陶吉興，謝秉樓，季碧勇，張國江，駱義波，張成軍

(浙江省森林資源監(jiān)測中心，浙江 杭州 310020)

森林是陸地上最大的可再生資源庫、生物基因庫、碳儲(chǔ)庫和最經(jīng)濟(jì)的“吸碳器”.作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，森林生態(tài)系統(tǒng)貯存了陸地生態(tài)系統(tǒng)的76%～98%的有機(jī)碳[1]，在全球碳循環(huán)和減緩大氣CO2濃度升高中起著重要的作用[2].估算區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量以及分析森林各類型碳庫的組成與動(dòng)態(tài)變化是目前森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究的熱點(diǎn)之一.

目前，針對(duì)不同森林生態(tài)系統(tǒng)的植被和土壤碳儲(chǔ)量、碳密度和碳匯功能等進(jìn)行了大量的研究工作.但以往對(duì)森林碳儲(chǔ)量的研究多集中于生態(tài)系統(tǒng)的某一組分(植被層、枯落物層或土壤層)碳庫[3-5]以及局部典型的森林生態(tài)系統(tǒng)上.近年來，國內(nèi)已有不少學(xué)者基于森林資源連續(xù)清查和二類調(diào)查數(shù)據(jù)，估算全國和省級(jí)區(qū)劃尺度上的森林碳儲(chǔ)量.趙敏等[6]利用多元線性回歸模型和第四次森林資源清查資料，測算出我國森林植被的總碳儲(chǔ)量為3.778 Pg C.王曉榮等[7]利用湖北省第六次清查數(shù)據(jù)估算森林生態(tài)系統(tǒng)總碳儲(chǔ)量為710.01 Tg C，李銀等[8]利用浙江省第八次全國清查數(shù)據(jù)估算浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)總碳儲(chǔ)量為602.73 Tg C，劉曦喬等[9]對(duì)湖南省二類資源數(shù)據(jù)估算森林生態(tài)系統(tǒng)總碳儲(chǔ)量為1 572.02 Tg C.這些估算方法可操作性強(qiáng)，尺度適應(yīng)性廣，已在多個(gè)省區(qū)得到了有效的應(yīng)用.但這些研究對(duì)象主要集中在喬木林和竹林等類型，未能覆蓋灌木林、跡地、宜林地等類型，而且很少采用系統(tǒng)抽樣方法對(duì)森林五大碳庫同步進(jìn)行研究，尤其是對(duì)枯死木碳庫的研究較少.

本文基于浙江省森林資源年度監(jiān)測體系，構(gòu)建了森林生態(tài)系統(tǒng)中的地上生物量、地下生物量、枯死木、枯落物和土壤有機(jī)質(zhì)5個(gè)碳庫相容的碳儲(chǔ)量評(píng)估抽樣調(diào)查體系，通過系統(tǒng)布設(shè)樣地，抽樣調(diào)查了活生物量、枯死木、枯落物和土壤等，分析測定了枯落物和土壤等樣品碳含量、碳密度等參數(shù)，旨在精確估算浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)五大碳庫碳儲(chǔ)量，分析各類型碳庫結(jié)構(gòu)特征，為精確化計(jì)量浙江省森林碳儲(chǔ)量及森林固碳增匯能力提供科學(xué)依據(jù)和理論支持.

1 研究地概況

浙江省地處中國東南沿海，長江三角洲南翼，介于北緯27°06′～31°11′、東經(jīng)118°01′～123°10′之間，陸域面積10.18萬 km2.浙江省屬于典型的亞熱帶季風(fēng)氣候，季風(fēng)顯著、四季分明、光照充足、雨量豐富，年平均氣溫15～18 ℃，年日照時(shí)數(shù)1 100～2 200 h，年平均降水量800～2 000 mm.境內(nèi)地貌以低山、丘陵為主，紅壤、黃壤和紅黃壤是全省主要的土壤類型.根據(jù)《中國植被》區(qū)劃的劃分，浙江省森林植被屬亞熱帶常綠闊葉林區(qū)域—東部(濕潤)常綠闊葉林亞區(qū)域—中亞熱帶常綠闊葉林地帶.常綠闊葉林是浙江省的地帶性植被[10].

2 研究方法

2.1 系統(tǒng)抽樣調(diào)查

2017年，浙江省開展了全省森林資源年度監(jiān)測，調(diào)查固定樣地4 252個(gè).樣地間距4 km×6 km，樣地面積0.08 hm2，形狀為正方形，邊長28.28 m.所有樣地均通過全球定位系統(tǒng)(GPS)導(dǎo)航定位，活生物量地上、地下碳庫和枯死木碳庫調(diào)查數(shù)據(jù)，通過對(duì)4 252個(gè)樣地調(diào)查獲取.

為測算枯落物與土壤碳庫碳儲(chǔ)量，2010—2011年，通過抽取全省1/3固定樣地，對(duì)其中的906個(gè)林地樣地，開展枯落物樣方調(diào)查和土壤剖面分層采取土樣，并獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

2.2 省級(jí)總體碳儲(chǔ)量計(jì)量

以樣地為碳儲(chǔ)量計(jì)量基本單元，按照“樣木(方)→樣地→總體”的技術(shù)路線，采用系統(tǒng)抽樣統(tǒng)計(jì)方法，將樣地水平的生物量測算結(jié)果轉(zhuǎn)換到全省宏觀尺度，評(píng)估全省總體各類生物量估計(jì)值、估計(jì)精度及估計(jì)區(qū)間[11].各抽樣指標(biāo)計(jì)算公式為：

總體中值標(biāo)準(zhǔn)誤估計(jì)值

(2)

估計(jì)精度

Pα=100%-Eα，

(4)

2.3 地上、地下碳庫調(diào)查計(jì)量

活生物量地上和地下碳庫，計(jì)量對(duì)象為林地內(nèi)所有植被生物量及散生木四旁樹，包括喬木、毛竹或雜竹、下木、灌木和草本.

2.3.1 樣地調(diào)查

樣地調(diào)查內(nèi)容包括樣地調(diào)查、樣木(竹)調(diào)查和樣方調(diào)查.樣地調(diào)查因子包括樣地屬性因子、立地因子、林分因子、生態(tài)因子和植被因子等.

2.3.2 樣木(竹)調(diào)查

樣木調(diào)查因子包括樣木號(hào)、立木類型、檢尺類型、樹種名稱、胸徑等，樣竹還應(yīng)登記毛竹竹齡.調(diào)查對(duì)象為樣地內(nèi)胸徑≥5.0 cm的生長正常的喬木樹種(含喬木經(jīng)濟(jì)樹種)、喬木型灌木樹種(指有明顯主干、樹高5 m以上的灌木) 和胸徑≥2.0 cm的毛竹.

2.3.3 樣方調(diào)查

樣方形狀為邊長2 m的正方形，設(shè)于樣地西南角向西3 m處.調(diào)查樣方所代表的植被類型原則上應(yīng)與樣地一致.如果不一致，則按西北角、東北角、東南角的順序設(shè)置調(diào)查樣方.樣方調(diào)查因子包括：下木(胸徑<5 cm，高度≥2 m的喬木幼樹)的樹種名稱、高度、胸徑；灌木(灌木樹種及高度<2 m的喬木幼樹)的主要種名稱、株數(shù)、平均高、平均地徑、蓋度；草本的主要種名稱、平均高、蓋度.調(diào)查對(duì)象為下木、灌木、草本.

2.3.4 樣地碳儲(chǔ)量計(jì)量

喬木和毛竹的地上和地下生物量計(jì)量，采用異速生物量模型計(jì)算；下木、灌木和草本，采用單位面積生物量模型法和單位面積生物量法，測算樣地水平森林植被生物量[12].碳儲(chǔ)量則根據(jù)樣地優(yōu)勢樹種，選擇含碳系數(shù)，將測算的各樣地生物量與相應(yīng)含碳系數(shù)相乘計(jì)量樣地碳儲(chǔ)量.對(duì)于不同樹種碳計(jì)量參數(shù)的選擇，采用國家林業(yè)局發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[13]，這些標(biāo)準(zhǔn)中的生物量方程包括各組分的生物量參數(shù)以及對(duì)應(yīng)的含碳系數(shù).

2.4 枯死木碳庫調(diào)查計(jì)量

2.4.1 枯死木樣木調(diào)查

樣木調(diào)查中，記錄檢尺類型為枯立木和枯倒木的樣木，并對(duì)比多期浙江省森林資源年度監(jiān)測調(diào)查數(shù)據(jù)，建立枯死木樹種名稱、檢尺類型、胸徑等內(nèi)容的枯立木和枯倒木調(diào)查數(shù)據(jù)庫.全省共獲取枯立木數(shù)據(jù)18 110株，枯倒木數(shù)據(jù)1 652株.

2.4.2 樣地碳儲(chǔ)量計(jì)量

枯死木碳庫碳儲(chǔ)量計(jì)量，分別按枯立木和枯倒木測算生物量，再與含碳系數(shù)相乘計(jì)量每株枯死木碳儲(chǔ)量，累加后即為樣地碳儲(chǔ)量.

枯立木地上和地下生物量，采用單株生物量模型法計(jì)量.利用異速生長方程建立的單株樣木的各維量生物量模型(包括干材、樹皮、樹枝、樹葉、樹根5個(gè)部分的相容性生物量模型)，根據(jù)枯死木枯死年份與計(jì)量基準(zhǔn)年的間隔時(shí)間長短，選擇不同維量生物量相加，得到枯死木的生物量.

枯倒木地上生物量采用密度材積法計(jì)量，地下生物量采用單株生物量模型法計(jì)量.密度材積法計(jì)算枯倒木地上生物量，計(jì)算公式為

枯倒木地上生物量=樹干蓄積×木材密度×BEF×(1-已分解比例)

枯倒木樹干蓄積采用分段材積法計(jì)算，蓄積計(jì)算公式為

式中：d0、d1、…、d8、d9分別為樹干10等分部分的地徑處帶皮直徑、第1等分段下部帶皮直徑、…、第10等分段下部帶皮直徑，其中d0.5為第1等分段中部帶皮直徑，H為樹高.

2.5 枯落物與土壤碳庫調(diào)查計(jì)量

2.5.1 外業(yè)調(diào)查與實(shí)驗(yàn)室測定

枯落物和土壤取樣在同一樣點(diǎn)區(qū)中進(jìn)行，分為樣點(diǎn)區(qū)確定、土壤剖面挖掘、土壤與枯落物取樣3個(gè)步驟.

1)樣點(diǎn)區(qū)確定.土壤和枯落物取樣在固定樣地以外進(jìn)行，要求取樣的樣點(diǎn)區(qū)地類與固定樣地相同.樣點(diǎn)區(qū)確定方法是以樣地西南角(SW角)斜(45°)向外6 m處為樣點(diǎn)區(qū)的東北角，形成8 m×8 m正方形區(qū)域.

2)土壤剖面挖掘.在樣地的典型地段挖掘土壤剖面，剖面挖掘深度100 cm，土層厚度不足100 cm時(shí)，挖至母巖層，剖面寬60～80 cm.

3)土壤與枯落物取樣.按0～10 cm、10～30 cm、30～60 cm、60 cm以下4層，分層采集土壤樣品，測定土壤容重，稱取部分容重樣品寄回實(shí)驗(yàn)室測定土壤有機(jī)碳.枯落物樣品采集，在樣點(diǎn)區(qū)內(nèi)選取3個(gè)1 m×1 m小樣方，全收獲法稱總質(zhì)量，稱取250 g左右?guī)Щ貙?shí)驗(yàn)室，分析測定枯落物的干鮮比和含碳系數(shù).

2.5.2 樣地碳儲(chǔ)量計(jì)量

通過外業(yè)調(diào)查和實(shí)驗(yàn)室分析測定，計(jì)算每個(gè)樣點(diǎn)枯落物和土壤有機(jī)碳密度，將樣地碳密度(t·hm-2)與樣地面積(0.08 hm)相乘后得到樣地碳儲(chǔ)量.

1)枯落物碳密度

由3個(gè)1 m2枯落物樣方平均值計(jì)算.公式為

(6)

式中：MLCDi為第i個(gè)樣地的碳密度(t·hm-2)；FWj為第j個(gè)枯落物樣方(共3個(gè)，每個(gè)面積1 m2)的枯落物鮮質(zhì)量(g)；MCj為第j個(gè)樣方的枯落物含水率(%)；Cj為第j個(gè)樣方的含碳系數(shù)；10-2用作單位換算.

含水率(MC)的公式為

(7)

式中：MC為含水率(%)，F(xiàn)W為鮮質(zhì)量(g)，DW為干質(zhì)量(g).

2)土壤有機(jī)質(zhì)碳密度

樣地土壤碳密度計(jì)算公式為

(8)

式中：SOCDi為第i個(gè)樣地的碳密度(t·hm-2)，n為土層數(shù)，j為土層號(hào)，Lj為第j個(gè)土層的厚度(cm)，Oj為實(shí)驗(yàn)室測定的單位質(zhì)量的有機(jī)碳儲(chǔ)量(g/100 g)，ρj為容重(g/cm2)，F(xiàn)j為第j土層大于2 mm的巖粒比重(%).

3 結(jié)果與分析

3.1 浙江省總碳儲(chǔ)量及抽樣精度

在95%可靠性指標(biāo)下，5個(gè)碳庫碳儲(chǔ)量抽樣精度均超過85%(表1)，其中地上、地下碳庫超過95%，枯落物、土壤碳庫超過90%.從抽樣統(tǒng)計(jì)角度看，全省森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯監(jiān)測的結(jié)果具有較高精度保證.

表1 森林生態(tài)系統(tǒng)五大碳庫碳儲(chǔ)量及抽樣特征值

全省森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量總量為931.74 Tg C.5個(gè)碳庫中，土壤有機(jī)質(zhì)碳庫占70.43%，是森林生態(tài)系統(tǒng)最大碳庫，是森林植被碳儲(chǔ)量(地上與地下碳庫之和)的2.54倍.其他碳庫中，地上生物量碳庫占20.59%，地下生物量碳庫占7.15%，枯死木碳庫占0.67%，枯落物碳庫占1.16%.

3.2 活生物量碳儲(chǔ)量結(jié)構(gòu)及碳密度

森林植被通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳，并以有機(jī)碳的形式貯存.地上和地下生物量碳庫，構(gòu)成森林植被活生物量碳庫.2017年森林植被總碳儲(chǔ)量258.43 Tg C.

按森林類型分：喬木林群落201.05 Tg C，占77.80%；竹林群落30.87 Tg C，占11.95%；灌木林群落10.17 Tg C，占3.93%；其他類型1.12 Tg C，占0.43%；散生木四旁樹(竹)15.22 Tg C，占5.89%.

從主要類型的群落層次看：喬木林喬木層171.31 Tg C，占85.21%；灌木層28.43 Tg C，占14.14%；草本層1.31 Tg C，占0.65%；竹林群落喬木層28.82 Tg C，占93.36%；灌木層1.87 Tg C，占6.05%；草本層0.18 Tg C，占0.60%.

地上生物量碳庫碳密度27.26 t·hm-2，其中：喬木林群落34.98 t·hm-2，竹林群落24.22 t·hm-2(其中毛竹林群落25.25 t·hm-2，雜竹林群落16.65 t·hm-2)，特殊灌木林[14]6.98 t·hm-2.一般灌木林群落4.20 t·hm-2.地下生物量碳庫碳密度9.53 t·hm-2，喬木林群落11.75 t·hm-2，竹林群落9.10 t·hm-2(其中毛竹林群落9.44 t·hm-2，雜竹林群落6.52 t·hm-2)，特殊灌木林群落3.86 t·hm-2，一般灌木林群落2.33 t·hm-2.

3.3 死有機(jī)質(zhì)碳儲(chǔ)量結(jié)構(gòu)及碳密度

死有機(jī)質(zhì)碳儲(chǔ)量包括枯死木和枯落物，是森林碳庫的重要組成部分.

枯死木碳庫碳儲(chǔ)量按枯死木類型分：枯立木5.60 Tg C，占89.3%；枯倒木0.67 Tg C，占10.7%.枯死木碳庫中，喬木林內(nèi)枯死木碳儲(chǔ)量為5.52 Tg C，占總碳儲(chǔ)量的88.0%，其中：枯立木4.92 Tg C，占89.2%；枯倒木0.60 Tg C，占10.8%.枯死木碳庫平均碳密度為1.38 t·hm-2，其中枯立木1.23 t·hm-2，枯倒木0.15 t·hm-2.

枯落物碳儲(chǔ)量按地類分：喬木林7.97 Tg C，占73.5 %；竹林1.31 Tg C，占12.1 %；經(jīng)濟(jì)林0.75 Tg C，占7.0%；其他林地0.81 Tg C，占7.4%.枯落物碳庫平均碳密度為1.66 t·hm-2，其中：喬木林地1.97 t·hm-2，占35.4%，竹林地1.48 t·hm-2，占26.6%，經(jīng)濟(jì)林地0.76 t·hm-2，占13.7%，其他林地1.35 t·hm-2，占24.3%.

3.4 土壤有機(jī)質(zhì)碳儲(chǔ)量結(jié)構(gòu)及碳密度

土壤有機(jī)質(zhì)碳儲(chǔ)量按土類分：紅壤445.81 Tg C，占67.9 %；黃壤111.57 Tg C，占17.0%；水稻土49.14 Tg C，占7.5%；紫色土22.94 Tg C，占3.5%；石灰土22.13 Tg C，占3.4%；潮土3.06 Tg C，占0.5%；鹽土1.55 Tg C，占0.2%.按森林類型分布：針葉林183.96 Tg C，闊葉林202.57 Tg C，針闊混交林68.42 Tg C，竹林93.40 Tg C，灌木林67.72 Tg C，其他林地40.13 Tg C.按土壤垂直深度分：0～10 cm層204.94 Tg C，占31.3%；10～30 cm層236.85 Tg C，占36.1%；30～60 cm層136.12 Tg C，占20.7%；60～100 cm層78.29 Tg C，占11.9%.

土壤有機(jī)質(zhì)碳庫平均碳密度100.44 t·hm-2.按森林類型分(表2)：針葉林98.14 t·hm-2；闊葉林108.06 t·hm-2；針闊混交林104.29 t·hm-2；竹林102.82 t·hm-2；灌木林86.18 t·hm-2；其他林地77.5 t·hm-2.從土壤有機(jī)質(zhì)碳含量看，平均碳含量12.78 g/kg，其中0～10 cm層32.15 g/kg，10～30 cm層17.37 g/kg，30～60 cm層10.63 g/kg，60～100 cm層7.25 g/kg.

表2 土壤有機(jī)質(zhì)碳儲(chǔ)量及碳密度按森林類型分布

4 討論

4.1 森林植被活生物量碳庫結(jié)構(gòu)特征

本文測算浙江省森林植被活生物量碳儲(chǔ)量為258.43 Tg C，約占全國森林植被碳儲(chǔ)量的4.17%，低于吉林省(415.65 Tg C)[15]、湖南省(373.25 Tg C)[9]及江西省(259.6 Tg C)[16]，這主要是由所處區(qū)域的森林面積、植被類型以及氣候特點(diǎn)等因素決定的.一般而言，森林植被層碳儲(chǔ)量和碳密度主要源于林分生長環(huán)境、林齡、林型和起源的影響[17]，不同森林類型不同生長階段，生物量的積均有差異.從森林類型上看，浙江省喬木林碳儲(chǔ)量201.05 Tg C，占森林植被碳儲(chǔ)量的77.8%，是森林植被碳儲(chǔ)量的主要貢獻(xiàn)者.灌木林碳儲(chǔ)量只占森林植被碳儲(chǔ)量的3.9%，但其面積卻占林地面積的15.1%，對(duì)碳儲(chǔ)量的貢獻(xiàn)有限.從群落層次看，僅喬木林地和毛竹林地內(nèi)的喬木層、灌木層和草本層分別占植被層碳儲(chǔ)量的77.4%、11.72%和 0.59%，浙江省灌木層碳儲(chǔ)量比例要明顯高于吉林省(1.06%)[18]、湖南省(5.7%)[9]、陜西省(2.86%)[19]以及江蘇省(1.88%)[20].浙江省2018年森林資源及其生態(tài)功能價(jià)值公告顯示，喬木林群落結(jié)構(gòu)中，完整和較完整結(jié)構(gòu)的面積占比為99.72%，說明浙江省林下灌草較為豐富，具有更強(qiáng)的固碳能力.以往對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的研究中容易忽視林下灌草層的調(diào)查，特別對(duì)于南方雨水條件較好、林下植被豐富的地區(qū)，將會(huì)低估該區(qū)域整個(gè)森林生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量.

4.2 土壤有機(jī)質(zhì)碳庫結(jié)構(gòu)特征

浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)土壤碳儲(chǔ)量為656.20 Tg C，占森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的70.43%，為森林植被碳儲(chǔ)量的2.54倍.表明土壤是森林生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫，在全球碳循環(huán)及減緩氣候變暖中發(fā)揮著重要的作用.這與李克讓等[21]估算的我國森林生態(tài)系統(tǒng)土壤碳庫約為植被碳庫的2.62倍相接近，與李銀、戴巍等估算浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)土壤碳庫約為植被碳庫的3.39倍[8]和3.22倍[22]有差異.主要原因是森林植被層研究內(nèi)容不一致，李銀等研究只包括喬木林和竹林的碳儲(chǔ)量數(shù)據(jù)，不包括經(jīng)濟(jì)林、灌木林和其他林地的碳儲(chǔ)量，但本文包括了以上全部類型碳儲(chǔ)量，且包含地上和地下生物量.

浙江省土壤碳庫平均碳密度為100.44 t·hm-2，是森林植被層碳密度的3.46倍，和周玉榮等[23]估算的全國森林土壤碳密度與森林植被碳密度的比值3.4倍接近，略高于湖南省的3.17[9]，略低于遼寧省的4.21[24].土壤碳密度大小按森林類型比較為闊葉林>針闊混交林>竹林>針葉林>灌木林>其他林地.對(duì)浙江省森林土壤有機(jī)碳積累貢獻(xiàn)最大的是闊葉林，其土壤碳密度為108.06 t·hm-2，同時(shí)針闊混交林和竹林的土壤碳密度分別為104.29 t·hm-2和102.82 t·hm-2，與闊葉林接近.最小的其他林地土壤碳密度為77.51 t·hm-2.原因可能是闊葉林、針闊混合毛竹林具有較強(qiáng)的冠層光合能力，林分凋落物的質(zhì)量和數(shù)量更有利于土壤有機(jī)碳的積累，相較而言，經(jīng)濟(jì)林和其他林地由于經(jīng)營措施和上層覆蓋物的減少，影響土壤碳庫的穩(wěn)定積累.

土壤有機(jī)質(zhì)含量隨剖面深度的增加呈現(xiàn)下降趨勢，并且呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系[25].本研究表明土壤有機(jī)質(zhì)含量主要集中在0～10 cm和10～30 cm表層土壤，而0～30 cm土壤層碳儲(chǔ)量占土壤總碳儲(chǔ)量的67.32%，與上述規(guī)律基本一致.不同森林類型中，喬木林地和竹林地的碳儲(chǔ)量約占土壤碳儲(chǔ)量的83.56%，說明植被覆蓋的增加有助于提高土壤保持能力，增強(qiáng)土壤固碳能力.同時(shí)，表層土壤碳儲(chǔ)量占森林土壤碳儲(chǔ)量的大部分比例，如果土壤表層水土流失和人為破壞嚴(yán)重都會(huì)在一定程度上造成土壤碳儲(chǔ)量的減少[26].因此，采取合理的森林經(jīng)營舉措，減少水土流失和經(jīng)營措施對(duì)土壤的擾動(dòng)是提高土壤碳儲(chǔ)量的有效手段.

4.3 死有機(jī)質(zhì)碳庫結(jié)構(gòu)特征

浙江省枯落物層碳儲(chǔ)量為10.84 Tg C，占森林植被層碳儲(chǔ)量的4.19%,這與范春楠[15]估算的吉林省枯落物占森林植被層的4.21%接近.浙江省枯落物層碳儲(chǔ)量占森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的1.16%，要低于湖北省的2.10[7]和吉林省的2.50[18]，這主要因?yàn)榈蚵湮锏默F(xiàn)存量很大程度依賴于所處區(qū)域的水熱條件、地域特點(diǎn),一般隨水熱因子的改善而減小[23].枯落物層平均碳密度為1.66 t·hm-2，其中僅喬木林的1.97 t·hm-2高于平均碳密度，竹林、特殊灌木林和其他林地都低于平均碳密度，且特殊灌木林的0.76 t·hm-2低于其他林地的1.35 t·hm-2.原因可能是喬木林多為喬灌草3層完整的群落結(jié)構(gòu)，凋落物的來源要比其他林分更豐富.數(shù)據(jù)表明，喬木林群落灌木層和草本層碳儲(chǔ)量分別是竹林群落灌木層和草本層碳儲(chǔ)量的15.23和6.04倍，且喬木林群落灌木層占比為14.14%，要明顯高于竹林群落灌木層占比的6.04%.另外，特殊灌木林碳密度要低于其他林地，原因可能是因經(jīng)濟(jì)林經(jīng)營強(qiáng)度較大，人為干擾劇烈，地表覆蓋較少導(dǎo)致.

死木碳庫作為森林生態(tài)系統(tǒng)五大碳庫之一，在推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)、固碳、森林演替更新和維持物種多樣性等方面發(fā)揮著不可或缺的作用.在森林生態(tài)系統(tǒng)碳庫中，更多關(guān)注植被層、土壤層和枯落物層碳庫的研究，鮮見把枯死木作為單一碳庫研究的報(bào)道.本文表明浙江省死木碳庫碳儲(chǔ)量為6.27 Tg C，為枯落物碳庫的57.84%，為森林植被碳庫的2.43%，森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的0.67%.這與趙嘉誠等[27]估算的廣東省森林死木碳庫占喬木林活立木生物量碳庫的2.94%較為接近，要高于趙嘉誠等[28]估算的吉林省死木碳庫占森林植被碳儲(chǔ)量的1.93%.其中枯立木碳庫占死木碳庫的89.32%.按照森林類型劃分，喬木林內(nèi)的死木碳庫碳儲(chǔ)量占死木庫總碳儲(chǔ)量的88.1%.表明死木碳庫主要發(fā)生在喬木林內(nèi)，且枯立木的碳儲(chǔ)量要顯著高于枯倒木.這些數(shù)據(jù)表明枯死木碳庫是森林生態(tài)系統(tǒng)碳庫中重要的組成部分，研究死木碳庫的動(dòng)態(tài)和特征，對(duì)于豐富和明晰森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)規(guī)律，有重要的意義.

4.4 森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量結(jié)構(gòu)特征

周玉榮等[23]估算我國森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量為28.12 Pg C,其中植被、凋落物和土壤碳儲(chǔ)量分別為6.2、0.89、和21.02 Pg C.李克讓等[21]利用CEVSA模型計(jì)算表明，中國陸地生態(tài)系統(tǒng)植被碳儲(chǔ)量平均值為13.34 Gt，土壤碳貯量平均值為82.65 Gt.方精云等[29]估算中國森林植被的碳儲(chǔ)量為4.63 Pg C，略高于趙敏等[6]的估算值3.778 Pg C，王效科等[30]的估算結(jié)果為3.255～3.724 Pg C.李?？萚4]利用第七次全國森林資源清查數(shù)據(jù)分大區(qū)估算得到華東地區(qū)森林植被碳儲(chǔ)量為893.817 Tg C.

本研究估算浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量931.74 Tg C，占全國森林碳儲(chǔ)量的3.31%，其中：森林植被碳儲(chǔ)量為258.43 Tg C，占華東地區(qū)森林植被碳儲(chǔ)量的28.91%，占全國森林植被碳儲(chǔ)量的1.94%～6.94%；土壤層碳儲(chǔ)量為656.20 Tg C，占全國森林土壤碳儲(chǔ)量的4.17%；枯落物層碳儲(chǔ)量為10.84 Tg C,占全國森林枯落物層碳儲(chǔ)量的0.79%～3.12%.浙江省森林面積僅占華東地區(qū)陸地面積7.59%，占全國陸地面積的0.63%，表明浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)華東地區(qū)和全國的碳循環(huán)發(fā)揮了重要的作用.

對(duì)森林五大碳庫進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估，可以全面認(rèn)識(shí)森林生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能.森林生態(tài)系統(tǒng)活生物量碳庫的評(píng)估，不僅包括森林喬木層，也包括下木層、灌木層、草本層；死有機(jī)質(zhì)中，既評(píng)估了枯落物的碳儲(chǔ)量，也對(duì)枯立木和枯倒木進(jìn)行了碳儲(chǔ)量評(píng)估；土壤碳庫中，既獲取了各剖面層的碳儲(chǔ)量，也對(duì)不同土類、森林類型的碳儲(chǔ)量結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究；同時(shí)對(duì)各碳庫碳密度參數(shù)同步進(jìn)行了研究測算，涵蓋內(nèi)容全面，形成了完整的全省森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯數(shù)據(jù)庫.碳儲(chǔ)量計(jì)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、計(jì)量模型參數(shù)是森林碳匯功能監(jiān)測的核心內(nèi)容，本文主要采用了我省已有的生物量模型.今后，可研建取得的全面覆蓋測算區(qū)域的森林生物量模型進(jìn)行評(píng)估，以進(jìn)一步提高森林植被碳儲(chǔ)量估算精度和準(zhǔn)確度.此外，枯立木的分解狀態(tài)參數(shù)，不同密度級(jí)枯倒木的基本密度參數(shù)等，為提高適用性，需要作進(jìn)一步的專項(xiàng)測定和研究.