喜马拉雅西部地区白背栎林碳海拔分布格局及其对气候变化缓解的意义

《Trees, Forests and People》：Altitudinal Variation in Carbon Stocks of Quercus leucotrichophora Forests in the Western Himalayas: Implications for Climate Change Mitigation

　　本研究针对印度喜马拉雅地区缺乏系统性森林碳储量数据的科学问题，以优势树种白背栎（Quercus leucotrichophora）为研究对象，沿1200-2100米海拔梯度开展生物量和碳储量变化研究。结果表明：随着海拔升高，树木密度、基面积、生物量和碳储量均显著降低，总生态系统碳密度从392.9 t ha-1（1200-1500米）降至259.2 t ha-1（1800-2100米）。该研究为区域碳核算和基于自然的气候变化解决方案提供了重要科学依据。

　　

在全球气候变化日益严峻的背景下，森林生态系统作为重要的陆地碳汇，其固碳潜力受到广泛关注。喜马拉雅地区作为生态敏感区，储存了印度约40%的碳库，但由于地形复杂、数据缺乏，该区域碳储量的准确评估仍面临挑战。特别是对于白背栎（Quercus leucotrichophora）这类关键树种，其沿海拔梯度的碳储量变化规律尚不明确，制约了区域碳循环研究和气候变化减缓策略的制定。

为填补这一研究空白，研究人员在《Trees, Forests and People》期刊上发表了一项创新性研究，系统探究了喜马拉雅西部地区白背栎林沿海拔梯度（1200-2100米）的碳储量变化规律。研究团队在雷努卡森林区的三个林班（希莱、诺赫拉和桑格拉）设置了27个样地，采用分层随机抽样法，系统调查了不同海拔（E1:1200-1500米、E2:1500-1800米、E3:1800-2100米）的森林结构、生物量和碳储量特征。

研究采用的关键技术方法包括：采用0.1公顷样方进行树木调查，使用物种特异性体积方程和生物量扩展因子（BEF）非破坏性估算生物量，通过Walkley-Black法测定土壤有机碳（SOC），并综合评估植被碳密度（VCD）和生态系统碳密度。

森林结构特征分析显示，随着海拔升高，林木结构参数呈现规律性变化。树木胸径从E1的21.6厘米显著降至E3的16.0厘米，树高从12.5米降至9.87米。同时，树木密度从573株/公顷减少至509株/公顷，基面积从22.8平方米/公顷下降至11.4平方米/公顷。这些结构参数的变化直接影响了生态系统的生产力特征。

植被生物量碳储量研究揭示了明显的海拔梯度效应。地上生物量（AGB）从E1的448吨/公顷降至E3的317吨/公顷，地下生物量（BGB）相应从175吨/公顷减少至124吨/公顷。灌木生物量也呈现下降趋势，而草本生物量则随海拔升高而增加。总植被生物量从625吨/公顷（E1）显著降低至444吨/公顷（E3）。碳储量分析表明，总生物量碳从312.32吨/公顷（E1）降至222.00吨/公顷（E3），降幅达29%。

土壤碳储量研究结果进一步证实了海拔的影响。土壤有机碳（SOC）含量在低海拔（0-30厘米深度）最高达1.99%，随海拔升高而降低。土壤碳密度（SCD）从E1的80.6吨/公顷显著减少至E3的37.2吨/公顷，表明高海拔地区土壤碳积累能力较弱。

生态系统碳密度综合分析显示，总碳储量沿海拔梯度显著递减，从E1的392.90吨/公顷降至E3的259.23吨/公顷，降幅达34%。这一趋势主要归因于植被和土壤碳库的协同减少。

研究结论强调，海拔是影响喜马拉雅西部地区白背栎林碳储量的关键环境因子。低海拔区域（1200-1500米）表现出更高的碳汇能力，应作为碳保护优先区域。该研究为制定基于海拔的差异化森林管理策略提供了科学依据，对维持喜马拉雅地区森林生态系统的碳汇功能、实现气候变化减缓目标具有重要意义。研究成果还可为区域碳计量和REDD+（减少毁林和森林退化所致排放量）机制的实施提供数据支持。