全 文 ：不同林龄杉木人工林碳储量及其分配格局
兰斯安１，２，３ 杜　 虎１，２ 曾馥平１，２ 宋同清１，２∗ 彭晚霞１，２ 韩　 畅１，２，４ 陈　 莉１，２，４ 苏　 樑１，２，４
（ １中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室， 长沙 ４１０１２５； ２中国科学院环江喀斯特生态系统观测
研究站， 广西环江 ５４７１００； ３中国科学院大学， 北京 １０００４９； ４湖南农业大学生物科学技术学院， 长沙 ４１０１２８）
摘　 要　 基于广西北部杉木主产区 ４５ 块 １０００ ｍ２样地的调查，研究幼龄林、中龄林、近熟林、
成熟林、过熟林 ５种林龄杉木植被与土壤碳储量的分配格局．结果表明： 杉木人工林生态系统
总碳储量表现为过熟林（３４５．５９ ｔ·ｈｍ－２）＞成熟林（３３１．１４ ｔ·ｈｍ－２）＞近熟林（２９９．１１ ｔ·ｈｍ－２）＞
幼龄林（１８７．６０ ｔ·ｈｍ－２）＞中龄林（１８２．８１ ｔ·ｈｍ－２） ．不同林龄碳储量分布格局均为土壤层＞植
被层＞凋落物层，地下部分＞地上部分．其中，植被层为 ３４．８０ ～ １３４．５５ ｔ·ｈｍ－２，占总碳储量的
１８．６％～３８．９％，随林龄的增加而增加；凋落物层为 １．２６ ～ ２．０７ ｔ·ｈｍ－２，占总碳储量的 ０．４％ ～
１．１％；土壤层为 １４９．２４～２０６．０２ ｔ·ｈｍ－２，占总碳储量的 ６１．９％ ～ ８０．０％．植被层碳储量以乔木
层（３３．５１～１３３．７ ｔ·ｈｍ－２）最大，占 ９２．８％～９８．９％．其中，乔木层各器官碳储量以树干（２０．９８ ～
９５．６８ ｔ·ｈｍ－２）最大，占乔木层碳储量的 ６２．６％ ～ ７２．６％，随林龄的增加而增加；枝、叶碳储量
分别占 ４．８％～１１．０％和 １１．１％～１４．２％，随林龄的增加而减小，在过熟林阶段有所上升；根的碳
储量占 １１．３％～１２．３％，波动较小，比较稳定．
关键词　 生物量； 碳储量； 林龄； 杉木
本文由中国科学院科技服务网络计划 ＳＴＳ项目（ＫＦＪ⁃ＥＷ⁃ＳＴＳ⁃０９２）、国家自然科学基金项目（３１３７０４８５， ３１３７０６２３， ３１４００４１２， ３１４６０１３５）、广西
科技惠民项目（桂科转 １５９９００１⁃６）和广西特聘专家项目资助 Ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ ｗａｓ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｉ⁃
ｔｉａｔｉｖｅ （ＳＴＳ）， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ （ＫＦＪ⁃ＥＷ⁃ＳＴＳ⁃０９２）， ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ （３１３７０４８５，３１３７０６２３，３１４００４１２，
３１４６０１３５）， Ｇｕａｎｇｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｂｅｎｅｆｉｔｉｎｇ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （１５９９００１⁃６） ａｎｄ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ Ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｄ Ｅｘｐｅｒｔ ｉｎ
Ｃｈｉｎａ．
２０１５⁃０８⁃２６ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ， ２０１６⁃０１⁃２１ Ａｃｃｅｐｔｅｄ．
∗通讯作者 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｓｏｎｇｔｏｎｇｑ＠ ｉｓａ．ａｃ．ｃｎ
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ
ａｇｅｓ． ＬＡＮ Ｓｉ⁃ａｎ１，２，３， ＤＵ Ｈｕ１，２， ＺＥＮＧ Ｆｕ⁃ｐｉｎｇ１，２， ＳＯＮＧ Ｔｏｎｇ⁃ｑｉｎｇ１，２∗， ＰＥＮＧ Ｗａｎ⁃ｘｉａ１，２，
ＨＡＮ Ｃｈａｎｇ１，２，４， ＣＨＥＮ Ｌｉ１，２，４， ＳＵ Ｌｉａｎｇ１，２，４ （ １Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｇｒｏ⁃ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｉｎ Ｓｕｂ⁃
ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｒｅｇｉｏｎ， Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｃｈａｎｇｓｈａ
４１０１２５， Ｃｈｉｎａ； ２Ｈｕａｎｊｉａｎｇ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｋａｒｓｔ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ
ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｈｕａｎｊｉａｎｇ ５４７１００， Ｇｕａｎｇｘｉ， Ｃｈｉｎａ； ３Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉ⁃
ｊｉｎｇ １０００４９， Ｃｈｉｎａ； ４Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈｕｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０１２８， Ｃｈｉｎａ） ．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ ４５ ｐｌｏｔｓ （１０００ ｍ２ ｅａｃｈ） ｏｆ ｆｉｖｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ ａｇｅｓ， ｉ． ｅ．， ｙｏｕｎｇ，
ｍｉｄｄｌｅ⁃ａｇｅｄ， ｐｒｅ⁃ｍａｔｕｒｅ， ｍａｔｕｒｅ， ａｎｄ ｏｖｅｒ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ， ｉｎ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｒｅａ ｏｆ
Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏｒｔｈ ｏｆ Ｇｕａｎｇｘｉ， Ｃｈｉｎａ， ｃａｒｂｏｎ （Ｃ） ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｉｔｓ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ
ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｏｔａｌ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ Ｃ． ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎ⁃
ｔａｔｉｏｎｓ ｃｈａｎｇｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｏｒｄｅｒ ｏｆ ｏｖｅｒ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ （ ３４５． ５９ ｔ·ｈｍ－２ ） ＞ ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ
（３３１．１４ ｔ· ｈｍ－２ ） ＞ ｐｒｅ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ （ ２９９． １１ ｔ · ｈｍ－２ ） ＞ ｙｏｕｎｇ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ （ １８７． ６０
ｔ·ｈｍ－２） ＞ ｍｉｄｄｌｅ⁃ａｇｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ （１８２．８１ ｔ·ｈｍ－２）． Ｆｏｒ ａｌｌ ｔｈｅ ｓｔａｎｄ ａｇｅｓ， ｓｏｉｌ ｓｔｏｒｅｄ ｔｈｅ ｇｒｅａ⁃
ｔｅｓｔ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ， Ｃ ｐｏｏｌ ｉｎ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ ｗａｓ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ， ｗｈｉｌｅ Ｃ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｔｔｅｒ ｌａｙｅｒ
ｗａｓ ｌｏｗｅｓｔ． Ｏｎ ａｖｅｒａｇｅ， Ｃ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｎ ｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄ ｌａｙｅｒ ｗａｓ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｉｎ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｌａｙｅｒ．
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｎ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ３４．８０ ｔｏ １３４．５５ ｔ·ｈｍ－２， ｗｈｉｃｈ ｃｏｎ⁃
ｔｒｉｂｕｔｅｄ １８．６％ ｔｏ ３８．９％ ｔｏ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ａｇｅｓ． Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒ⁃
ａｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｔｔｅｒ ｌａｙｅｒ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ １．２６ ｔｏ ２．０７ ｔ·ｈｍ－２， ｗｈｉｃｈ ｏｎｌｙ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｄ ０．４％－１．１％ ｔｏ ｔｈｅ
应 用 生 态 学 报　 ２０１６年 ４月　 第 ２７卷　 第 ４期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｃｊａｅ．ｎｅｔ
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ａｐｒ． ２０１６， ２７（４）： １１２５－１１３４　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＤＯＩ： １０．１３２８７ ／ ｊ．１００１－９３３２．２０１６０４．０２０
ｔｏｔａｌ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ． Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ １４９． ２４ ｔｏ ２０６． ０２
ｔ·ｈｍ－２ ａｎｄ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ６１．９％－８０．０％ ｏｆ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ． Ｃａｎｏｐｙ ｌａｙｅｒ ｓｔｏｒｅｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈ⁃
ｅｓｔ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ （３３．５１－１３３．７ ｔ·ｈｍ－２） ａｎｄ ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ ９２．８％－９８．９％ ｏｆ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｖｅｇｅ⁃
ｔａｔｉｏｎ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ． Ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｃａｎｏｐｙ ｌａｙｅｒ， ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｉｆｆｅｒｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔｓ． Ｓｔｅｍｓ
ｓｔｏｒｅｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ （２０．９８－９５．６８ ｔ·ｈｍ－２） ｂｙ ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ ｆｏｒ ６２．６％－７２．６％ ｏｆ
ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｎｏｐｙ ｌａｙｅｒ， ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ａｇｅｓ． Ｔｈｅ ｂｒａｎｃｈｅｓ ａｎｄ ｌｅａｖｅｓ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ
ｆｏｒ ４．８％－１１．０％ ａｎｄ １１．１％－１４．２％ ｏｆ Ｃ ｓｔｏｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｎｏｐｙ ｌａｙｅｒ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ｗｈｉｃｈ ａｌｌ ｄｅ⁃
ｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ａｇｅｓ， ｗｈｉｌｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｏ ｓｏｍｅ ｅｘｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｏｖｅｒ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ． Ｒｏｏｔｓ ｏｃｃｕｐｉｅｄ
１１．３％－１２．３％ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｎｏｐｙ ｌａｙｅｒ ｗｉｔｈ ｓｍａｌｌ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｔａｎｄ ａｇｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｉｏｍａｓｓ； ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ； ｓｔａｎｄ ａｇｅ； Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ．
　 　 近年来，受人类活动的影响，大气 ＣＯ２等温室气
体浓度的持续增加加剧了一系列生态环境问题，
ＣＯ２减排的呼声日益高涨，而森林生态系统是陆地
生态系统的主体，是世界上除海洋之外的最大碳库，
其碳储量约为（８６１±６６） Ｐｇ Ｃ，约占全球陆地生态
系统地上碳库的 ８０％和地下碳库的 ４０％［１］，对全球
碳平衡起着十分重要的作用．方精云等［２］、王效科
等［３－４］、刘国华等［５］和周玉荣等［６］利用全国森林资
源清查数据，推算了我国近 ５０年来森林碳库及其动
态变化特征，为我国森林碳汇的研究奠定了基础．人
工林在吸收和固定 ＣＯ２及缓解全球变暖等方面发挥
着重要作用．最近 ２０ 年来，不同学者对不同树种人
工林的生物量、碳储量及其分配特征进行了深入研
究［７－１２］，为研究森林碳汇功能做出了积极贡献．
杉木（Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ）是中国南方主
要速生用材林树种，在中国亚热带森林生态系统中
占有重要地位，具有生长快、产量高、材质好、分布面
积广等特点，其人工林面积已达 ７．６８×１０６ ｈｍ２，占中
国南方人工林面积的 ６０％ ～ ８０％，占全国人工林面
积的 ２６． ６％［１２］ ．杨超等［１２］、侯振宏等［１３］、段爱国
等［１４］对其生物量、碳储量及生产力等开展了研究，
由于受技术条件等方面的限制，针对森林乔木层碳
储量的研究较多，但对于森林生态系统其他组分，如
林下灌草、凋落物、细根和土壤碳库的研究较少，导
致研究结果不能客观反映完整森林生态系统的碳汇
特征［１５－１６］ ．本研究以广西不同林龄杉木人工林为对
象，分析其碳储量随林龄的变化规律，为区域尺度上
估算森林生态系统碳库及碳平衡提供科学参考．
１　 研究地区与研究方法
１􀆰 １　 研究区概况
研究区位于广西省壮族自治区北部杉木主产区
（２３°４１′—２６°２３′ Ｎ，１０６°３４′—１１１°２９′ Ｅ），据第八次
森林资源清查结果统计，广西区杉木面积达
１３２３８２９．１ ｈｍ２，占整个广西区森林面积的 ８．９％，蓄
积量达到 ９４９６５１８０ ｍ３，占整个蓄积量的 １９．３％．该
区域属亚热带季风气候区，具有热带向亚热带过渡
的特点，全区各地极端最高气温 ３３．７～４２．５ ℃，极端
最低气温－８．４～２．９ ℃，年平均气温 １７．８ ～ ２１．５ ℃，１
月平均气温 ７． ２ ～ １０． ４ ℃，７ 月平均气温 ２７． ２ ～
２８．９ ℃，年总积温 ５７００ ～ ６８００ ℃，年降雨量 １２００ ～
１９５０ ｍｍ，主要集中在 ４—９ 月，占全年降雨量的
７０％以上，年总日照时数 １２５０ ～ １６７０ ｈ，蒸发量
１４９０～１９０５ ｍｍ，相对湿度 ７３％ ～ ７９％．基岩裸露达
８０％～ ９０％，土被面积不足 ２０％，土壤发育于白云
岩、石灰岩的石灰土．
１􀆰 ２　 样方设置
参照《 ＩＰＣＣ 优良做法指南》 ［１７ ］对系统随机抽
样的建议和广西杉木人工林的分布特征，基于广西
区第八次森林资源清查数据和广西区杉木人工林林
龄、龄组划分标准，将样地杉木人工林按≤１０、１１ ～
２０、２１～ ２５、２６ ～ ３５、≥３６ 年划分为幼龄林、中龄林、
近熟林、成熟林和过熟林 ５ 个林龄级．计算各林龄级
在广西区各县（市）的面积、蓄积综合权重，在广西
区北部杉木主产区选择权重最大的县（市），遵循
“代表性、均一性、连续性”的原则，每个林龄布置 ３
个调查样点，每个样点建立 ３块样地，各样地的立地
条件基本一致，相互距离＞１００ ｍ，样地大小为 ５０ ｍ×
２０ ｍ，共计 ４５ 个样地．再将每块样地划分为 １０ 个
１０ ｍ×１０ ｍ样方．调查每个样方中胸径（Ｄ）≥２ ｃｍ
杉木的数量、胸径、树高、冠幅和成活状态；灌木层按
“品”字型在样地内设置 ３个 ２ ｍ×２ ｍ小样方，调查
灌木种类、株丛数、高度、地径、覆盖度；在每个灌木
层样方内建立 １个 １ ｍ×１ ｍ的草本层小样方，调查
草本植物种类、株丛数、平均高度、覆盖度．用 ＧＰＳ
定位［１８］，各样地的基本信息见表 １．
１􀆰 ３　 测定项目与方法
１􀆰 ３􀆰 １ 生物量测定　 在每木调查的基础上，以２ ｃｍ
６２１１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
表 １　 不同林龄杉木人工林样地基本特征
Ｔａｂｌｅ １　 Ｂａｓｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｉｔｅｓ ｉｎ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ ａｇｅｓ
林龄
Ｓｔａｎｄ ａｇｅ
平均年龄
Ａｖｅｒａｇｅ ａｇｅ
（ａ）
坡度
Ｓｌｏｐｅ
（°）
海拔
Ａｌｔｉｔｕｄｅ
（ｍ）
经度
Ｌａｔｉｔｕｄｅ
纬度
Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ
平均树高
Ａｖｅｒａｇｅ
ｔｒｅｅ ｈｅｉｇｈｔ
（ｍ）
平均胸径
Ａｖｅｒａｇｅ
ＤＢＨ
（ｃｍ）
林分密度
Ｓｔａｎｄ
ｄｅｎｓｉｔｙ
（ｐｌａｎｔ·ｈｍ－２）
幼龄林 Ｙｏｕｎｇ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ６ ２５～３５ ８６５ １０７°３０′ ２５°１１′ ６．６ ８．０ ３８６０
中龄林 Ｍｉｄｄｌｅ⁃ａｇｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ １６ ２０～３５ ９２２ １０７°２９′ ２４°５９′ １０．３ １１．６ ３５００
近熟林 Ｐｒｅ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ２３ ２５～３０ １８９ １０９°１７′ ２５°５０′ １６．５ １７．７ １２１０
成熟林 Ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ３２ ３０～３５ ３８６ １０９°４０′ ２５°１３′ ２０．８ ２１．２ １２００
过熟林 Ｏｖｅｒ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ５０ ２０～２５ １２８５ １１０°３０′ ２５°５４′ ２２．１ ２３．５ １１５０
为径阶，根据中央径阶多、两端逐次少的原则，选择
不同林龄和径阶的杉木共 １８株作为样木，测定其基
径、胸径、树高和冠幅，并按 ２ ｍ区分段锯断称量，在
树干基部、胸径、中部及顶端分别锯取一个圆盘测定
含水量，分别称取叶片和枝条的鲜质量；根的生物量
采用全挖法，称鲜质量；对各部分器官分别取样
３００ ｇ带回实验室，将样品在 １０５ ℃烘箱内杀青 ２ ｈ，
调至 ７５ ℃下烘干至恒量，求出各器官干鲜质量之
比，换算出样木各器官的干质量及总干质量．利用样
木各器官（干、枝、叶、根）的干质量和总干质量，建
立各器官生物量与样木胸径 （Ｄ）的幂回归方程
（Ｗ＝ａＤｂ）或指数方程（Ｗ ＝ ａｅｂＤ） （表 ２），方程的相
关系数为 ０．８５７～０．９９３，ｔ 检验均达到显著水平（Ｐ＜
０．０１），表明模型可用来计算杉木林的生物量．根据
样地每木调查的结果及相应的回归方程计算乔木层
各个体的生物量，求和即为乔木层的总生物量．
　 　 灌木层样方内按全收获法收获所有灌木的枝、
叶、根，测定各器官生物量，并以 ３ 个样方的平均值
推算样地中灌木层的总生物量．按同样方法在草本
层小样方内获取草本层地上与地下、凋落物生物量
和总生物量［１８］ ．
１􀆰 ３􀆰 ２土样采集 　 在每个样地中挖取一个典型剖
面 ，按０ ～ １０、１０ ～ ２０、２０ ～ ３０、３０ ～ ５０、５０ ～ １００ ｃｍ分
表 ２　 杉木人工林生物量拟合方程
Ｔａｂｌｅ ２ 　 Ｆｉｔｔｉｎｇ ｅｑｕａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｂｉｏｍａｓｓ ｆｏｒ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ
ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ
器官
Ｏｒｇａｎ
拟合方程
Ｆｉｔｔｉｎｇ
ｅｑｕａｔｉｏｎ
ｒ 残差平方和
Ｓｕｍ ｏｆ
ｓｑｕａｒｅｄ
ｒｅｓｉｄｕａｌｓ
叶 Ｌｅａｆ ＷＬ ＝ １．１１９＋０．０１９Ｄ＋
０．０１４Ｄ２
０．８５７∗∗ ３２．４７１
枝 Ｂｒａｎｃｈ ＷＢ ＝ ０．０２５Ｄ２．１７１ ０．８７７∗∗ ２．３４０
干 Ｓｔｅｍ ＷＳ ＝ ０．０２６Ｄ２．７２ ０．９８９∗∗ ０．３５３
根 Ｒｏｏｔ ＷＲ ＝ ０．０１Ｄ２．４６９ ０．９０４∗∗ ２．６８１
全株 Ｔｏｔａｌ ｔｒｅｅ ＷＴ ＝ ０．０９６Ｄ２．４１ ０．９９３∗∗ ０．１５８
∗∗Ｐ＜０．０１．
层，用环刀测定不同土层厚度的土壤容重．在样地的
４个角和中间按土壤机械组成分 ５ 层取样，同一层
次 ５个点的土样混合，带回实验室置于阴凉处自然
风干，用四分法取土样过筛，供分析测定化学指标，
并测定石砾含量．
１􀆰 ３􀆰 ３碳含量测定　 植物碳和土壤碳含量均采用重
铬酸钾⁃浓硫酸氧化外加热法测定［１９］ ．
１􀆰 ３􀆰 ４碳储量计算 　 乔木层、林下植被（灌木层、草
本层）和凋落物层生物量现存量乘以相应的碳含量
得到碳储量．土壤层碳储量的计算公式：
ＳＯＣｎ ＝∑
ｎ
ｉ ＝ １
（１ － Ｇ ｉ） × Ｄｉ × Ｃ ｉ × Ｔｉ ／ １０
式中：ＳＯＣｎ为分 ｎ 层调查的土壤单位面积碳储量
（ｔ·ｈｍ－２）；Ｇ ｉ为第 ｉ 层直径≥２ ｍｍ 的石砾含量
（％）；Ｄｉ为第 ｉ层土壤容重（ｇ·ｃｍ
－３）；Ｃ ｉ为第 ｉ层土
壤有机碳含量（ｇ·ｋｇ－１）；Ｔｉ为第 ｉ土层厚度（ｃｍ）．
１􀆰 ３􀆰 ５土壤碳密度　 土壤碳密度（ ｔ·ｈｍ－２）＝ ［土壤
容积密度（ ｇ·ｃｍ－３ ） ×土层深度 （ ｃｍ） ×石砾含量
（％）×对应的碳含量］×１００．
１􀆰 ３􀆰 ６生物量转换因子　 生物量转换因子 ＝树木蓄
积 ／树木材积．
１􀆰 ４　 数据处理
采用 Ｅｘｃｅｌ ２００３ 和 ＳＰＳＳ １８．０ 软件对数据进行
统计分析．采用 Ｄｕｎｃａｎ法进行方差分析（α ＝ ０．０５）．
采用 Ｏｒｉｇｉｎ软件作图．表中数据为平均值±标准差．
２　 结果与分析
２􀆰 １　 植被层碳储量及其分配
由图 １可知，不同林龄杉木各器官碳含量不同，
除近熟林外，各林龄阶段碳含量在乔木层的分配均
以树干最高．不同林龄杉木林乔木层碳储量及各器
官碳储量均随林龄的增长呈增大趋势（表 ３），幼龄
林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林乔木层碳储量
分别为 ３３．５１、６２．３３、８５．８８、１１９．１８、１３３．７５ ｔ·ｈｍ－２ ．
不同林龄杉木林乔木层各器官中碳储量的分配比例
７２１１４期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 兰斯安等： 不同林龄杉木人工林碳储量及其分配格局　 　 　 　 　
图 １　 不同林龄杉木林乔木层各器官碳含量
Ｆｉｇ．１ 　 Ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｏｒｇａｎｓ ｉｎ ｃａｎｏｐｙ ｌａｙｅｒ ｏｆ
Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ ａｇｅｓ．
Ａ： 幼龄林 Ｙｏｕｎｇ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ； Ｂ： 中龄林 Ｍｉｄｄｌｅ⁃ａｇｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ； Ｃ： 近
熟林 Ｐｒｅ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ； Ｄ： 成熟林 Ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ； Ｅ： 过熟林
Ｏｖｅｒ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ．Ⅰ： 叶 Ｌｅａｆ；Ⅱ： 枝 Ｂｒａｎｃｈ； Ⅲ： 干 Ｓｔｅｍ； Ⅳ：
根 Ｒｏｏｔ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
不同．其中，幼龄林、中龄林和近熟林为干＞枝＞根＞
叶；成熟林为干＞根＞枝＞叶；过熟林为干＞根≈枝＞
叶．各年龄阶段碳储量在乔木层的分配均以树干最
高，占整个碳储量的 ６２．６％ ～ ７２．６％，且随着林龄的
增长而增加；叶和枝所占比例分别为 ４．５％ ～ １１．０％
和 １１．１％～１４．２％，随着林龄的增大而减小，在过熟
林阶段有所上升；根所占比例为 １１．３％ ～ １２．３％，随
林龄的变化波动较小，比较稳定．表明随着杉木林龄
图 ２　 不同林龄杉木林灌木层各器官碳含量
Ｆｉｇ．２　 Ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｏｒｇａｎｓ ａｔ ｓｈｒｕｂ ｌａｙｅｒ ｏｆ Ｃｕｎ⁃
ｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ ａｇｅｓ．
的增长越来越多的碳储存在树干和树根中，干材和
树根随着林龄的增长是一个碳净积累的过程，其中
干材的碳净积累效应更明显，枝、叶在积累的同时因
部分衰老组织脱落，具有比较强烈的碳循环过程．
由表 ４ 可知，生物量转换因子（ ｂｉｏｍａｓｓ ｅｘｐａｎ⁃
ｓｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ，ＢＥＦ）为 ０．３２ ～ ２．４７，平均值 １．０１．当林分
活立木蓄积量较小时林分 ＢＥＦ值较大，随着林分活
立木蓄积量的增加，ＢＥＦ值逐渐减小．
由图 ２ 可知，不同林龄杉木林灌木层各器官含
碳量不同，除近熟林和成熟林外，各林龄阶段含碳量
在灌木层的分配均以树枝最高 ．由表５可知，不同
表 ３　 不同林龄杉木林乔木层各器官碳储量
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｏｒｇａｎｓ ｉｎ ｃａｎｏｐｙ ｌａｙｅｒ ｏｆ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ ａｇｅｓ
林龄
Ｓｔａｎｄ ａｇｅ
叶 Ｌｅａｆ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
（ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
枝 Ｂｒａｎｃｈ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
（ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
干 Ｓｔｅｍ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
（ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
根 Ｒｏｏｔ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
（ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
总计 Ｔｏｔａｌ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
（ｔ·ｈｍ－２）
幼龄林
Ｙｏｕｎｇ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ
３．６７±０．０１ｂ １１．０ ４．７７±０．０２ｄ １４．２ ２０．９８±１．１７ｄ ６２．６ ４．０９±０．０９ｄ １２．２ ３３．５１±１．５２ｄ
中龄林
Ｍｉｄｄｌｅ⁃ａｇｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ
４．３３±０．０１ａ ７．０ ８．４９±０．０８ｂ １３．６ ４２．４８±１．２１ｃ ６８．２ ７．０３±０．０５ｃ １１．３ ６２．３３±２．２６ｂｃ
近熟林
Ｐｒｅ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ
５．１６±０．０１ｂ ６．０ １１．４０±０．１２ｃ １３．３ ５８．７５±１．５１ｃ ６８．４ １０．５７±０．１０ｃ １２．３ ８５．８８±２．２５ｃ
成熟林
Ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ
５．３２±０．０１ｂ ４．５ １３．２１±０．１７ｂ １１．１ ８６．５７±１．２５ｂ ７２．６ １４．０８±０．１５ｂ １１．８ １１９．１８±９．１１ｂ
过熟林
Ｏｖｅｒ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ
６．４５±０．０１ａ ４．８ １５．８１±０．１９ａ １１．８ ９５．６８±２．２６ａ ７１．５ １５．８１±０．１５ａ １１．８ １３３．７５±８．５１ａ
同列不同字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５） Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｌｕｍｎ ｍｅａｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｔ ０．０５ ｌｅｖｅｌ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
表 ４　 不同林龄杉木林乔木层生物量转换因子
Ｔａｂｌｅ ４　 ＢＥＦ ａｔ ｃａｎｏｐｙ ｌａｙｅｒ ｏｆ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ ａｇｅｓ
林龄
Ｓｔａｎｄ ａｇｅ
蓄积量
Ｓｔａｎｄ ｖｏｌｕｍｅ
（ｍ３）
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
（ ｔ·ｈｍ－２）
平均胸径
Ａｖｅｒａｇｅ ＤＢＨ
（ｃｍ）
平均树高
Ａｖｅｒａｇｅ ｔｒｅｅ
ｈｅｉｇｈｔ （ｍ）
ＢＥＦ
幼龄林 Ｙｏｕｎｇ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ １３５４．５２ ３３．５０ ８．１５ ６．５ ２．４７
中龄林 Ｍｉｄｄｌｅ⁃ａｇｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ５２１２．０９ ６２．３３ １１．７６ １２．０ １．１９
近熟林 Ｐｒｅ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ １５２４９．９９ ８５．８８ １７．１０ １６．６ ０．５６
成熟林 Ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ２３１６５．８８ １１９．１８ １９．４５ １９．５ ０．５１
过熟林 Ｏｖｅｒ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ４１４２７．８２ １３３．７５ ２３．８５ ２３．２ ０．３２
８２１１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
表 ５　 不同林龄杉木林灌木层各器官碳储量
Ｔａｂｌｅ ５　 Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｏｒｇａｎｓ ａｔ ｓｈｒｕｂ ｌａｙｅｒ ｏｆ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ ａｇｅｓ
林龄
Ｓｔａｎｄ
ａｇｅ
叶 Ｌｅａｆ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
（ ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
枝 Ｂｒａｎｃｈ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
（ ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
根 Ｒｏｏｔ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
（ ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
总计 Ｔｏｔａｌ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
（ ｔ·ｈｍ－２）
幼龄林 Ｙｏｕｎｇ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ０．０８±０．０１ａ １４．０ ０．３０±０．０８ａ ５２．６ ０．１９±０．０１ａ ３３．３ ０．５７±０．０９ａ
中龄林 Ｍｉｄｄｌｅ⁃ａｇｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ０．０２±０．００ａｂ １８．２ ０．０６±０．００ｂ ５４．５ ０．０３±０．００ｂ ２７．３ ０．１１±０．０３ｄ
近熟林 Ｐｒｅ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ０．０３±０．００ｂ ２３．１ ０．０５±０．０１ｂ ３８．５ ０．０５±０．０１ｂ ３８．５ ０．１３±０．０１ｄ
成熟林 Ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ０．１１±０．０２ａｂ １４．１ ０．４５±０．０６ａ ５７．７ ０．２２±０．０２ｂ ２８．２ ０．７８±０．０８ｂ
过熟林 Ｏｖｅｒ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ０．０８±０．０１ａｂ ２４．２ ０．１２±０．０３ｂ ３６．４ ０．１３±０．０１ｂ ３９．４ ０．３３±０．０１ｃ
表 ６　 不同林龄杉木林草本层、凋落物层碳储量
Ｔａｂｌｅ ６　 Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｔ ｈｅｒｂ ａｎｄ ｌｉｔｔｅｒｆａｌｌ ｌａｙｅｒｓ ｏｆ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ ａｇｅｓ
林龄
Ｓｔａｎｄ ａｇｅ
草本植物地上
Ｈｅｒｂ ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
（ ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
草本植物地下
Ｈｅｒｂ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
（ ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
总计
Ｔｏｔａｌ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
（ ｔ·ｈｍ－２）
凋落物
Ｌｉｔｔｅｒ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
（ ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
幼龄林 Ｙｏｕｎｇ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ０．３０±０．０１ａ ４１．１ ０．４３±０．０１ａ ５８．９ ０．７３±０．０２ａ １．２６±０．１５ｂ ３．３
中龄林 Ｍｉｄｄｌｅ⁃ａｇｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ０．１４±０．０１ａ ４１．２ ０．２０±０．０１ａ ５８．８ ０．３４±０．０１ａ ２．０６±０．１４ａ ３．２
近熟林 Ｐｒｅ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ０．９２±０．０４ａ ４８．４ ０．９８±０．０５ａ ５１．６ １．９０±０．０８ａ １．２６±０．０９ａｂ １．４
成熟林 Ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ０．４５±０．０２ａ ４０．２ ０．６７±０．０２ａ ５９．８ １．１２±０．０７ａ １．５１±０．１９ｂ １．２
过熟林 Ｏｖｅｒ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ０．１７±０．０１ａ ３６．２ ０．３０±０．０１ａ ６３．８ ０．４７±０．０２ａ ２．０７±０．１７ａ １．５
林龄杉木林灌木层碳储量不同，为 ０． １１ ～ ０􀆰 ７８
ｔ·ｈｍ－２，其大小顺序为成熟林＞幼龄林＞过熟林＞近
熟林＞中龄林，随林龄的增大先减小后增大再减小．
不同林龄杉木林灌木层各器官生物量分配比例不
同，其中幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林为枝＞根＞
叶，过熟林则为根＞枝＞叶．
由图 ３可知，不同林龄杉木林土壤 ０ ～ ４０ ｃｍ 土
层植物细根总碳储量为 ０．４７ ～ ４．２３ ｔ·ｈｍ－２，其大小
顺序为过熟林＞成熟林＞近熟林＞幼龄林＞中龄林，随
林龄的增大呈先减小后增大的趋势．除中龄林 ０ ～
２０ ｃｍ土层细根碳储量略小于 ２０ ～ ４０ ｃｍ 土层外，
其余林龄阶段碳储量均为０ ～ ２０ ｃｍ土层大于２０ ～
图 ３　 不同林龄杉木林各土层细根碳储量
Ｆｉｇ．３　 Ｆｉｎｅ⁃ｒｏｏｔ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒｓ ｉｎ Ｃｕｎ⁃
ｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ ａｇｅｓ．
４０ ｃｍ土层．不同林龄各层土壤细根碳储量大小顺序
与总碳储量的变化趋势一致．
由表 ６ 可知，不同林龄杉木林草本层碳储量大
小顺序为近熟林＞成熟林＞幼龄林＞过熟林＞中龄林，
表现出随林龄的增大呈先减小后增大的趋势，近熟
林由于经过间伐，林分密度减小，林下阳光相对充
足，枯枝落叶分解较多，养分和水分充足，且没有灌
木影响，草本层固碳能力最大，随着灌木和乔木的生
长，草本植物碳储量呈下降趋势．各林龄阶段草本植
物地下碳储量均大于地上碳储量．不同林龄杉木林
凋落物碳储量不同，为 １．２６ ～ ２．０７ ｔ·ｈｍ－２，其大小
变化与草本植物碳储量相反．
由表 ７可知，杉木林各层次总碳储量变化规律与
乔木层一致，大小顺序为过熟林＞成熟林＞近熟林＞中
龄林 ＞幼龄林，其碳储量分别为 １４０． ８５、 １２６． ００、
９２􀆰 ５０、６５．３１、３８．３７ ｔ·ｈｍ－２ ．其中，乔木层的贡献达
９２．８％～ ９８．９％，灌木层、草本层、地上凋落物、细根
碳储量占总碳储量的比例分别为 ０． １％ ～ １． ５％、
０．３％～２．１％、１．２％ ～ ３．３％和 ０．７％ ～ ６．０％．不同林龄
各层次所占比例大小不同，幼龄林、成熟林和过熟林
为乔木层＞细根＞凋落物＞草本层＞灌木层，中龄林为
乔木层＞凋落物＞细根＞草本层＞灌木层，近熟林为乔
木层＞细根＞草本层＞凋落物层＞灌木层．
２􀆰 ２　 土壤层碳储量及其分配
由图４可知，不同林龄杉木林的土壤容重为
９２１１４期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 兰斯安等： 不同林龄杉木人工林碳储量及其分配格局　 　 　 　 　
表 ７　 不同林龄杉木林各层次碳储量
Ｔａｂｌｅ ７　 Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌａｙｅｒｓ ｏｆ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ ａｇｅｓ
林龄
Ｓｔａｎｄ ａｇｅ
乔木层
Ｃａｎｏｐｙ ｌａｙｅｒ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ
ｓｔｏｒａｇｅ
（ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
灌木层
Ｓｈｒｕｂ ｌａｙｅｒ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ
ｓｔｏｒａｇｅ
（ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
草本层
Ｈｅｒｂ ｌａｙｅｒ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ
ｓｔｏｒａｇｅ
（ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
凋落物
Ｌｉｔｔｅｒ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ
ｓｔｏｒａｇｅ
（ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
细根
Ｆｉｎｅ ｒｏｏｔ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ
ｓｔｏｒａｇｅ
（ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
总计
Ｔｏｔａｌ
碳储量
Ｃａｒｂｏｎ
ｓｔｏｒａｇｅ
（ｔ·ｈｍ－２）
幼龄林 Ｙｏｕｎｇ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ３３．５１ ９８．９ ０．５７ １．５ ０．７３ １．９ １．２６ ３．３ ２．３０ ６．０ ３８．３７
中龄林 Ｍｉｄｄｌｅ⁃ａｇｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ６２．３３ ９５．４ ０．１１ ０．２ ０．３４ ０．５ ２．０６ ３．２ ０．４７ ０．７ ６５．３１
近熟林 Ｐｒｅ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ８５．８８ ９２．８ ０．１３ ０．１ １．９０ ２．１ １．２６ １．４ ３．３３ ３．６ ９２．５０
成熟林 Ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ １１９．１８ ９４．６ ０．７８ ０．６ １．１２ ０．９ １．５１ １．２ ３．４１ ２．７ １２６．００
过熟林 Ｏｖｅｒ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ １３３．７５ ９５．０ ０．３３ ０．２ ０．４７ ０．３ ２．０７ １．５ ４．２３ ３．０ １４０．８５
图 ４　 不同林龄杉木林各土层土壤容重和有机碳含量
Ｆｉｇ．４　 Ｓｏｉｌ ｂｕｌｋ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌａｙｅｒｓ ｏｆ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ ａｇｅｓ．
０􀆰 ９２～１．３４ ｇ·ｃｍ－３，总体上随土层深度的增加呈增
大趋势．不同林龄阶段各层土壤容重均值大小顺序
为：幼龄林（１．１７ ｇ·ｃｍ－３）＞近熟林（１．１３ ｇ·ｃｍ－３）＞
中龄林（１．１２ ｇ·ｃｍ－３） ＞成熟林（１．１１ ｇ·ｃｍ－３） ＞过
熟林（１．１０ ｇ·ｃｍ－３），随林龄增大呈减小的趋势．
由图 ４ 可知，不同林龄杉木林土壤有机碳含量
为 ５．２６～４２．６５ ｇ·ｋｇ－１，总体上各林龄土壤碳含量均
随土层深度增加而减小．不同林龄阶段各层土壤有
机碳含量均值大小顺序为：成熟林（２１．１１ ｇ·ｋｇ－１）＞
过熟林（１９．１８ ｇ·ｋｇ－１）＞近熟林（１８．２０ ｇ·ｋｇ－１）＞幼
龄林（１２．８４ ｇ·ｋｇ－１）＞中龄林（１０．６７ ｇ·ｋｇ－１）．
由表 ８ 可以看出，各林龄杉木林土壤有机碳密
度不同，均随土层深度的加深而降低．表层 （ ０ ～
１０ ｃｍ）土壤有机碳密度最高，占土壤剖面总有机碳
密度的 １４．９％～２１．８％，０～３０ ｃｍ土层土壤有机碳密
度占 ４１．７％ ～ ５５．５％，是土壤有机碳储存的主要土
层．杉木幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林
０～１００ ｃｍ土层土壤有机碳密度分别为 １４９． ２４、
１１７􀆰 ５０、２０６．６２、２０５．１３和 ２０４．７３ ｔ·ｈｍ－２，表现出从
幼龄林至中龄林阶段减小，至成熟林阶段增加趋势，
至过熟林阶段又有所减小．
２􀆰 ３　 生态系统总碳储量及其分配
由表 ９ 可知，不同林龄杉木林生态系统总碳储
量变化为过熟林（３４５．５９ ｔ·ｈｍ－２）＞成熟林（３３１．１４
表 ８　 不同林龄杉木林土壤有机碳密度
Ｔａｂｌｅ ８　 Ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ ａｇｅｓ
林龄
Ｓｔａｎｄ ａｇｅ
０～１０ ｃｍ
碳密度
Ｃａｒｂｏｎ
ｄｅｎｓｉｔｙ
（ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
１０～２０ ｃｍ
碳密度
Ｃａｒｂｏｎ
ｄｅｎｓｉｔｙ
（ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
２０～３０ ｃｍ
碳密度
Ｃａｒｂｏｎ
ｄｅｎｓｉｔｙ
（ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
３０～５０ ｃｍ
碳密度
Ｃａｒｂｏｎ
ｄｅｎｓｉｔｙ
（ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
５０～１００ ｃｍ
碳密度
Ｃａｒｂｏｎ
ｄｅｎｓｉｔｙ
（ｔ·ｈｍ－２）
比例
Ｒａｔｉｏ
（％）
０～１００ ｃｍ
碳密度
Ｃａｒｂｏｎ
ｄｅｎｓｉｔｙ
（ｔ·ｈｍ－２）
幼龄林 Ｙｏｕｎｇ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ２７．９２ａ １８．７ ２７．５３ｃ １８．５ １４．４９ｄ ９．７ ２６．４２ｄ １７．７ ５２．８８ｄ ３５．４ １４９．２４ａ
中龄林 Ｍｉｄｄｌｅ⁃ａｇｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ２５．６２ｂ ２１．８ ２１．４０ｃ １８．２ １８．１５ｄ １５．５ ２０．８９ｅ １７．８ ３１．４３ｅ ２６．８ １１７．５０ａ
近熟林 Ｐｒｅ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ３０．７６ｂ １４．９ ２９．８６ｃ １４．５ ２５．５９ｄ １２．４ ３２．３２ｅ １５．６ ８８．１０ｆ ４２．６ ２０６．６２ａ
成熟林 Ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ３８．３１ａ １８．７ ３５．５７ｃ １７．３ ２９．４１ｃ １４．３ ４２．０５ｄ ２０．５ ５９．７９ｄ ２９．２ ２０５．１３ａ
过熟林 Ｏｖｅｒ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ３８．３０ｂ １８．７ ３２．７１ｃ １６．０ ２２．４９ｄ １１．０ ３３．６７ｄ １６．５ ７７．５６ｅ ３７．９ ２０４．７３ａ
０３１１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
表 ９　 杉木人工林生态系统不同层次碳储量分配
Ｔａｂｌｅ ９　 Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌａｙｅｒｓ ｕｎｄｅｒ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ
项目
Ｉｔｅｍ
林龄
Ｓｔａｎｄ ａｇｅ
植被层 Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｌａｙｅｒ
乔木层
Ｃａｎｏｐｙ
ｌａｙｅｒ
灌木层
Ｓｈｒｕｂ
ｌａｙｅｒ
草本层
Ｈｅｒｂ
ｌａｙｅｒ
小计
Ｓｕｂｔｏｔａｌ
凋落物
Ｌｉｔｔｅｒ
土壤
Ｓｏｉｌ
地上
Ａｂｏｖｅ
ｇｒｏｕｎｄ
地下
Ｕｎｄｅｒ
ｇｒｏｕｎｄ
总计
Ｔｏｔａｌ
碳储量 幼龄林 Ｙｏｕｎｇ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ３３．５１ ０．５７ ０．７３ ３４．８０ １．２６ １４９．２４ ３１．３６ １５６．２４ １８７．６０
Ｃａｒｂｎ 中龄林 Ｍｉｄｄｌｅ⁃ａｇｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ６２．３３ ０．１１ ０．３４ ６２．７９ ２．０６ １１７．５０ ５７．５７ １２５．２４ １８２．８１
ｓｔｏｒａｇｅ 近熟林 Ｐｒｅ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ８５．８８ ０．１３ １．９０ ８７．９１ １．２６ ２０６．０２ ７７．５７ ２２１．５４ ２９９．１１
（ｔ·ｈｍ－２） 成熟林 Ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ １１９．１８ ０．７８ １．１２ １２１．０９ １．５１ ２０５．１３ １０７．６２ ２２３．５２ ３３１．１４
过熟林 Ｏｖｅｒ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ １３３．７５ ０．３３ ０．４７ １３４．５５ ２．０７ ２０４．７３ １２０．３９ ２２５．２０ ３４５．５９
比例 幼龄林 Ｙｏｕｎｇ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ １７．９ ０．３ ０．４ １８．６ ０．７ ８０．０ １６．７ ８３．３
Ｒａｔｉｏ 中龄林 Ｍｉｄｄｌｅ⁃ａｇｅｄ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ３４．１ ０．１ ０．２ ３４．３ １．１ ６４．３ ３１．５ ６８．５
（％） 近熟林 Ｐｒｅ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ２８．７ ０．１ ０．６ ２９．４ ０．４ ６８．９ ２６．０ ７４．１
成熟林 Ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ３６．０ ０．２ ０．４ ３６．６ ０．５ ６１．９ ３２．５ ６７．５
过熟林 Ｏｖｅｒ⁃ｍａｔｕｒｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ３８．７ ０．１ ０．２ ３８．９ ０．６ ５９．２ ３４．８ ６５．３
ｔ·ｈｍ－２）＞近熟林（２９９．１１ ｔ·ｈｍ－２）＞幼龄林（１８７．６０
ｔ·ｈｍ－２）＞中龄林（１８２．８１ ｔ·ｈｍ－２）．植被层碳储量
变化规律与乔木层一致，大小顺序为过熟林（１３４．５５
ｔ·ｈｍ－２）＞成熟林（１２１．０９ ｔ·ｈｍ－２） ＞近熟林（８７􀆰 ９１
ｔ·ｈｍ－２）＞中龄林（６２．７９ ｔ·ｈｍ－２） ＞幼龄林（３４􀆰 ８０
ｔ·ｈｍ－２），占总碳储量的 １８．６％～３８．９％．不同林龄杉
木生态系统碳储量各组分比例不同（图 ５），以土壤
层和乔木层为主要碳库，不同林龄杉木林土壤层碳
库所占比例为 ５９． ２％ ～ ８０． ０％，乔木层为 １７． ６％ ～
３８􀆰 ７％，二者之和所占比例高达 ９８．４％；下木层（灌
木和草本）、凋落物和细根碳储量所占比例之和小
于 ２％．林龄对各林型生态系统各组分碳储量分配存
在不同的影响，乔木层所占比例随林龄的增大而增
大，但在近熟林阶段低于中龄林．各林龄杉木地上部
分碳储量为 ３１．３６ ～ １２０．３９ ｔ·ｈｍ－２，地下部分碳储
量为１２５．２４～２２５．２０ ｔ·ｈｍ－２ ．不同林龄地上部分碳
图 ５　 不同林龄杉木林不同层次碳储量比例
Ｆｉｇ．５　 Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｏ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌａｙ⁃
ｅｒｓ ｏｆ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ
ａｇｅｓ．
Ⅰ： 乔木层 Ｃａｎｏｐｙ ｌａｙｅｒ； Ⅱ： 下木层 Ｕｎｄｅｒｇｒｏｗｔｈ ｌａｙｅｒ； Ⅲ： 凋落物
Ｌｉｔｔｅｒ； Ⅳ： 细根 Ｆｉｎｅ ｒｏｏｔ； Ⅴ： 土壤 Ｓｏｉｌ．
储量随林龄的增大呈逐渐增加的趋势，地下部分碳
储量随林龄的增大呈先减小后增大的趋势，主要受
土壤碳储量的影响．各林龄杉木生态系统地下部分
碳储量大于地上部分碳储量，不同林龄杉木地下部
分所占比例达到 ６５．３％～８３．３％．
３　 讨　 　 论
森林组成、年龄结构、密度、林分起源以及森林
经营活动对生态系统的碳储量有明显影响［２０－２１］，植
被和土壤碳储量是评价人工林生态系统吸收和固定
ＣＯ２功能的重要指标［２２］ ．本研究发现，不同林龄杉木
林各层次总碳储量变化规律为过熟林＞成熟林＞近
熟林＞中龄林 ＞幼龄林，其碳储量分别为 １４０． ８５、
１２６􀆰 ００、９２．５０、６５．３１、３８．３７ ｔ·ｈｍ－２，随林龄的增大
而增加，平均碳储量（９２．６１ ｔ·ｈｍ－２）远高于我国森
林植被平均碳储量（５７．０７ ｔ·ｈｍ－２） ［２２］，也高于广西
大青山马尾松 （Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ）碳储量 （ ５３􀆰 ９１
ｔ·ｈｍ－２） ［２３］、热带亚热带针叶林碳储量 （ ６３． ７
ｔ·ｈｍ－２ ，碳含量以 ５０％计）和暖性针叶林碳储量
（５３􀆰 ５２ ｔ·ｈｍ－２） ［２２］ ．杉木是广西碳含量较高的树
种，是发展碳汇林较好的树种之一．不同林龄杉木各
器官碳含量为 ４９５．４７ ～ ５６８．０８ ｇ·ｋｇ－１，平均碳含量
高达 ５２７􀆰 ８７ ｇ·ｋｇ－１，高于国际通用的树木平均碳
含量（５００ ｇ·ｋｇ－１）和热带 ３２ 个树种的平均碳含量
（４４４．０ ～ ４９４．５ ｇ·ｋｇ－１） ［２４］ ．其主要原因可能是：本
研究中杉木植被碳储量包括灌木层、草本层和根，而
以往估算的碳储量未包括这 ３部分．
不同林龄杉木林植被碳储量主要分布在乔木
层，其贡献达 ９２．８％ ～ ９８．９％，灌木层、草本层、地上
凋落物、细根占总碳储量的比例分别为 ０． １％ ～
１􀆰 ５％、０．５％～２．１％、１．２％ ～ ３．３％和 ０．７％ ～ ６．０％．各
１３１１４期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 兰斯安等： 不同林龄杉木人工林碳储量及其分配格局　 　 　 　 　
林龄各层次所占比例大小不同，幼龄林、成熟林和过
熟林为乔木层＞细根＞凋落物＞草本层＞灌木层，中龄
林为乔木层＞凋落物＞细根＞草本层＞灌木层，近熟林
为乔木层＞细根＞草本层＞凋落物层＞灌木层．其中，
树干和根占总乔木层碳储量的比例随林龄的增大而
增加，而枝、叶碳储量呈下降趋势，表明干材和根具
有碳净积累效应，其中干材碳积累的效果最明显，而
枝、叶在积累碳的同时具有较强的碳循环能力．林下
灌木层、草本层、凋落物对碳储量的贡献远小于乔木
层，尤其是在生长后期．但这些植被层不仅是森林植
物群落的重要组成部分，而且在森林生态系统碳循
环过程中发挥着重要作用，尤其是凋落物和细根的
分解是土壤有机质最主要的来源，直接决定了碳素
的周转速率［２５］ ．以往的研究多关注于乔木层，忽略
了其他层次的贡献［２６－２７］，在一定程度上低估了植被
碳储量的大小．统计表明，林分蓄积量与碳储量之间
存在一定的相关关系，因为林分蓄积量的影响因素
包含了森林类型、林龄、立地条件和林分密度等诸多
因素［２］ ．在样地尺度上碳储量与蓄积量呈正比例关
系，即碳储量随着蓄积量的增大而增加．
土壤是一个十分重要的碳库，土壤含碳量受土
壤特性、森林管理政策、凋落物的输入以及根系周转
率的影响［２８－２９］ ．我国森林土壤平均碳储量为 １９３．５５
ｔ·ｈｍ－２，约为植被碳储量的 ３．４ 倍［２２］ ．本研究中，杉
木人工林 ０～１００ ｃｍ土层土壤平均碳储量为 １７６．６４
ｔ·ｈｍ－２，是植被碳储量的 １．９ 倍，低于全国平均水
平，主要原因可能是本研究所选的杉木人工林产区
地处桂北，属南亚热带，水热条件较好，生产力较高，
有利于植被生物量积累，土壤呼吸速率较高，凋落物
分解速率较快，加之植被对土壤养分的大量吸收，造
成土壤碳储量相对较低［２１］，土壤呼吸速率较大，以
ＣＯ２形式释放到大气中的碳量较多，因此土壤碳积
累少［３０］ ．另外，造林时炼山清除前茬采伐剩余物和
林下植被，也是导致土壤碳大量流失的重要原因．
本研究中，各林龄杉木林土壤有机碳密度最高
出现在表层（０～１０ ｃｍ），随土层深度的加深而降低．
杉木人工林幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟
林 ５ 个林龄段 ０ ～ １００ ｃｍ 土层土壤碳储量分别为
１４９．２４、１１７．５０、２０６．０２、２０５．１３和 ２０４．７３ ｔ·ｈｍ－２，土
壤有机碳密度表现为幼龄林至中龄林阶段有所减
小，近熟林阶段增加较大，随后至成熟林、过熟林阶
段略微减小．杉木人工林中龄林、近熟林、成熟林伴
随林分的分化、凋落物归还量的增加而不断增加，中
龄林阶段树木生长旺盛，消耗了大量的土壤养分，其
碳储量低于幼龄林，至成熟林阶段，个体和生物量逐
渐增大，吸收和消耗了大量的土壤养分，特别是有机
质，凋落物归还量逐步减少，因而土壤碳储量逐渐降
低，至过熟林时为 ２０４．７３ ｔ·ｈｍ－２，略低于成熟林．本
研究结果与 Ｎｏｈ等［３１］对韩国赤松林（Ｐｉｎｕｓ ｄｅｎｓｉｆｌｏ⁃
ｒａ）的研究类似，但在中国南方的木麻黄（Ｃａｓｕａｒｉｎａ
ｅｑｕｉｓｅｔｉｆｏｌｉａ）沿海防护林［３２］和韩国中部的红松林
（Ｐｉｎｕｓ ｋｏｒａｉｅｎｓｉｓ） ［３３］土壤碳储量在造林后呈现早期
减小，后期随林龄增加而增加的趋势．树种、森林类
型、土壤类型、凋落物数量以及质量、森林管理方式
等均可能造成土壤碳储量变化不同［３４－３６］ ．
不同林龄杉木人工林的总碳储量表现为过熟林＞
成熟林＞近熟林＞幼龄林＞中龄林，与植被碳储量（过
熟林＞成熟林＞近熟林＞中龄林林＞幼龄林）、土壤碳
储量（近熟林＞成熟林＞过熟林＞幼龄林＞中龄林）的
变化规律不同．杉木人工林生态系统中各层次碳储
量以土壤层和乔木层所占比例最高，二者贡献了杉
木人工林生态系统 ９８％以上的碳储量．杉木地上碳
储量随林龄的增大呈逐渐增加的趋势，地下碳储量
随林龄的增大呈先减小后增大的趋势，其变化规律
主要受土壤碳储量的影响．各林龄阶段地下碳储量
所占总碳储量比例均高于地上碳储量．总之，杉木在
中国南方是一种光合效益高、固碳潜力大的优良造
林树种．
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２３１１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
［７］　 Ｓｐｅｃｈｔ Ａ， Ｗｅｓｔ ＰＷ． Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｏｍａｓｓ ａｎｄ ｓｅｑｕｅｓ⁃
ｔｅｒｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｏｎ ｆａｒｍ ｆｏｒｅｓｔ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｎｅｗ
Ｓｏｕｔｈ Ｗａｌｅｓ， Ａｕｓｔｒａｌｉａ． Ｂｉｏｍａｓｓ ａｎｄ Ｂｉｏｅｎｅｒｇｙ， ２００３，
２５： ３６３－３７９
［８］　 Ｌｅｉ Ｐ⁃Ｆ （雷丕峰）， Ｘｉａｎｇ Ｗ⁃Ｈ （项文化）， Ｔｉａｎ Ｄ⁃Ｌ
（田大伦）， ｅｔ ａｌ． Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ
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［９］　 Ｗｅｉ Ｐ （魏 　 鹏）， Ｌｉ Ｘ⁃Ｗ （李贤伟）， Ｆａｎ Ｃ （范 　
川）， ｅｔ ａｌ． Ｆｉｎｅ ｒｏｏｔ ｂｉｏｍａｓｓ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｎ ｓｕｒ⁃
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Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１０］　 Ｌｉｕ Ｅ （刘　 恩）， Ｌｉｕ Ｓ⁃Ｒ （刘世荣）． Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ
ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｙｔｉｌａｒｉａ
ｌａｏｓｅｎｓｉｓ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｏｕｔｈ ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ ａｒｅａ． Ａｃｔａ Ｅｃｏ⁃
ｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ （生态学报）， ２０１２， ３２（１６）： ５１０３－５１０９
（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１１］　 Ｌｉ Ｘ⁃Ｒ （李轩然）， Ｌｉｕ Ｑ⁃Ｊ （刘琪璟）， Ｃｈｅｎ Ｙ⁃Ｒ （陈
永瑞）， ｅｔ ａｌ． Ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ ｂｉｏｍａｓｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｃｏｎｉｆｅｒｓ ｉｎ
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ｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２００６， １７（８）： １３８２－１３８８ （ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１２］　 Ｙａｎｇ Ｃ （杨 　 超）， Ｔｉａｎ Ｄ⁃Ｌ （田大伦）， Ｋａｎｇ Ｗ⁃Ｘ
（康文星）， ｅｔ ａｌ． Ｂｉｏｍａｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｅｔ ｐｒｉｍａｒｙ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ａ １４⁃ｙｅａｒ⁃ｏｌｄ ｓｔａｎｄ ｏｆ ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ ｒｏｔａｔｉｏｎｓ
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［１３］　 Ｈｏｕ Ｚ⁃Ｈ （侯振宏）， Ｚｈａｎｇ Ｘ⁃Ｑ （张小全）， Ｘｕ Ｄ⁃Ｙ
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［１６］　 Ｈｕａｎｇ Ｚ⁃Ｈ （黄志宏）， Ｔｉａｎ Ｄ⁃Ｌ （田大伦）， Ｋａｎｇ Ｗ⁃
Ｘ （康文星）， ｅｔ ａｌ． Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ｂｉｏｍａｓｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ
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［１７］　 Ｗａｔｓｏｎ ＲＴ． Ｌａｎｄ Ｕｓｅ， Ｌａｎｄ Ｕｓｅ Ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ．
Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ： Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ， ２０００
［１８］　 Ｄｕ Ｈ （杜　 虎）， Ｚｅｎｇ Ｆ⁃Ｐ （曾馥平）， Ｗａｎｇ Ｋ⁃Ｌ （王
克林）， ｅｔ ａｌ． Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ｂｉｏｍａｓｓ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ
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（罗承文）， ｅｔ ａｌ． Ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉ⁃
ｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｎａｔｕｒａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ． Ｐｒｏｇｒｅｓｓ
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［２６］　 Ｗｕ Ｐ⁃Ｆ （吴鹏飞）， Ｚｈｕ Ｂ （朱　 波）， Ｌｉｕ Ｓ⁃Ｒ （刘世
荣）， ｅｔ ａｌ． Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｉｔｓ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｍｉｘｅｄ
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［２７］　 Ｔａｏ Ｙ⁃Ｈ （陶玉华）， Ｆｅｎｇ Ｊ⁃Ｃ （冯金朝）， Ｍａ Ｌ⁃Ｙ （马
麟英）， ｅｔ ａｌ． Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ
ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ Ｍａｓｓｏｎ ｐｉｎｅ， ｆｉｒ ａｎｄ ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ
ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｌｕｏｃｈｅｎｇ． Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎ⁃
ｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ （生态环境学报）， ２０１１， ２０ （ １１）：
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ｔｉｏｎ？ Ｇｅｏｄｅｒｍａ， ２００７， １３７： ２５３－２６８
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ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ＮＰＰ ｉｎ ａ ｆｅｒｔｉｌｅ ｍｉｄｄｌｅ⁃
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ｉｎ ｇｒｏｗｔｈ ｃｏｒｅ ｍｅｔｈｏｄｓ． Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅ⁃
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［３１］　 Ｎｏｈ ＮＪ， Ｓｏｎ Ｙ， Ｌｅｅ ＳＫ， ｅｔ ａｌ． Ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ
ｓｔｏｒａｇｅ ｉｎ ａｎ ａｇｅ⁃ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｐｉｎｕｓ ｄｅｎｓｉｆｌｏｒａ ｓｔａｎｄｓ ｉｎ
Ｋｏｒｅａ． Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｃｈｉｎａ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， ２０１０， ５３： ８２２－８３０
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３３１１４期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 兰斯安等： 不同林龄杉木人工林碳储量及其分配格局　 　 　 　 　
ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｆｏｕｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｇｅｄ Ｃａｓｕａｒｉｎａ
ｅｑｕｉｓｅｔｉｆｏｌｉａ ｃｏａｓｔａｌ ｓｈｅｌｔｅｒｂｅｌｔ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉ⁃
ｎａ． ＰＬｏＳ Ｏｎｅ， ２０１３， ８（１０）： ｅ７７４４９
［３３］　 Ｌｉ Ｘ， Ｙｉ ＭＪ， Ｓｏｎ Ｙ， ｅｔ ａｌ． Ｂｉｏｍａｓｓ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ
ｉｎ ａｎ ａｇｅ⁃ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｋｏｒｅａｎ ｐｉｎｅ （Ｐｉｎｕｓ ｋｏｒａｉｅｎｓｉｓ）
ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｆｏｒｅｓｔｓ ｉｎ ｃｅｎｔｒａｌ Ｋｏｒｅａ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏ⁃
ｌｏｇｙ， ２０１１， ５４： ３３－４２
［３４］　 Ｃｈｅｎ ＧＳ， Ｙａｎｇ ＺＪ， Ｇａｏ Ｒ， ｅｔ ａｌ． Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｎ ａ
ｃｈｒｏｎｏｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｆｉｒ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｓｏｕｔｈｅｒｎ
Ｃｈｉｎａ． Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， ２０１３， ３００：
６８－７６
［３５］　 Ｃａｏ ＪＸ， Ｗａｎｇ ＸＰ， Ｔｉａｎ Ｙ， ｅｔ ａｌ． Ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ａｌ⁃
ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｃｒｏｓｓ ｔｈｒｅｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｓｔａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐ⁃
ｍｅｎｔ ｏｆ ａ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｐｉｎｅ （ Ｐｉｎｕｓ ｔａｂｕｌａｅｆｏｒｍｉｓ） ｆｏｒｅｓｔ．
Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， ２０１２， ２７： ８８３－８９２
［３６］　 Ｐａｕｌ Ｋ， Ｐｏｌｇｌａｓｅ Ｐ， Ｎｙａｋｕｅｎｇａｍａ Ｊ， ｅｔ ａｌ． Ｃｈａｎｇｅ ｉｎ
ｓｏｉｌ ｃａｒｂｏｎ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ａｆｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎ． Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ
Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， ２００２， １６８： ２４１－２５７
作者简介　 兰斯安，女，１９９２年生，硕士研究生． 主要从事植
物生态学研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｌａｎｓｉａｎ＠ ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ
责任编辑　 孙　 菊
封 面 说 明
封面照片由中国科学院寒区旱区环境与工程研究所石亚飞提供，拍摄地位于新疆古尔班通古
特沙漠附近．古尔班通古特沙漠位于新疆北部的准噶尔盆地，面积 ４．８８ 万 ｈｍ２，是欧亚大陆腹地接
近于极旱荒漠的沙漠，具典型的内陆干旱气候．沙丘形态主要呈垄状，也可见梁窝状和蜂窝状，高度
１０～５０ ｍ．照片中为典型的古尔班通古特沙漠植被景观，显示了较为清楚的沙丘变化，形成了直观
的植被组成对比．在沙丘顶部为流沙，基本没有植被，随着地势的降低，在迎风坡的坡面上开始出现
一年生草本，并且伴有白梭梭（Ｈａｌｏｘｙｌｏｎ ｐｅｒｓｉｃｕｍ）等小乔木，在沙丘的底部出现了蛇麻黄（Ｅｐｈｅｄｒａ
ｄｉｓｔａｃｈｙａ）、沙拐枣（Ｃａｌｌｉｇｏｎｕｍ ｌｅｕｃｏｃｌａｄｕｍ）等灌木．此地的外来种油蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｏｒｄｏｓｉｃａ）主要由
当地油田、公路等工程建设之后进行生态恢复引入，对当地的生态稳定有潜在的影响．
兰斯安， 杜虎， 曾馥平， 等． 不同林龄杉木人工林碳储量及其分配格局． 应用生态学报， ２０１６， ２７（４）： １１２５－１１３４
Ｌａｎ Ｓ⁃Ａ， Ｄｕ Ｈ， Ｚｅｎｇ Ｆ⁃Ｐ， ｅｔ ａｌ． Ｃａｒｂｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ ａｇｅｓ． Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， ２０１６， ２７（４）： １１２５－１１３４ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
４３１１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷