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杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国重要的优良速生用材树种,其人工林碳源汇的动态变化过程对于全球气候变化具有重要意义。以安徽省南部和西部的27块不同林龄杉木人工林样地为研究对象,采用生物量相对生长方程法与样地调查数据相结合的方法,探索杉木人工林乔木层、凋落物层、土壤层和生态系统碳储量在时间、空间上的变化规律。此外,基于样地调查数据,探索环境因子对森林生态系统碳储量的影响,以期为评价杉木人工林生态系统碳汇功能和在全球气候变化背景下中国区域生态环境建设以及制定区域森林生态系统碳汇管理对策提供依据和参考。主要研究结果如下:(1)不同林龄序列杉木人工林乔木层生物量、碳储量变化范围分别为46.08~215.40 t·hm-2和22.45~108.58 t·hm-2,随林龄序列递增均呈先增加后减小再增加的变化趋势,均在35 a以上林分最大、15 a以下林分最小,且二者间差异极显著(P<0.01);凋落物层生物量、碳储量变化范围分别为7.41~10.32 t·hm-2和2.12~2.98 t·hm-2,随林龄序列递增均呈先减小后增加再减小的变化趋势,均在15 a以下林分最大,21~25 a林分最小,两者间差异显著(P<0.05);土壤层碳储量变化范围为61.70~108.34t·hm-2,随着林龄的增加呈现先上升后下降再上升再下降的趋势,在21~25 a林分最大,15 a以下林分最小,两者之间存在极显著差异(P<0.01);生态系统碳储量变化为125.52~211.17 t·hm-2,随林龄序列递增呈先增加后减小再增加的变化趋势,在35 a以上林分最大、15 a以下林分最小,两者之间存在极显著差异性(P<0.01)。这说明杉木人工林各层次碳储量在不同龄组内变化特征不同,总体来看乔木层、土壤层、生态系统碳储量随林龄增加而增加,凋落物层碳储量随林龄增加而减小。(2)各林龄阶段叶、枝、干、根各部分生物量的变化范围分别为4.85~11.94 t·hm-2、3.13~28.92 t·hm-2、28.81~129.94 t·hm-2和9.29~45.30 t·hm-2,碳储量变化范围分别为2.44~6.10 t·hm-2、1.48~14.70 t·hm-2、14.19~64.62 t·hm-2和4.33~23.17 t·hm-2;各林龄阶段叶、枝、干、根各部分的生物量、碳储量均在15 a以下林分最小、35 a以上林分最大,二者间差异极显著(P<0.01);不同林龄阶段均为树干生物量、碳储量最大,根次之。这说明各组分生物量、碳储量总体均随林龄增加而增加,各林龄阶段生物量、碳储量均以树干为主,其次为根。(3)各林龄阶段地上部和地下部生物量变化范围分别为36.79~170.10 t·hm-2和9.29~45.30 t·hm-2,均在35 a以上林分最大、15 a以下林分最小,且两者者间差异极显著(P<0.01),其余林龄阶段差异不显著(P>0.05);各林龄阶段地上部和地下部生物量其所占比例范围分别为79.81%~83.35%、16.65%~20.19%;杉木人工林地上和地下部生物量比值范围为0.196~0.286,其比值随林龄增加先减小后增加。这说明不同林龄序列杉木人工林地上部生物量均高于地下部。(4)除26~30 a之外,其余林龄阶段0~50 cm土层的土壤碳储量随土层深度增加而减小,0~10 cm、10~30 cm和30~50 cm三个土层的土壤碳储量分别占整个土壤层的43.85%~49.98%、35.71%~43.46%、8.20%~14.77%,均以0~10 cm土层为主;26~30 a龄组0~50 cm土层的土壤碳储量随土层深度增加呈先增加后减少趋势,三个土层的碳储量分别占整个土层的42.40%、45.37%、12.23%,以10~30 cm为主。这可能是因为26~30 a林龄阶段林内凋落物含量影响了10~30 cm土层的土壤碳储量。(5)除35 a以上,其余龄组乔木层、凋落物层和土壤层碳储量占整个生态系统的比例分别为25.76%~36.61%、1.26%~3.42%、62.76%~70.81%,以土壤层为主,土壤层碳储量均高于植被层;35 a以上林分各层次碳储量占整个生态系统的比例分别为52.49%、1.05%、49.16%,以乔木层为主,土壤层碳储量低于植被层。(6)杉木人工林生态系统碳储量与胸径、树高呈极显著正相关关系,与林分密度呈接近显著负相关关系;杉木人工林生态系统碳储量与土壤容重呈极显著负相关关系,与土壤有机碳呈显著正相关关系,与土壤全氮呈接近显著正相关关系;杉木人工林生态系统碳储量与其他因子间无显著相关性。主成分分析表明胸径、树高、林分密度、土壤容重、土壤有机碳、土壤全氮是影响生态系统碳储量的主控因子,经度、纬度、海拔、坡度是影响生态系统碳储量的关键因子。