长汀是我国南方红壤区水土流失最严重的县之一。马尾松（Pinus massoniana Lamb.）因具有耐干旱、耐贫瘠、适应性强等特点,在长汀红壤区水土流失治理过程中被当作主要造林树种,形成了红壤侵蚀初步治理区大面积的马尾松纯林。虽然这些侵蚀区的水土流失得到了一定程度的抑制,但马尾松纯林还存在树种单一、物种多样性低、林下水土流失和林分抗逆性弱等系列生态问题。导师课题组前期对长汀红壤侵蚀区马尾松林开展了套种阔叶树种的改造研究,对不同间伐强度下套种不同阔叶树种马尾松林水土流失和植被恢复效果进行了系列研究。但目前对马尾松林生态系统碳、氮循环研究较少,特别是对不同郁闭度马尾松林生态系统碳、氮元素输入、贮存、输出及循环过程尚不清楚,未能从根本上解决马尾松林生态系统存在的生态问题。碳氮循环是驱动森林生态系统变化的关键过程,对全球气候变化有重要影响。通过对不同郁闭度马尾松林生态系统碳氮循环过程的研究,比较不同郁闭度马尾松林碳氮循环过程的差异,分析郁闭度对马尾松林生态系统碳氮循环的影响,构建马尾松林生态系统碳氮循环的分室模型,揭示长汀红壤侵蚀区治理过程中森林生态系统碳氮循环过程及影响机理,为长汀红壤侵蚀区水土流失治理和生态文明建设提供技术支撑。鉴于此,本论文以南方红壤侵蚀区具有典型代表的长汀县侵蚀初步治理区马尾松林为研究对象,通过建立不同郁闭度马尾松林标准径流小区,利用自主设计的大气沉降收集装置,定位观测不同郁闭度马尾松林的大气沉降、树干茎流、穿透雨、凋落物分解、径流和泥沙流失、林地土壤等不同生态系统组分的碳氮含量,比较不同郁闭度马尾松林生态系统各分室中的碳氮输入、输出及贮存量的差异,分析郁闭度对马尾松林生态系统碳氮循环的影响,构建长汀红壤侵蚀区马尾松林生态系统碳氮循环分室模型,揭示红壤侵蚀区马尾松林生态系统碳氮循环规律,为提升马尾松林生态系统的生态功能提供科学依据。主要研究结果如下:（1）长汀红壤侵蚀区不同郁闭度马尾松林生态系统大气沉降中的C、N输入存在差异。树干茎流中的C、N输入随马尾松林郁闭度的增大而呈逐渐增加趋势,而穿透雨中的C、N输入量则相反,随郁闭度增大而呈下降趋势。（2）随马尾松林分郁闭度的增加,马尾松地上部分和根系的生物量及C、N贮量均呈先增后降的趋势,在郁闭度0.6时达最大;灌草层地上部分C、N贮量变化表现出与马尾松林分相同的规律,但根系C、N贮量则随马尾松林分郁闭度的增加而逐渐减少;马尾松林凋落物C、N贮量林分郁闭度的增加呈先增大后减少的趋势,在郁闭度0.6时达最大;在同一郁闭度下马尾松凋落物量、C和N贮量均表现为叶>其它>花果>皮>枝。（3）随马尾松林分郁闭度的增加,林地0-10 cm 土层)的C、N贮量呈先增大后减小的趋势,在郁闭度0.6时达最大,但10-20cm和20-40 cm 土层C、N贮量随郁闭度变化的规律不明显;土壤C、N总贮量则与表层土壤的变化规律一致,说明郁闭度对土壤C、N的影响主要在土壤表层。（4）马尾松林生态系统中C、N流失量先随郁闭度增加而逐渐减少,在郁闭度0.6时达到最小值,然后随郁闭度的增大,C、N流失量逐渐增加。（5）在相同郁闭度下马尾松林生态系统中C和N贮量均以土壤分室最高,植物地上部分分室次之,然后依次是根系分室和凋落物分室;在不同郁闭度下土壤分室、植物地上部分分室、根系分室和凋落物分室的C、N贮量随着郁闭度的增大均呈现先增大后降低的趋势,在郁闭度0.6时最大。（6）马尾松林生态系统生物循环过程中,马尾松林C、N吸收、存留和归还均随林分郁闭度的增加呈先增大后减小的趋势,在郁闭度0.6时C、N循环系数达最大值,然后循环系数随郁闭度的增加逐渐减小;在马尾松林地球化学循环过程中,C、N净累积随林分郁闭度增加表现为先增加后减小的趋势,在郁闭度0.6时净累积量最大。综上所述,长汀红壤侵蚀区马尾松林生态系统C、N贮量随林分郁闭度的增大整体呈先增大后减小趋势,在郁闭度0.6时达最大,然后逐渐减小。从生态系统C、N循环角度分析,马尾松林分郁闭度0.6为其“阈值”,超过此“阈值”则不利于生态系统C、N的贮存。