我国5种主要人工林乔木层碳储量生长模型及其气候驱动分析

作者：曾伟生; 蒲莹; 杨学云; 易善军

来源：林业科学, 2023, 59(03): 21-30.

• 碳储量
• 固碳能力
• 可变参数
• 生长模型
• 连年生长量
• 平均生长量
• 气候因子

【目的】研建我国5种主要人工林(杉木林、杨树林、桉树林、落叶松林和马尾松林)乔木层碳储量生长模型，确定碳储量平均生长量最大时的林龄，分析固碳能力差异及其受气候因子的影响，为提升人工林碳汇能力和制定森林可持续经营决策提供科学依据。【方法】基于第九次全国森林资源清查8 520块样地碳储量数据，采用非线性加权回归方法和可变参数模型，研建5种主要人工林乔木层碳储量生长模型，分析年均气温、年均降水量对模型参数的影响，并比较5种人工林乔木层固碳能力的差异。【结果】5种主要人工林乔木层碳储量生长模型的平均预估误差在5%以内，模型自检和独立交叉检验的总体相对误差在3%以内。落叶松林、马尾松林、杉木林、杨树林和桉树林乔木层碳储量年均生长量最大时的林龄分别为24、16、12、6和2年，对应的年均生长量分别为1.50、1.85、2.10、2.96和6.97 t·hm-2；马尾松、杉木、杨树和桉树人工林乔木层碳储量最大平均生长量分别是落叶松人工林的1.23、1.40、1.97和4.65倍。年均气温每下降1℃，杨树林、马尾松林、桉树林和落叶松林乔木层碳储量年均生长量分别降低7.6%、4.5%、4.4%和3.0%；年均降水量每减少100 mm，落叶松林乔木层碳储量年均生长量降低5.8%，杨树林和桉树林乔木层碳储量年均生长量反而略呈增加趋势。【结论】我国5种主要人工林乔木层固碳能力从高到低依次为桉树林、杨树林、杉木林、马尾松林、落叶松林，均不同程度受年均气温和年均降水量的影响，其中受影响最大的是杨树林，其次是落叶松林、马尾松林和桉树林，杉木林受影响不显著。为发挥我国人工林固碳潜力，应参考其碳储量生长过程合理确定经营周期，并在统筹区域发展的基础上努力发展桉树和杨树人工林。