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随着近年来天然林资源的减少,人工林面积不断增加,人工林在森林生态系统中占有越来越重要的地位,其中杉木人工林是我国南方集体林区的主要森林类型之一,根据第六次全国森林资源清查(1999-2002年)结果:我国杉木林面积达到921.5万hm2,分别占我国人工林面积的29%。目前杉木人工林碳储量和碳循环的研究已成为研究的热点。本文在范少辉等定位研究的基础上,对不同采伐剩余物处理后更新的二代1-10年生杉木林生态系统碳储量进行研究,主要研究结果如下:1.二代杉木林乔木层、灌木层、草本层、凋落物层、土壤层和采伐剩余物含碳率在不同年龄阶段存在差异。乔木层各器官含碳率在试验后1-10年的变化范围为:活枝的含碳率为42.17%-45.71%,枯枝含碳率为45.42%-46.67%,活叶的含碳率为45.84%-50.73%,枯叶的含碳率为45.59%-50.44%,干的含碳率为46.04%-47.83%,皮含碳率为45.31%-51.36%,根的含碳率为43.48%-49.44%,且均随着林分年龄增加而增加。试验后第10年不同径级根含碳率为:43.66%-51.75%,含碳率随径级的增大而增加。2.试验后1-10年灌枝、灌叶和灌根含碳率的变化范围依次为41.15%-43.78%、38.10%-44.35%、37.00%-45.83%,而草本层中地上部分和地下部分含碳率的变化范围分别为:37.19%-45.78%、35.89%-47.82%,随着林分年龄增加而逐渐下降。在试验后6-9年杉木林凋落物各组分含碳率的变化范围为42.57%-53.78%,但年际变化不大。3.处理3(保留采伐剩余物)和处理4(加倍采伐剩余物)土壤0-10cm和10-20cm层次含碳率在试验后3、6、9、10年较高,而处理5(炼山)、处理1(全部清除采伐剩余物)和处理2(清除树干的所有部分)则较低,但不同处理间林地土壤含碳率差异不显著(P>0.05)。4.试验后第10年不同处理林地土壤在0-10cm、10-20cm和20-40cm的含碳率变化分别为:2.65%-3.21%、2.02%-2.33%、1.46%-1.65%,不同处理土壤含碳率差异主要体现在0-10cm和10-20cm层次上,且随着土层深度的增加差异逐渐减小。5.试验后1-7年不同处理杉木林乔木层碳储量差异不显著,在试验后第8年,处理4杉木林乔木层碳素储量为42.95t·hm-2,显著高于处理1和处理5。处理3和处理4杉木林乔木层碳储量在试验后第9年均显著高于处理1(34.08t·hm-2)和处理5(32.34t·hm-2)。第10年处理4杉木林乔木层碳储量为66.37t·hm-2,显著高于处理1(51.74t·hm-2)和处理5(55.87t·hm-2)(P<0.05),处理2、3和5杉木林乔木层碳储量分别为64.65t·hm-2、64.04t·hm-2、55.87t·hm-2,均显著高于处理1(51.74t·hm-2)(P<O.05)。6.试验后1-10年,处理1和处理2林地灌木层和草本层碳储量大多比较高,而处理3和处理4的相对较低。随着林分年龄的增加不同处理林地灌木和草本层碳储量逐渐减少。7.在试验后第6-10年杉木林凋落物平均年碳素归还量依次为147.16kg·hm-2、201.15kg·hm-2、204.95kg·hm-2、205.40kg·hm-2、237.05kg·hm-2,年均碳素归还量为199.14kg·hm-2。凋落物年碳素归还量随着林分年龄的增加而增加。在试验后第6年,处理3杉木林凋落物碳素年归还量为152.55kg·hm-2,显著高于处理5(63.94kg·hm-2)(P<0.05)。但在试验后第7-10年不同处理杉木林凋落物碳素年归还量差异均未达到显著水平(P>0.05)。8.不同采伐剩余物处理的土壤在0-10cm、10-20cm和20-40cm层次碳储量在试验后不同取样时间(试验后3、6、9、10年)的表现均为:处理4和处理3较高,而处理1和处理5较低,但差异未达到显著水平(P>0.05)。试验后第3年不同处理林地在0-100cm土层中的总碳储量变化为:处理5>处理4>处理1>处理3>处理2,试验后6、9、10年表现均为:处理4>处理3>处理5>处理2>处理1,处理间差异均不显著(p>0.05)。9.在试验后1-10年,处理4、3杉木林生态系统碳储量均比较高,处理5、1、2杉木林生态系统碳储量则比较低。尽管不同采伐剩余物处理对生态系统在试验后1-10年碳储量的影响不显著(P>0.05),但保留采伐剩余物处理对维持和提高二代杉木林生态系统生产力,增加生态系统碳储量是有利的。10.杉木林在试验后6-10年的5年中向林地输入凋落总量为1967.96kg·hm-2,年均凋落量为393.59kg·hm-2,年凋落量随着林分年龄的增加而增加,但年际变化不大。