秦岭陕西段森林生态系统碳储量及组成特征

doi:10.13466/j.cnki.lczyyj.2025.02.013

摘要/Abstract

摘要： 基于2023年陕西省林草生态综合监测及蓄积量调查数据,参考《森林生态系统碳储量计量指南》(LY/T 2988—2018)中的测算方法,从树种、龄组等方面估算秦岭陕西段森林生态系统碳储量及其组成特征。结果表明:1)在秦岭陕西段优势树种中,从树种来看,栎类占比最高,达76.21%,其次为油松,约占12.84%;从龄组来看,中龄林占比最高,为46.55%,成熟林占比最低,为22.53%,幼龄林占比居中,为30.92%。2)乔木层总碳储量为193.37 Tg,栎类的碳储量最大,占乔木层总碳储量的79.43%,油松林次之,占8.67%;中龄林碳储量占48.84%,幼龄林和成熟林分别占22.93%和28.24%。3)不同优势树种的平均生物量碳密度为43.49 Mg/hm²,其中,栎类和油松林的平均生物量碳密度分别为45.22 Mg/hm²和29.29 Mg/hm²,区域内树种生物量碳密度总体随林龄呈增加趋势。4)森林生态系统总碳储量为531.09 Tg,其中,乔木层、灌木层、土壤层分别占总碳储量的 36.41%、7.59%和52.46%,草本层、枯落物和枯死木共占3.54%。

关键词: 秦岭, 森林生态系统, 碳储量, 土壤有机碳

Abstract:

This study systematically evaluates the carbon stock dynamics in the Qinling Mountain forest ecosystem of Shaanxi Province,utilizing the 2023 integrated monitoring dataset of forest-grassland ecosystems and the latest resource inventory data,and following the calculation methods in the Forest Ecosystem Carbon Stock Measurement Guidelines(LY/T 2988—2018).The results show that:1) Quercus spp.is the absolute dominant tree species in the region,accounting for 76.21%,followed by Pinus tabuliformis,accounting for about 12.84%.In terms of age groups,middle-aged forests have the highest proportion,at 46.55%,while mature forests have the lowest proportion,at 22.53%.2) The total carbon storage of arbor forest land is 193.37 Tg,among which Quercus spp.and Pinus tabuliformis forests have the largest carbon storage,accounting for 79.43% and 8.67% of the total carbon storage of arbor forest land,respectively.Middle-aged forests account for 48.84% of the carbon storage,while young and mature forests account for 22.93% and 28.24%,respectively.3) The average stand carbon density of dominant tree species was 43.49 Mg/hm²,with Quercus spp.and Pinus tabuliformis forests averaging 45.22 and 29.29 Mg/hm²,respectively.Overall,tree species carbon density in the region showed an increasing trend with stand age.4) The total carbon storage of the forest ecosystem is 531.09 Tg,among which the tree layer,shrub layer,and soil layer account for 36.41%,7.59%,and 52.46% of the total carbon storage,respectively,the herb layer,litter and dead wood together account for 3.54%.

Key words: Qinling region, forest ecosystem, carbon storage, soil organic carbon

中图分类号:

S718.5

党楷涵, 马菁, 方佳佳. 秦岭陕西段森林生态系统碳储量及组成特征[J]. 林草资源研究, 2025,(2): 126-132.

DANG Kaihan, MA Jing, FANG Jiajia. Carbon stock estimation across forest ecosystem components in the qinling mountain of Shaanxi Province[J]. Forest and Grassland Resources Research, 2025,(2): 126-132.

图/表 5

表1

表2

图1

表3

表4

参考文献 23

[1]	朱教君, 高添, 于立忠, 等. 森林生态系统碳汇:概念、时间效应与提升途径[J]. 应用生态学报, 2024, 35(9):2313-2321. doi: 10.13287/j.1001-9332.202409.025
[2]	邹晓明, 王国兵, 葛之葳, 等. 林业碳汇提升的主要原理和途径[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2022, 46(6):167-176. doi: 10.12302/j.issn.1000-2006.202209008
[3]	杨元合, 石岳, 孙文娟, 等. 中国及全球陆地生态系统碳源汇特征及其对碳中和的贡献[J]. 中国科学:生命科学, 2022, 52(4):534-574.
[4]	FANG Jingyun, YU Gguirui, LIU Lingli, et al. Climate change,human impacts,and carbon sequestration in China.Proceedings of the National Academy of Sciences[J]. 2018 115(16):4015-4020.
[5]	GATTI L V, BASSO L S, Miller J B, et al. Amazonia as a carbon source linked to deforestation and climate change[J]. Nature, 2021, 595(7867):388-393. doi: 10.1038/s41586-021-03629-6
[6]	刘世荣, 王晖, 李海奎, 等. 碳中和目标下中国森林碳储量、碳汇变化预估与潜力提升途径[J]. 林业科学, 2024, 60(4):157-172.
[7]	蔡伟祥, 徐丽, 李明旭, 等. 2010-2060年中国森林生态系统固碳速率省际不平衡性及调控策略[J]. 地理学报, 2022, 77(7):1808-1820. doi: 10.11821/dlxb202207016
[8]	卫玮, 党坤良. 秦岭南坡林地土壤有机碳密度空间分异特征[J]. 林业科学, 2019, 55(5):11-19.
[9]	王福慧, 周林燕, 胡汗, 等. 秦岭太白山不同植被带土壤团聚体碳库变化及温度敏感性[J]. 生态学报, 2022, 42(8):3300-3314.
[10]	赵选, 张向阳, 刘国发, 等. 秦岭(陕西段)植被碳汇时空变化与气候关联性研究[J]. 测绘通报, 2024(9):55-61. doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0911
[11]	国家林业和草原局.森林生态系统碳储量计量指南:LY/T 2988—2018[S]. 北京: 中国标准出版社, 2018.
[12]	徐新良, 曹明奎, 李克让. 中国森林生态系统植被碳储量时空动态变化研究[J]. 地理科学进展, 2007(6):1-10.
[13]	JOHNSON W C, SHARPE D M. The ratio of total to merchantable forest biomass and its application to the global carbon budget. Canadian Journal of Forest Research, 1983,13:372-383.
[14]	朴世龙, 方精云, 贺金生, 等. 中国草地植被生物量及其空间分布格局[J]. 植物生态学报, 2004(4):491-498. doi: 10.17521/cjpe.2004.0067
[15]	赵佳俊, 侯鹏, 陈妍. 中国草地植被碳储量估算研究进展[J/OL]. 生态学杂志,1-15(2024-06-05)[2024-10-21]. https://link.cnki.net/urlid/21.1148.Q.20240605.0953.004.
[16]	崔高阳, 陈云明, 曹扬, 等. 陕西省森林生态系统碳储量分布格局分析[J]. 植物生态学报, 2015, 39(4):333-342. doi: 10.17521/cjpe.2015.0032
[17]	甄学渊, 郭敏, 胡晓静, 等. 秦巴山区陕南栎类生长特点及资源现状[J]. 西北植物学报, 2014, 34(10):2101-2108.
[18]	王倩倩. 陕西省森林生态系统碳储量及碳汇潜力研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2024.
[19]	赵敏, 周广胜. 中国森林生态系统的植物碳贮量及其影响因子分析[J]. 地理科学, 2004(1):50-54.
[20]	王效科, 冯宗炜, 欧阳志云. 中国森林生态系统的植物碳储量和碳密度研究[J]. 应用生态学报, 2001(1):13-16.
[21]	邓蕾, 上官周平. 秦岭宁陕县森林植被碳储量与碳密度特征[J]. 西北植物学报, 2011, 31(11):2310-2320.
[22]	朱建华, 田宇, 李奇, 等. 中国森林生态系统碳汇现状与潜力[J]. 生态学报, 2023, 43(9):3442-3457.
[23]	杨晓梅, 程积民, 孟蕾, 等. 黄土高原子午岭森林碳储量与碳密度研究[J]. 水土保持学报, 2010, 24(6):123-126.

优势树种	面积/hm²				占比/%
优势树种	幼龄林	中龄林	成熟林	合计	幼龄林	中龄林	成熟林
栎类	1 074 810.23	1 568 559.13	753 338.92	3 396 708.28	31.64	46.18	22.18
油松	195 977.27	332 512.84	43 681.83	572 171.94	34.25	58.11	7.64
桦木、杨树	11 943.19	42 416.64	107 157.81	161 517.63	7.39	26.26	66.34
华山松	11 396.68	43 679.52	41 990.24	97 066.44	11.74	45.00	43.26
马尾松	26 430.78	39 486.39	3 594.40	69 511.57	38.02	56.81	5.17
冷杉、云杉、铁杉	2 986.39	18 605.29	45 015.95	66 607.63	4.48	27.93	67.58
柏木	31 146.74	18 752.76	4 233.62	54 133.12	57.54	34.64	7.82
杉木	13 918.26	3 864.21	994.88	18 777.35	74.12	20.58	5.30
落叶松	7 938.37	5 294.90	4 208.17	17 441.43	45.51	30.36	24.13
柑桔、竹类等	1 245.41	1 223.33	24.61	2 493.35	49.95	49.05	0.99
樟子松	3.78	60.49		64.27	5.88	94.12
合计	1 377 797.10	2 074 455.50	1 004 240.43	4 456 493.03	30.92	46.55	22.53

优势树种	生物量				碳储量
优势树种	幼龄林	中龄林	成熟林	合计	幼龄林	中龄林	成熟林	合计
栎类	73.31	152.98	80.90	307.19	36.66	76.49	40.45	153.60
油松	9.71	20.01	3.80	33.51	4.85	10.00	1.90	16.76
桦木、杨树	0.79	4.37	12.21	17.36	0.39	2.19	6.10	8.688
华山松	0.87	5.52	6.43	12.83	0.44	2.76	3.22	6.418
冷杉、云杉、铁杉	0.23	1.37	4.73	6.33	0.12	0.69	2.36	3.17
马尾松	0.88	2.65	0.22	3.75	0.44	1.33	0.11	1.88
柏木	1.62	1.31	0.43	3.36	0.81	0.66	0.21	1.68
落叶松	0.56	0.36	0.45	1.37	0.28	0.18	0.23	0.69
杉木	0.63	0.20	0.04	0.87	0.32	0.10	0.02	0.43
柑桔、竹类	0.07	0.08	0.00	0.15	0.03	0.04	0.00	0.08
樟子松	0.00	0.00		0.00	0.00	0.00		0.00
合计	88.67	188.87	109.21	386.74	44.33	94.43	54.60	193.37

优势树种	碳密度/(Mg/hm²)				增幅/%
优势树种	幼龄林	中龄林	成熟林	平均值	幼龄林—中龄林		中龄林—成熟林		幼龄林—成熟林
栎类等	34.10	48.77	53.69	45.22		42.99		10.10		57.44
油松	24.76	30.08	43.49	29.29		21.48		44.55		75.60
桦木、杨树	32.92	51.55	56.95	53.75		56.59		10.48		73.00
华山松	38.33	63.16	76.62	66.07		64.77		21.31		99.88
冷杉、云杉、铁杉	16.71	33.61	29.97	27.00		101.10		-10.84		79.30
马尾松	38.74	36.85	52.52	47.53		-4.87		42.54		35.59
柏木	25.94	35.04	50.76	31.03		35.10		44.85		95.70
落叶松	22.69	25.58	20.10	23.15		12.73		-21.41		-11.41
杉木	35.18	34.12	53.85	39.36		-3.00		57.80		53.07
柑桔、竹类等	28.08	33.11	41.60	30.68		17.89		25.67		48.15
樟子松	21.72	35.15		34.36		61.86
平均值	32.18	45.52	54.37	43.39		41.47		19.44		68.98

组分	乔木层	灌木层	草本层	枯落物	枯死木	土壤	合计
碳储量/Tg	193.37	40.29	3.75	15.02	0.05	278.60	531.08
占比/%	36.41	7.59	0.71	2.83	0.00	52.46	100.00