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天然次生林是森林资源的重要组成部分,有着其自身独特的特征,在生态环境构建方面具有重要的战略位置,栎类天然次生林群落是中国中部地区现存不多的天然次生林森林资源,也是分布面积最大的树种,其在河南伏牛山区具有无可比拟的地位和很高的研究价值。本文以伏牛山区栎类天然次生林为研究对象,采用样地法对标准地进行每木检尺,对群落物种结构组成、物种多样性和物种稳定性进行了研究,以及联合应用解析木生物量数据,对林木各组分生物量模型进行拟合,通过林木生物量与蓄积之间的关系进而对栎类天然次生林不同龄级(幼龄林、中龄林和成熟林)和不同林层(乔木层、灌木层和草本层)的碳储量及其碳汇效益进行估算,为该地区的森林经营管理和物种多样性保护提供科学依据。通过对河南伏牛山区调查样地栎类天然次生林群落结构、生物量与碳储量的研究,主要结论如下:(1)河南伏牛山区栎类天然次生林中,乔木层树种共有47种,隶属27科39属;灌木层植物共有117种,隶属58科82属;草本层植物共有82种,隶属42科68属。以灌木层物种最多,占总物种数的47.561%。在栎类天然次生林群落中,乔木层主要建群树种有栓皮栎和锐齿槲栎,灌木层主要优势种为连翘、珍珠梅、悬钩子和胡枝子,草木层主要优势种为宽叶苔草和羊胡子草。(2)林分群落多样性综合评定时,林分7种群落的Margalef指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数变化趋势基本一致的,即群落B>群落D>群落E>群落F>群落A>群落C>群落G。说明群落B物种资源较丰富,自然条件优越,林下植被层丰富,而群落G树种较为单一,林下植被稀少。(3)林分群落稳定性综合评定时,除群落G与平衡点距离(189.993)较大,处于不稳定状态外,其它6个群落类型均处于稳定状态,以群落B物种稳定性最强,欧氏平方距离分别为7.779。总体来说,群落稳定性表现为:群落B>群落D>群落E>群落F>群落A>群落C>群落G,与物种多样性变化趋势一致。(4)林分各层次生物量百分比表现为:乔木层>凋落物层>灌木层>草本层。各龄组中乔木层生物量百分比均在92.976%以上,表明乔木层生物量在林分总生物量组成中占有绝对的优势地位;凋落物层生物量百分比处于2.098%~5.843%之间;灌木层生物量百分比处于1.536%~2.489%之间;草本层生物量百分比处于0.712%~1.098%之间,且随林龄增加呈现下降趋势。林分各组分生物量与林分蓄积量之间的Pearson相关系数均在0.897 1以上。其中以树干生物量与林分的蓄积量线性关系最为明显,且相关系数达到了0.953 1;树枝生物量和树根生物量与林分的蓄积量相关关系分别为0.912 0、0.908 2;其中相关系数较低的树皮生物量与树叶生物量也分别达到了0.899 2、0.897 1。因此,采用林分蓄积量对林分及其各组分生物量进行估算是可行的,而且具有很高的实用价值。(5)林分不同林龄碳储量分别为42.556 t?hm-2、58.863 t?hm-2、69.530 t?hm-2,各龄组碳储量表现为:成熟林>中龄林>幼龄林。林分不同层次碳储量分别为54.072 t?hm-2、0.864t?hm-2、0.335 t?hm-2、1.713 t?hm-2,各层次碳储量表现为:乔木层>凋落物层>灌木层>草本层。林分不同组分碳储量所占比例表现为:树干>树根>树枝>树皮>树叶。(6)采用环境学家们通常采用的瑞典碳税率法,即150美元/t(C),按照2016年人民币平均汇率6.468 2计算,折合成人民币为970.23元/t(C),对河南伏牛山区栎类天然次生林固碳价值进行计算。结果表明,该地区林分平均每公顷碳汇价值为55 286.616元,其中幼龄林每公顷碳汇价值为41 289.108元,中龄林每公顷碳汇价值为57 110.648元,成熟林每公顷碳汇价值为67 460.092元,随着林龄增长碳汇效益呈现上升的趋势。对于林分不同层次而言,乔木层每公顷碳汇价值为52 462.277元,灌木层每公顷碳汇价值为838.279元,草本层每公顷碳汇价值为325.027元,凋落物层每公顷碳汇价值为1 662.004元。可以由此看出,乔木层在各层次中固碳价值最高,在林分碳汇中占有重要的地位,而且目前为止,也只有林木固碳价值可以进入森林碳贸易过程。