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关于森林生态系统碳、氮循环的研究既是政策也是科学上的挑战。政策上,增加森林对大气二氧化碳(CO2)的吸收可减缓气候变暖;在科学研究中,生态学者更加关注碳的储存和释放及其与环境因子的关系。植物残体(Necromass)是森林生态系统中重要且易被忽视的碳库和氮库,它为动物、微生物等异养生物提供适宜的生境,并在土壤的发育、养分和水分的储存、物质循环与能量流动等方面发挥着重要作用。了解森林植物残体的储量、分布及其与环境因子的关系可以为森林管理者构建养分管理模式和对野生动物的野外调查提供参考,为生态学者对大尺度的森林碳、氮储量和动态的研究提供数据。 本文的研究目的在于弄清植物残体碳、氮密度与环境因子的关系,并利用这些关系估算出全国森林植物残体碳、氮的空间分布及储量。为研究方便,森林植物残体被划分为细木质残体（Fine Woody Debris,FWD;直径为2.5～10 cm）、粗木质残体(Coarse WoodyDebris, CWD,包括倒木和枯立木,直径＞10 cm)以及地表凋落物（Litter,直径＜2.5 cm的木质残体和叶、花、果以及树皮等）。作者于2011和2012两年冬季,在全国选取了34个具有代表性的森林样点（每点含3个20×20 m2的重复样方）,共计102个森林样方,调查了样方内的细木质残体、枯立木与倒木以及地表凋落物（每个样方利用5个2×2m2的小样方调查地表凋落物）,测定干重及碳、氮含量,计算每个样方内植物残体各组分的碳、氮密度,并分析其与多年平均温度和多年平均降水的关系,推算出全国森林植物残体碳、氮储量以及分布。主要结果如下：⑴中国森林各实测点之间植物残体的碳、氮密度表现出较大差异,102个样地间植物残体碳、氮密度分布处于2.34～11.69 Mg C ha-1(1 Mg=106 g)和40.96～283.03kgN ha-1,其均值分别为6.51 MgCha-1和122.45 kgNha-1。⑵在不同森林类型中,植物残体的碳、氮密度也表现出较大差异。常绿阔叶林的FWD的碳密度（0.23±0.01 Mg C ha-1）和氮密度（2.08±0.21 kgNha-1）均高于其他森林类型;CWD的碳、氮密度在常绿阔叶林也是最高的（4.79±0.30 Mg C ha-1,39.89±6.89kg N ha-1）,而在针叶林中最低（1.91±0.28 Mg C ha-1,14.45±2.31 kgNha-1）。地表凋落物的碳密度在各森林类型中分别为4.12±0.13 Mg C ha-1（针叶林）、3.76±0.26Mg C ha-1（针阔混交林）、3.19±0.24 Mg C ha-1（落叶阔叶林）和2.30 Mg C ha-1（常绿阔叶林）,而氮密度也呈相似的分布规律。⑶在中国森林植物残体的不同组分中,FWD和CWD的碳、氮密度与多年平均温度(MAT)和多年平均降水(MAP)之间呈显著正相关关系,而地表凋落物的碳、氮密度与MAT和MAP均呈显著负相关(P＜0.05);在此基础上,建立了植物残体各组分的碳、氮密度与年平均温度和年平均降水之间的多元回归方程。⑷推算出中国森林植物残体的总碳储量为1.80PgC(1Pg=1015g),总氮储量为31.67TgN(1 Tg=1012g),其中各组分的碳储量分别为41.50TgC(FWD)、0.95 PgC(CWD)和0.80 Pg C（地表凋落物）,而各组分的氮储量分别为0.37 Tg N(FWD)、8.48 Tg N(CWD)和22.82 TgN（地表凋落物）。