但是对于云杉和松属这两种森林类型则为正相关。对于不同林型,地下生物量与地上生物量的竞争机制不同,同时氮沉降对不同林龄碳分配的影响存在差异。一般来说,年均温度增加会导致根冠比减小,而降水的影响则并无一致性规律。因此,地上与地下生物量的比值不仅受环境因子控制,同时也受到林型影响。


冷杉、云杉和松属根冠比和土壤碳密度与林龄的关系

 

另外,通过研究发现,虽然西藏森林生态系统生物量碳密度随林龄逐渐增加,但是土壤碳储量与林龄并没有一致性相关关系。仍以冷杉、云杉和松属为例,冷杉和松属土壤碳密度随林龄增加而缓慢增加,但是云杉土壤碳密度与林龄则并没有显著性关系。已有研究表明,虽然生物量随林龄增加,但是矿质土壤的碳密度与林龄并没有相关性,相反有机质土壤碳密度会随林龄而增加。同时,土壤碳储量还受到土壤结构和有机质分解速率的影响。另有研究发现,土壤异氧呼吸在占土壤呼吸的比例可能自幼龄林的70~95%降低至成熟林的20~40%。因此,原始林的自然生长可能也会导致土壤中碳累计速率的增加并不显著。上述研究成果发布在期刊《Scientific Reports》上。

Sun Xiangyang, Wang Genxu, Huang Mei, Chang Ruiying, Ran Fei. Forest biomass carbon stocks and variation in Tibet's carbon-dense forests from 2001 to 2050. Scientific Reports, 2016, 6:34687.




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