森林作为陆地生态系统中主要的植被类型在全球碳循环过程中扮演着举足轻重的角色。森林生物量是碳循环研究的重要组成部分。川西亚高山林区位于青藏高原东南缘,对维持长江上游生态平衡与区域水、碳循环具有重要作用。该区以往的森林生物量研究,主要集中在人工针叶林和老龄林方面,缺乏各种天然次生林生物量研究及不同恢复途径之间的对比分析。本文采用标准地调查与树木年轮学相结合的方法,对川西亚高山次生桦树林、次生针阔混交林、人工云杉林以及原始暗针叶林的群落特征与地上生物量格局进行了研究,以期能为森林植被碳收支评价、区域生态系统保护与管理提供科学指导。通过研究,本文所得主要结论如下:(1)川西亚高山森林地上生物量主要受林龄和海拔影响在自然恢复过程中,次生桦树林乔木层及单株平均地上生物量均随着林龄的增加呈显著增加趋势(P<0.01);生产力则先增加后减小。次生桦树林在20 a时以枝、叶生长为主(占55 %),而到30 a时以茎干生长为主(占55 %),30 a后茎干生长又有所下降。乔木层蓄积量及单株材积均随着林龄的增加而增加,在研究时期内,平均生长量与连年生长量分别在50 a年达到最大值。次生针阔混交林乔木层生物量随海拔升高而降低,林分针叶类树种、阔叶类树种总生物量也随海拔升高而下降。地上生物量与海拔梯度的回归分析显示,林分总群落与阔叶类树种均呈极显著负相关(P<0.01)。林分乔木层及单株总生产力均不断下降(林分水平差异显著)。在产量器官分配关系上,茎、枝生物量比重随海拔升高有所下降,而叶生物量比重不断增加。阔叶类树种单株平均生物量、生产力随海拔上升而下降,达到极显著水平(P<0.01);而针叶类树种单株平均生物量、生产力随海拔上升不断上升,但未达到显著水平(P>0.05)。并且当海拔超过3300 m时,针叶树单株生物量、生产力明显高于阔叶树。阔叶类树种对海拔梯度响应的敏感性要高于针叶类树种。(2)主要森林类型之间的对比分析通过树木年轮学研究发现:40年左右生天然恢复的次生桦树林与针阔混交林径级结构呈倒“J”字形分布,人工云杉林内林木径级近似呈正态分布。三种恢复过程中的森林类型龄级结构特征为,次生桦树林近似呈正态分布;次生针阔混交林集中分布于20—25 cm,25—30 cm,30—35 cm三个龄级;人工云杉林龄级数最少并且各龄级密度相近。不同森林类型在恢复过程中,次生针阔混交林一直保持最高的林分地上生物量与林分蓄积量。与人工云杉林相比,在0—30 a期间,次生桦树林具有相对较高的林分生物量;在30a之后,云杉人工林生物量较高。在0—20 a桦树林林分蓄积量略高于云杉林,而20 a以后,云杉林蓄积量则超过桦树林。随林龄增加,各林型平均生产力均呈递增趋势,并且呈“S”形波动。与人工云杉林相比,阔叶林、混交林在20 a之后生产力波动较大。在30 a之前,各林型的生产力大小对比显示,次生针阔混交林>次生桦树林>人工云杉林,而30 a之后,针阔混交林生产力仍然最高,而人工云杉林则超过次生桦树林。原始林内林木径级跨度最宽,从最小径级5—10 cm至> 75 cm大径级均有分布。原始暗针叶林内林木年龄结构跨度最大,最小龄级有20—40 a,最大龄级达到300 a。原始林中林木株数最多的龄级位于100 a附近处,原始林的林分生物量与蓄积量变化曲线均呈“J”型单调增长,林分平均生产力呈“S”型曲线增长。老龄林仍具有一定的固碳能力。(3)森林生产力与环境因子的关系。相关分析结果表明,在川西亚高山地区,气温是影响林分生长的主要限制因子,并表现出很强的正相关性,尤其是月平均最低温对林分生长影响最为显著。而该区降水与生产力相关性并不显著。