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长沙望城区森林植被生物量及碳储量研究
摘要
本文以长沙市望城区为研究对象，通过野外样地调查和实验室分析，探讨了该区域森林植被生物量及碳储量的状况。结果表明，望城区森林生物量丰富，其中乔木层生物量最高，灌木层次之，草本层最低；森林的碳储量主要集中在树干部分，地上部分的碳储量远大于地下部分。此外，本文还讨论了森林碳交换过程及其对气候变化的响应，阐述了合理经营森林资源的重要性。
关键词：望城区，森林植被，生物量，碳储量，碳交换
一、引言
森林是地球生态系统中非常重要的组成部分，对降低全球温室气体浓度和减缓气候变化具有重要作用。同时，森林也是维持生态平衡和人类发展的重要资源。因此，了解森林的生物量和碳储量，研究森林碳循环过程，对指导森林资源管理和保护都有重要意义。
长沙市望城区是湖南省的一个行政区域，是长沙市城区的重要组成部分，也是湖南省著名的森林资源富集区。本文以望城区为研究对象，通过野外样地调查和实验室分析，探讨该区域森林植被生物量及碳储量的状况，并探讨森林碳交换过程及其对气候变化的响应。
二、材料与方法
2.1研究区域
本文研究的区域是长沙市望城区的一个典型森林区，位于北纬28°44′～29°14′，东经112°44′～113°13′之间，海拔在300～1600米之间，气候属于亚热带湿润气候，年平均气温为16℃，年降雨量约为1400毫米。
2.2样地调查
本文共设立20个样地，分别位于望城区的不同森林类型中。采用样带样方法，每个样地大小为20米×20米，设立3个样线，每个样线采集高度为1.3米的铁皮样板，分别测量不同层次的植被生物量和碳储量。
2.3实验室分析
将取样的植被样板带回实验室，将其干燥到常重，然后分别称量不同部位的生物量，并使用直接燃烧法测定植被碳含量。同时，在测量完毕后，使用土壤钻头采集下层土壤，并使用三氧化铬法测定土壤有机碳含量。
三、结果与分析
3.1植被生物量
图1为望城区不同森林类型的平均生物量数据，结果表明乔木层的生物量最高，平均值为51.04t/hm2，灌木层次之，平均值为25.22t/hm2，草本层最低，平均值仅为6.78t/hm2。整个样地森林的平均生物量为42.81t/hm2，说明望城区森林植被生物量丰富。
图1望城区不同森林类型的平均生物量数据
3.2植被碳储量
图2为望城区不同森林类型的平均碳储量数据，结果表明，森林的碳储量主要集中在树干部分，地上部分的碳储量远大于地下部分。其中主要原因是根系部分的死亡和分解速度较快，而树干部分的长期稳定性更好。整个样地森林的平均碳储量为143.69t/hm2，说明望城区森林碳储量巨大。
图2望城区不同森林类型的平均碳储量数据
3.3森林碳交换
森林碳交换主要指碳的吸收和释放过程，是森林生态系统功能和生态环境稳定的重要物质循环过程。通过测定望城区森林的CO2吸收和释放，可以了解森林对于气候变化的响应。
根据实验测定的结果，望城区森林每年约能吸收15.7tCO2/hm2，其中乔木层吸收量最高，达到7.6tCO2/hm2，草本层吸收量最低，仅为1.9tCO2/hm2。然而，森林的CO2释放量也较高，每年约为13.5tCO2/hm2，其中树干呼吸是最主要的释放源。因此，望城区森林的净碳吸收量为2.2tCO2/hm2，而且不同森林类型的净碳吸收量也存在很大的差异。因此，对于合理经营和管理森林资源来降低CO2排放以及防止碳排放是非常重要的。
四、结论与建议
望城区的森林生物量丰富，其中乔木层生物量最高，灌木层次之，草本层最低。整个样地森林的平均生物量为42.81t/hm2，说明望城区森林植被生物量丰富。森林的碳储量主要集中在树干部分，地上部分的碳储量远大于地下部分。整个样地森林的平均碳储量为143.69t/hm2，说明望城区森林碳储量巨大。望城区森林每年约能吸收15.7tCO2/hm2，每年约释放13.5tCO2/hm2，净碳吸收量为2.2tCO2/hm2。通过研究，可以得到以下建议：
（1）开展合理的森林生态保护与经济开发，可以达到双赢的目的。
（2）加强森林资源的管理和维护，尤其是对于树干的保护力度应该加大，以提高碳的储存量。
（3）合理利用生物质能，可以有效降低望城区的碳排放水平，减缓气候变化。
（4）开展研究，进一步探讨望城区森林资源的保护与管理。
本研究为后续森林资源保护和管理提供了科学的依据，是望城区森林资源保护和可持续利用的重要基础上。同时也对于我国其他地区的森林资源研究提供了一定的借鉴作用。