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利用森林碳汇功能减缓全球变暖现象,是目前公认的最经济有效的方法。杉木作为我国广泛种植的造林树种,生长速率快,其碳吸存功能及产生的经济效益不容忽视。近年来大气氮沉降不断增加,不仅干预了森林碳汇/源动态,对低碳经济下的森林可持续发展也产生一定影响。我国南方地区已成为继欧美之后的第三大氮沉降区,故急需研究该区氮沉降与森林生态系统碳吸存间关系,以及森林固碳产生的经济效益对氮沉降的响应,为全面认识氮沉降对陆地生态系统碳库的影响提供科学依据。本研究对杉木人工林开展4种水平的模拟氮沉降试验,分别为N0(对照)、N1(60kg Nhm-2a-1)、N2(120kg N hm-2a-1)、N3(240kg N hm-2a-1)。在连续施氮处理8年后,对生态系统碳库(林木、林下植被、地被物、土壤)进行了测定和分析。结果表明,经N0、N1、N2、N3处理后,林木碳储量分别为93.48、94.75、98.61、99.63t C hm-2,表现出随氮沉降量的增加而增加。氮沉降使林下植被的碳储量显著下降,与对照(N0)相比, N1、N2、N3处理使储碳量分别减少了68.57%、84.29%和87.14%,表明氮沉降对林下植被生长产生了明显抑制作用。N1、N2、N3分别使地被物碳储量增加了193.27%、83.97%和35.89%,增加幅度随氮沉降水平的增加而下降,且L层和F层的变化趋势基本一致。不同氮沉降处理下,土壤(0-60cm)有机碳储量分别为85.68、89.45、88.88、80.59t·hm-2,表明中低氮处理(N1、N2)在一定程度上增加了土壤的碳储量,而高氮处理(N3)则降低了碳储量。通过对生态系统各分室的碳储量分析表明,林木中的碳储量最高,占50.44%54.77%;其次为土壤,占44.30%47.62%;最低的为地被物,仅占0.05%0.39%。总的来说,中低氮处理通过对林木和土壤碳储量积累的双重促进作用增加了生态系统的碳储量,而高氮处理对林木碳储量的正效应被土壤负效应所抵消,因而对生态系统碳储量的作用不明显。应用造林法对生态系统固碳经济价值的分析显示,经N1、N2、N3处理后经济价值分别增加1717、2195和219元·hm-2;而应用碳税法计算的价值依次为8504、10869和1084元·hm-2。