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近年来,毁林已成为人类活动的第二大温室气体排放源,导致大气中温室气体浓度变化,进而影响到全球气候变化。我国拥有大量因过度采伐或经营措施不当等人为活动造成的退化林地,这些退化林地的更新将使我国森林生态系统碳储量得到明显提高。目前,国内关于森林更新过程中碳储量的研究刚刚起步,针对不同更新模式对退化林地碳储量的影响还不是很清楚。本文以湖南会同杉木人工林皆伐后两种不同更新模式(天然更新和人工更新)恢复20年的林分为研究对象,通过对林地进行实地调查、实验室测定,结合主要物种异速生长方程,分析杉木人工林皆伐后在两种更新模式下各林层碳储量差异以及植被层碳储量在物种间分布差异。一方面大致了解两种不同更新模式林地植被层的固碳优势物种,为未来林地恢复甚至造林、经营等活动的物种选择提供科学依据;另一方面了解天然更新和人工更新模式下各层碳储量的差异,为未来杉木人工林伐后林地再造林和碳汇经营模式的选择提供理论基础。主要结论如下:(1)两种更新模式下林地物种组成有一定差异,人工更新林地的乔木层、灌木层、草本层物种种类均小于天然更新林地,且两种更新林地各林层的优势物种具有明显差异。对于同一更新模式林地中不同物种的碳含量,乔木层中,除杉木碳含量明显较高,其它树种之间相差不多;灌木层中,空心泡碳含量远远大于其它物种碳含量,而鼠刺碳含量远远小于其它物种。相同物种不同器官的碳含量有一定差异,但不同物种呈现规律不同。(2)两种更新模式下各林层碳储量在物种间的分布有明显差异,人工更新和天然更新林地乔木层单位面积碳储量最高的三个树种分别是杉木、刨花楠、青冈和刨花楠、山乌桕、杉木。两种更新模式灌木层、草本层的固碳优势物种均有很大差异,人工更新和天然更新灌木层单位面积碳储量最高的三个物种分别为大叶白纸扇、火力楠、紫麻和杉木、油茶、柃木;草本层单位面积碳储量最高的三个物种分别为淡竹叶、日本金星蕨、薄叶蹄盖蕨和盾蕨、山姜、披针新月蕨。(3)天然更新植被层碳储量明显大于人工更新,其中乔木层碳储量为天然更新高出人工更新22.56%。天然更新乔木层各器官碳储量分配格局为干(47.49%)﹥枝(18.03%)﹥根(16.76%)﹥叶(9.63%)﹥皮(7.30%);而人工更新为干(50.43%)﹥根(12.75%)﹥枝(7.24%)﹥皮(6.86%)﹥叶(3.67%)。林下植被层和凋落物层碳储量所占比例非常小,天然更新灌木层、草本层和凋落物层碳储量分别为人工更新的3.99,5.94和1.14倍。土壤层总碳储量表现为天然更新小于人工更新,但表层(0-10cm)土壤碳含量和碳储量为天然更新大于人工更新,其它土层则相反;两种更新模式土壤碳含量、碳储量均随土层深度增加而减少,不同更新模式下土壤各层碳储量所占分配比差异明显。(4)从整个生态系统来看,杉木人工林皆伐后林地天然更新模式固碳能力高于人工更新模式。两种更新模式下生态系统碳储量在各组分的分配情况具有明显差异,天然更新各组分碳储量分配比为乔木层(56.13%)﹥土壤层(41.50%)﹥凋落物层(1.83%)﹥灌木层(0.56%)﹥草本层(0.06%),而人工更新为土壤层(49.49%)﹥乔木层(48.64%)﹥凋落物层(1.71%)﹥灌木层(0.15%)﹥草本层(0.01%)。天然更新各组分碳储量为乔木层﹥土壤层﹥凋落物层﹥灌木层﹥草本层,而人工更新为土壤层﹥乔木层﹥凋落物层﹥灌木层﹥草本层。杉木人工林皆伐后林地天然更新模式固碳能力高于人工更新模式。