巴西圣保罗与米纳斯吉拉斯柑橘带甜橙树生物量与碳储量估算模型构建及其生态意义

本研究首次建立甜橙树（Citrus sinensis）生物量异速生长方程（OTB），揭示巴西柑橘带162万株橙树储存840万吨碳（8.4 million Mg C），单株年均固碳4.28 kg，为农业碳汇（GHG）核算提供精准方法学工具（CV/BAT/BASB变量R2达0.95），推动柑橘产业碳中和战略。

　　

Abstract

研究聚焦巴西圣保罗和米纳斯吉拉斯柑橘带甜橙树（Citrus sinensis L. Osbeck）生物量与碳储量估算，通过破坏性采样80株不同树龄（3-5年、6-10年、11-15年、>15年）的Pera和Valencia品种橙树，建立基于总高度（TH）、树干基部面积（BAT）和次级枝基部面积（BASB）的异速生长方程（OTB=-82.454+36.801TH-0.265BAT+0.425BASB，R²=0.918）。结果显示，单株生物量22-224 kg，其中枝条（54%）和根系（28%）为主要碳库。

Plain Language Summary

柑橘产业通过量化碳汇应对气候变化，研究表明全球最大橙汁产区162万株橙树储存840万吨碳，单株年均固碳4.28 kg，每公顷年固碳2.04 Mg，为产业链碳核算提供关键数据支撑。

1 INTRODUCTION

农业碳排放占巴西温室气体（GHG）排放28.5%，柑橘种植作为重要碳汇被低估。既往研究数据异质性大（7年生果园12.8 Mg C ha^?1 vs. 25年生76 Mg C ha^?1），IPCC默认值21 Mg C ha^?1未能反映实际潜力。西班牙研究显示柑橘园年固碳达10 Mg ha^?1，凸显建立本地化模型的必要性。

2 MATERIALS AND METHODS

2.1 Study area and allometric equations development

在Cfa气候带选取3个农场，测量80株橙树的TH、冠层直径（CD）、树干直径（TD）等参数，通过逐步回归筛选变量。冠层体积（CV）因修剪管理未入选方程，而TH和BASB成为核心预测因子。

2.2 Carbon stock estimation

将方程应用于1321株样本树（代表1.62亿株生产树），结合品种和树龄特异性碳含量（Pera Rio叶片43.48-44.64%，根系46.77-47.77%），计算区域碳储量。

3 RESULTS AND DISCUSSION

3.1 Allometric equations

验证显示方程高精度（BB估算R²=0.951），但高生物量植株存在轻微低估趋势。灌溉条件下11-15年生Pera单株生物量达148 kg，显著高于非灌溉组。

3.2 Regional carbon stocks

10年生橙树贡献总碳储量76.17%（642.9万Mg），每公顷平均25.04 Mg C，超越IPCC基准值19%。按480株/ha密度计算，年固碳潜力相当于抵消约14.7万吨CO₂排放。

4 CONCLUSIONS

研究建立的异速方程为柑橘碳汇项目提供方法论突破，揭示巴西柑橘带年固碳69.4万Mg的生态价值，建议将树龄结构和品种差异纳入国家温室气体清单（MCTI）修订。