中國茶園生態(tài)系統(tǒng)碳平衡研究.pdf

1、最近幾十年，種植園在全球不斷擴張。種植園常常是砍伐森林或是由其他生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變而來，這種轉(zhuǎn)變常常會改變生態(tài)系統(tǒng)的碳平衡，種植園系統(tǒng)的人工管理，比如耕作、修剪、施肥和收獲會改變茶園系統(tǒng)的碳流進而影響區(qū)域碳循環(huán)。
　　 茶是世界三大飲料（咖啡、茶和可可）之一，其種植面積約3百萬公頃。2007年，中國植茶面積(1.64 million ha)超過世界茶園總面積的一半，在過去的60年里中國茶園擴張了900％。
　　 本文以中國茶園

2、為研究對象，把中國茶園劃分成三個茶區(qū)，共調(diào)查了全國12個主要產(chǎn)茶省15個樣地，45個樣點（年齡從5到50年）。本研究在物質(zhì)平衡法的基礎上用完整碳循環(huán)分析了茶園系統(tǒng)的碳循環(huán)；測定了茶園的生物量和凈初級生產(chǎn)力(NPP)，通過實測數(shù)據(jù)和收集文獻數(shù)據(jù)綜合分析了土壤碳。在前人研究成果上，對各個茶區(qū)的生物量、凋落物量、生產(chǎn)力、碳儲量進行了系統(tǒng)的研究。我們還比較了茶園與周邊森林生態(tài)系統(tǒng)的碳吸收和碳儲量，評價了中國茶園擴張對中國區(qū)域碳平衡的貢獻和影響。

3、本研究得到主要結(jié)果總結(jié)如下：
　　 1)中國茶園的植被總碳儲量為83.29 Tg三個茶區(qū)茶園的生物量在48.93到52.89Mg C ha-l之間，平均生物量為50.90 Mg C ha-1。各區(qū)之間差異不顯著(p>0.05)，但低于周邊無干擾森林。
　　 2)全國茶園的土壤碳儲量是235.47 Tg。地區(qū)差異也不顯著，土壤碳密度差異幅度在132.27-158.70 Mg Cha-1之間，平均143.90 Mg C ha

4、-l。新建成的茶園土壤碳損失能以平均每年0.68 Mg C ha-1的速度逐步恢復，42年后可恢復到周邊常綠闊葉林的土壤碳密度。目前采收茶園的平均種植年齡35年，未達到恢復年限，平均碳密度低于周邊森林。所以，在茶園的栽培管理中，不宜過頻繁的更新茶園，應在保證一定經(jīng)濟收入的前提下，盡量地延長種植年齡，以利于土壤碳積累和儲存。
　　 3)中國茶園的NPP為9.56 Mg Cha-1yr-l，區(qū)域之間差異不顯著。是相近林齡（8-50年

5、林齡）的周邊常綠闊葉林NPP(4.18 Mg C ha-lyr-l)的2倍。很高的茶樹植株密度(24，000-67，000叢ha-1)、高強度的修剪和施肥是茶園NPP高的原因。
　　 4)中國茶園生態(tài)系統(tǒng)碳密度（包括植被、凋落層和土壤）在185.98和217.10Mg C ha-l之間，平均為199.72 Mg Cha-1。中國茶園生態(tài)系統(tǒng)的總碳儲量為326.80 Tg。茶園生態(tài)系統(tǒng)碳中，土壤碳占了很大一部分，平均土壤碳儲量占生

6、態(tài)系統(tǒng)碳儲量的72.87％，而植被碳儲量占總碳儲量的24.51％，凋落層占2.62％。
　　 5)茶園的NEP為正值（意味著茶園為碳匯）。原因是大量的修剪物和凋落物返還土壤補充了耕作中土壤有機碳的損失，形成系統(tǒng)的碳積累。茶園比周邊森林具有更高的NPP和異養(yǎng)呼吸，表明相對于森林，茶園是一個有高碳輸入和高碳輸出的高碳流系統(tǒng)。盡管茶園的總面積僅是森林面積的1.19％，是草地面積的0.49％，而茶園的NEP是森林的3.56％，是草地的2

7、6.31％。也就是說，中國茶園的平均NEP是中國森林平均NEP(0.7Mg C ha-1)的3倍，是中國草地平均NEP(0.04 Mg C ha-l)的50倍。這說明茶園在提供經(jīng)濟價值的同時，還起著碳匯作用。進一步減少在茶園建植過程中的土壤碳損失，將能使茶園生態(tài)系統(tǒng)更好地發(fā)揮碳匯作用。茶園對區(qū)域碳平衡的貢獻的潛在價值值得進一步研究。
　　 6)對茶園系統(tǒng)的綜合分析，我們發(fā)現(xiàn)茶園是一個能提供經(jīng)濟價值并同時能維持自身碳收支平衡的經(jīng)濟