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作为陆地生态系统最主要的碳库之一,森林植被碳库研究在全球陆地碳循环研究和气候变化研究中具有重要意义。目前对山西省境内森林碳储量动态变化和空间分布格局以及森林植被潜在固碳能力的研究较少。本研究基于吕梁山南段吕梁林局森林资源清查资料,利用生物量换算因子法,对109个森林样地的碳密度进行估算；采用TWINSPAN分类方法,对森林植被进行群系划分,研究了不同群系碳密度及其动态变化；基于地统计学原理分析了森林碳密度的空间分布格局,并对其影响因素进行了探讨。主要研究结果如下：(1)吕梁山南段森林植被可分为9个群系,即臭椿群系、柳树群系、辽东栎-油松混交群系、辽东栎群系、辽东栎-枫树混交群系、辽东栎-白桦-山杨混交群系、白皮松-辽东栎混交群系、白皮松-侧柏混交群系和槐树群系。这9个群系在2000年的碳密度值介于23.53 Mg ha-1和75.64 Mg ha-1之间,平均值为62.84 Mg ha-1;在2005年的碳密度值介于24.16 Mg ha-1和78.91 Mg ha-1之间,平均值为66.26 Mg ha-1。5a间森林碳密度增加3.42 Mg ha-1。同一群系各龄级间碳密度变化较大,从幼龄林到近熟或成熟林碳密度增加。(2)地统计学分析结果表明：球状模型能很好地反映森林植被碳密度的空间结构特征;2000年和2005年两期的森林碳密度球状模型表明该区碳密度分布主要是受结构性因子影响,空间依赖性较强,在小尺度上没有明显规律,而在中尺度上有群团状分布的特点；森林碳密度呈现出自南向北、自西向东增加的趋势。(3)森林碳密度的空间分布格局与海拔、坡位、坡向和坡度等地形因子具有一定相关性：森林碳密度随着海拔的升高先增后降,海拔1600-1800m碳密度值最大；坡上部森林碳密度最高,其次为坡下部,山脊碳密度值最低；阴坡半阴坡的森林碳密度一般高于阳坡和半阳坡：斜坡地和平地碳密度值明显高于其它坡地,急坡地碳密度值最小。