气候变化受到国际社会的特别关注,这一问题已经成为当前国际政治、经济、外交和国家生态安全领域的一个热点。气候变化源于人类经济活动对自然界的干扰和破坏,特别是各种温室气体的排放,协调环境与发展矛盾已经成为世界范围的主题和共识,各种减排协议和条约陆续产生,其中清洁发展机制(CDM)是最具影响力的发展新理念和新机制,在其框架中,森林资源的碳汇功能在温室气体减排过程中的作用被充分认可。作为陆地生态系统的主体,森林生态系统在调节全球碳平衡、减缓大气中C02等温室气体浓度上升以及维护全球气候等方面中发挥着不可替代的作用。随着《京都议定书》的签署和后续各种公约和协议的出现,森林碳汇已经成为与气候变化相关的,同时对生态、经济与社会、政治产生重要影响的林业行业和林学领域研究的前沿。增加森林的量和提高森林的质是增加森林碳汇的有效途径,人工造林是最重要的措施,中国近年来人工造林面积世界第一,世界银行的数据显示,中国在过去的25年间,森林面积总量增加为全球第一。山东省作为少林省份,也一直重视森林资源的营造,森林面积不断增加,林业在生态山东、美丽山东中发挥着不可替代的作用。林业的发展和森林资源的可持续经营,需要对森林资源各种功能的充分认识和全社会的高度重视,对森林碳汇功能的研究和分析是其中重要的组成部分。因此,准确调查、测算区域尺度的森林碳储量,研究其碳储量变化趋势,不仅可以科学评价区域森林在全球碳循环中的重要作用,而且可为地区森林的科学经营管理以及碳贸易提供基础数据。本研究以山东省徂徕山林场为研究区域,选取林场中典型的3个人工林树种,刺槐、赤松、麻栎林分为研究对象,分别不同的立地等级,设置一定的典型样地进行调查,其中刺槐与赤松各设置21块典型样地,麻栎设置20块典型样地,每个样地选取标准木进行树干解析,通过树干解析计算各树种林分蓄积生长规律,然后运用蓄积量法测算3个树种的单位面积林分的碳储量,并分别不同立地等级进行分析,得出不同立地等级的各个树种的碳储量总生长趋势和年均生长趋势,确定各树种碳汇成熟年龄和规律,并进行树种间的比较。经过研究分析,得出如下结论:(1)刺槐的碳汇能力较强,不同立地等级下林分碳储量持续增加,其碳汇成熟龄为32年左右。(2)赤松的碳储量生长过程相对较晚,成熟龄则较晚。立地条件优的赤松人工林年均碳储量最大值出现在第53年,可以确定其碳汇成熟龄为53年生。不同立地条件下的赤松人工林碳汇能力也有较大的差别,在林龄53年时,立地条件优的林分年均碳储量比立地条件中等林分的年均碳储量高37%,而立地条件中等林分的年均碳储量比立地条件差的林分的年均碳储量高18%。(3)麻栎人工林碳汇成熟趋势较晚,研究中三个立地条件下的林分年均碳储量都没有出现最大值和出现下降趋势,因此都不能判定数量成熟龄,但可以确定在53年以上。不同立地条件下的麻栎人工林碳汇能力的差别也比较明显,其中立地条件优的麻栎人工林53年生时的年均碳储量比立地条件中等的麻栎人工林高15%,立地条件中等的麻栎人工林比立地条件差的麻栎人工林高34%。(4)三个树种的人工林不同立地条件下综合碳汇能力进行比较,同一林龄时年均碳储量值的高低依次为:刺槐>麻栎>赤松。在刺槐人工林的年平均碳储量最大值出现时,其碳密度为165.056t/hm2,而同年龄的赤松人工林的碳密度为59.808t/hm2,麻栎人工林的碳密度为60.512t/hm2。所以,三个树种人工林的碳密度大小为刺槐>麻栎>赤松,刺槐人工林在碳储量的增长上要明显优于麻栎、赤松两个树种。结合以上结果,进一步提出改善徂徕山林场森林碳汇能力的具体建议,为山东省的国有林场人工林更好地进行森林经营增加碳汇提供参考。同时,进一步丰富有关森林碳汇测算分析的理论和技术,为森林碳汇经营工作的全面开展提供一定的借鉴和依据。