全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 26(5)：516— 522 2006年 9月
杉木人工林 C库与 C吸存的动态研究
方 晰，田大伦
(中南林学院 生态研究室，湖南 长沙 410004)
摘 要：对湖南会同1o年生、14年生杉木人工林c库和c吸存的动态研究结果表明，杉木人工林生态系统的
C库主要由植被层 、死地被物层、土壤层组成的，按其 C库大小顺序排列为：土壤层 >植被层>死地被物层。
1O年生、14年生杉木林生态系统的 C库分别为 120．52和 171．40 t·hm一2，具有一定的年龄阶段和地带性特
点。随着杉木林年龄的增长 ，乔木层 C贮量的优势逐渐加强，从 10年生的 3O．38 t·hm 增加到 14年生的
61．24 t·hm～，分别占总 C库的 25．21 和 38．5O ，树干 C贮量占林分 C贮 量的 比例最大，可达 47．17 以
上 ，并随杉木林年龄的增长而明显增强 ，分布在枝 、叶、皮和根中的 C贮量占 48．11 以上，地上部分的 C贮量
占总 C贮量的 84．73 以上。1O年生和 14年生林地土壤层 (0～60 cm)的 C库分别为 88．21和 108．2O t·
hm一2，占生态系统总 C库的 63．13 以上，土壤表层 (0～15 cIn)的 C储量分 别 占土壤 总 C库的 36．57 和
34．26 ，土壤 O～3O cm层中的 C储量分别 占土壤总 C库的 63．44 和 61．O5 。地上部分 C贮量与地下部
分 C贮量之 比为 ：1O年生时为 1：3．53，14年生时为 1：2．22。10年生和 14年生杉木人工林生态系统的年净
固定 C量分别为 5．488和 9．285 t·hm一2·a-1。湖南省现有杉木林植被 C库为 0．191 6×108 t，潜在 C库为
1．471 0×lOs t，C吸存潜力为 1．279 4×10s t，湖南省现有杉木林植被的 C库仅为其潜在 C库的 13．03 ，低
于全国水平 26．46％。
关键词 ：杉木人工林 ；C库 ；C吸存 ；动态
中图分类号 ：Q948 文献标识码 ：A 文章编号：1000—3142(2006)05—0516-07
Dynamic of carbon stock and carbon
sequestration in Chinese fir plantation
FANG Xi，TIAN Da—lun
(Research Section of Ecology，Central South Forestry University，Changsha 410004，China)
Abstract：The dynamic of carbon stock and carbon sequestration in Chinese fir plantation at 10-year—old and 14一
year—old were researched in Huitong，Hunan Province．The carbon stock of Chinese fir plantation ecosystem
was mainly consisted of three sections，that was the trees，the litter and the soil，and the order of whose carbon
stock could be ranked as folow：the soll> the trees> the litter．Carbon stock of C：hinese fir plantation was
120．52 t·hm- at the 10一year—otd and 171．40 t·hm at the 14一year—old，with characteristics of age stage and
zone．Superiority of carbon storage in the trees gradualy strengthen with the forest stands age growth，carbon
storage of the trees had gone up from 30．38 t·hm。。at the 10-year-old to 61．24 t·hm 2 at the 14-year—old，OC—
cupied 25．21 and 38．5O of total carbon stock of the whole ecosystem respectively，carbon storage of differ—
ent organs was basically direct proportion with its biomass，carbon storage of the trunk occupied the greatest
proportion of that in the trees，up to 47．17 ，and increased with the forest stands age growth，that in bran一
收稿 日期：2005-08-18 修回日期；2006-04—16
基金项 目：国家重点项目(2000—076)；国家林业局重点项目(2001—07)；湖南省教育厅项目(01C053)[Supported by the Program
of National Key Scientific Station for Scientific Observation and Experiment(2000—076)；Key Program from China State Forestry
Administration(2001—07)；Program of Education Department of Hunan Province(01C053)]
作者简介；方晰(1968一)．女，广西邕宁县人 ，博士。副教授，主要从事森林生态系统定位研究 ，(E—mail)fangxizhang@sina．com
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5期 方 晰等：杉木人工林 C库与C吸存的动态研究 517
ches。leaves，bark and roots occupied more than 48．1 1％，and that of aboveground accounted for more than
84．73 ．Carbon storage in forestlands soil layer(0~ 60 cm)at the 10一year—old and the 14-year—old Chinese fir
forestlands soil was up to 88．21 and 108．20 t·hm～respectively，accounting for more than 63．13％ of carbon
storage in the whole ecosystem，carbon storage of the surface soil(0～ 1 5 cm)layer at the 10-year-old and the
14-year-old Chinese fir{orestlands held 36．57 and 34．26 of that in the soil layer(0~ 60 cm)respectively。
and that of the soil layer(O～30 cm)took up 63．44％ and 61．05％ of that in the soil layer(0～6O cm)respec—
tively．The ratio of carbon storage of aboveground to that of underground at the 1 0一year-old and the 1 4-year-
old Chinese fir plantation ecosystem was 1：3．53 and 1：2．22 respectively，and decreased as the Chinese fir
forest age growth．The annual net carbon amount of the 10一year—old and the 14-year—old Chinese fir plantation
was respectively up to 5．488 and 9．285 t·hm一0·a- ．Extant carbon storage，potential carbon storage and po-
tentiality of carbon sequestration of Chinese fir forest vegetation in Hunan Province was 0．191 6×108 t。1．471 0×
1 00 t and 1．2 79 4×1 0。t respectively，extant carbon storage was only accounting for 1 3．03％ of potential car—
bon storage，was less than the whole nationallevel 26．46 ．
Key words：Chinese fir plantation；carbon stock；carbon sequestration；dynamic
森林是陆地生物圈的主体 ，约占全球陆地面积
的 3O％，其生物量约占整个陆地生态系统生物量的
86 ，生产量约 占陆地生态系统的 7O 9／6，是生物 圈
中最重要的参与者(秦建华等，1997)。它在调节全
球 C收支平衡，减缓大气 CO：等温室气体浓度上升
等方面具有不可替代的作用。森林生态系统的 C
库是研究森林生态系统与大气圈之间 C交换的基
本参数(Dixon等，1994)，是正确估算和解释森林生
态系统向大气吸收和排放含 C气体的关键因子，也
是研 究全球 C循 环的基础 (王效科 等 ，1995)。然
而，由于森林生态系统的复杂性 ，森林生 态系统 C
库和 C汇的大小及其分布在当前仍存在很大的不
确定性和争议(Brown，1996)。近十年来，方精云等
(1996，2000，2001)、王效科等(1995，2000，2001)、刘
国华等(2000)和周玉荣等(2000)分别利用我国森林
资源调查资料，结合我国森林生态系统生物量和生
产力研究的基础上，推算我国近 5O年来森林植被的
C库及其动态，为评价北半球中高纬度地区 C库和
我国森林 C汇功能做出了贡献。但是 ，由于我 国幅
员辽阔，地形复杂，气候多样 ，形成了具有暖、寒 、干、
湿等各种气候状况下复杂多样的森林类型，这增加
了按大尺度估算我国森林生态系统 C库的难度和
不确定性(方运霆等，2002；李江等，2003)。杉木
(Cunninghamia lanceolata)是我国南方亚热带特
有优良速生乡土用材树种。目前，我国杉木林面积
达 1 239．1×10 hm ，蓄积 量为 47 357．33 X 10
1TI。
，分别 占我 国人工林 面积 和 蓄积 的 26．55 和
46．89 ，杉木人工林是我国南方集体林区的主要森
林类型之一，在缓解我国经济发展对木材需求增长
的压力和支持天然林保护等重大生态工程的实施方
面起着重要作用。为此，本研究通过分析杉木人工
林生态系统 C库空间分布及 C吸存的动态变化，估
算湖南省现有杉木林植被层的 C库和 C吸存潜力，
为区域尺度、国家尺度的森林生态系统 C密度的分布
状况研究和 C库的估算提供基础数据，减少森林生态
系统 C循环研究中的不确定性 。
1 实验地概况
试验地设于 国家重点野外科学试验站、国家林
业局重点森林生态系统定位观测站——中南林学院
湖南会同森林生态系统定位研究站。该站地理坐标
109。45 E，26。50 N，气候属典型的亚热带湿润性气
候，年平均温度为 16．8℃，年降水量在 1 IO0t1 400
mm之间，年均相对湿度 8O％以上。海拔高度 300
～ 5OO 1TI，相对高度 150 m 以下，为低 山丘陵地貌。
土壤系震旦纪板溪系灰绿色板岩发育的山地黄壤 ，
非常适合杉木的生长。站 内设有面积为 2 hrn 试验
集水区 8个，平均坡度为 25。，8个集水 区相互平行
且 自然地理状况基本相似 ，彼此相距不超过 100 m。
本次试验在 I、Ⅲ号集水区内进行。该集水区
是 1987年对该区的 1966年营造杉木人工林皆伐
后 ，年底炼山、整地 ，1988年春以 1 500～2 490株／
hrn 营造杉木纯林。1988～1990年问，每年进行两
次(5、8月)全林抚育，现为郁闭度 0．8～O．9的杉木人
工林 ，生长正 常。林 内有 少量 的杜 茎山(Maesa 一
ponica)、木姜子(Litsea cubeba)、油桐(Fordii hemsra—
siticus)和毛冬青(Ilex purpurea)等灌木，以及华南毛
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蕨(Cyclosorus parasiticus)、狗脊蕨(Woodwardia．『口一
ponica)、铁芒 箕 (Dicranopteris dichotoma)、地 惹
(Melastoma dodecandrum)等草本植物。
2 研究方法
2．1杉木生物量和净生产力的测定
在集水区的山坡、山麓和山谷 3个不同部位分
别设置面积为 0．667 hm。样地，将样地内的林木按
克拉夫特分级法(即 I级木、Ⅱ级木、Ⅲ级木、Ⅳ级
木、V级木5个生长级)分级，进行每木调查，根据胸
径、树高和冠幅等测树因子(如表 1所示)，选取各生
长级的平均木和林分平均木，共 6株标准样木。采用
6株标准木法建立 W一口(Dz H) 相对生长方程估测
林分的生物量，考虑到同龄人工林特点，采用年平均
生物量作为净生产力的估算指标(潘维俦等，1981)。
本研究测定时间为 1997年 11月和 2001年 12月。
1O年生杉木林生物量与胸径(D)、树高(H)的
回归方程为：W干一0．014 1(D。H) ％¨ (r一0．993)；
W 一0．010 3(IYH)。· (r一0．998)；W#一0．012 3
(D。H) 0北 (r一 0．996)；W 一0．090 7(D。H) ¨
(r=0．978)；W檀一0．010 6(D0H)。。“ (r一0．973)。
表 I 不同年龄杉木林分特征
Table 1 The characteristics of different-aged Chinese fir stands
14年生杉木林生物量与胸径(D)、树高(H)的
回归方程为：W千一0．016 3(D。H)“ 。。(r一0．981)；
W＆=O．002 8(D2 H)0’。∞ (r=0．921)；W枝=0．381 3
(132H)。 “(r一0．963)；W叶=0．005 8(D。H)。·00。。(r
=0．898)；W檀一0．043 6(D0 H)。·“¨ (r一0．931)。
2．2林下植被生物量和年凋落物量的测定
在样地内按梅花形设 置 25个 面积 1 m×1 m
的小样方，记录每个小样方内的植物种类，灌木分为
叶、茎、根，草本植物分为地上部分和地下部分，采用
全挖实测法。同种植物的相同器官取混合样品。死
地被物全部测定生物量，取混合样品，8O℃烘干至恒
重后再估算干重，同时用作分析样品。
在集水区内的山坡、山麓安装面积为 20 m。的
长方形的承接器，整个穿套在树根离地面约为 8O
cm外并固定，各 1个，每月收集 1次，按组分(叶、小
枝、皮、果、有机碎屑)测定凋落物量。同时选取一定
量的凋落物作为分析样品。
2．3分析样品采集
在测定生物量的同时，按树高不同层次分组分
采集 6株标准木的分析样品。样品组分分为干、皮、
枝(分为：当年生、1年生、2年生、多年生)、叶(分为：
当年生、1年生、2年生、多年生)和根(分为：<0．2
cm、0．2～O．5 cm、>O．5 cm、根头)。对样品逐一进行
测定。土壤随机设定 3～4个样点，分层(O～15 cm、
15~30 cm、30~45 cm、>45 cm)采集分析样品，同时
测定土壤容重，根据容重计算单位面积土壤重量。
2．4分析样品中c含量的测定、c库及c吸存量的计算
植物分析样品于 8O℃烘干，土壤样品则置于室
内风干，然后磨碎，再以 105℃恒重为基准。植物、
土壤样品中C含量采用重铬酸钾一水合加热法(中
国土壤学会农业化学专业委员会，1984)测定，测定
结果见文献(田大伦等，2004)。
用各器官的 C含量与其生物量来估算林分 C
库量；用各器官的 C含量与其生物量的年增量相乘
来估算林分的C吸存量；土壤 C库采用单位面积土
层重量与相应土层 C含量的乘积。
3 结果分析
3．1杉木林各器官中的 C贮量与分配
由表 2可以看 出，杉木林的生物量和 C贮量均
随着林龄的增长而增加，由 lO年生到 l4年生 ，生物
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量由 63．97 t·hm。增加到 127．55 t·hm～，C贮量
由 3O．38 t·hm-。增 加到 61．24 t·hm。，而且 以树
干部分的增加最 为明显 。地上部分 的 C贮量 占杉
木林 C贮量的 85．35 以上 。C贮量在不 同器官中
的分配，基本上与各器官的生物量成正比关系，如
1O年生时，树干生物量 占林分生物量的 47．1O ，相
应其 C贮量所 占的比例为 47．17 ，14年生时占
52．29％，其 C贮量所 占的 比例更 高，为 51．89 ，
枝、叶、皮、根 的 C贮量所 占的比例约 48．11％。
3．2杉木林地土壤 C储量的垂直分布
表 3表明 ，1O年生和 14年 生杉木林土壤层(0
～ 6O cm)C储量分别为 88．21和 108．2O t·hm。，
表 2 不同年龄杉木各器官中的碳素贮量与分配1)
Table 2 Carbon storage and distribution in different organs of different-aged Chinese fir(t·hm一 、
器官 0rgan
1O年生 10一year-old
生物量 Biomass C贮量 Carbon storage
14年生 14一year-old
生物量 Biomass C贮量 Carbon storage
”括号 内数字为百分数 Data in bracket represent percentage( )
不同年龄杉木林地土壤的 C储量随着土壤深度的
增加而减少。1O年生和 14年生杉木林地土壤表层
(O～15 cm)的 C储量分别 占土壤总 C储量的
36．57 和 34．26 ，而 0～30 cm 的土壤层 中的 C
储量分别占土壤总 C储量的 63．44 和 61．05 。
可见，林地土壤 O～30 cm层保存了绝大部分的C。
表 3 不 同年龄杉木林林地土壤 C储量的垂直分布
Table 3 Vertical allocation of soil carbon storage
in different Chinese fir forestlands(t·hm一2)
3．3杉木林生态系统中 C库的空间分布
如表 4所示，10年生和 14年生杉木林生态系
统中的C库分别为 120．87、171．40 t·hm。，杉木人
工林生态系统中的C库主要由植被层、死地被物层
和土壤层组成的，按其 C库的大小顺序排列为：土
壤层>植被层>死地被物层。杉木林生态系统植被
层 C贮量呈现出随着林龄的增长而增加的趋势 ，1O
年生和 14年生杉木林生态系统 中，植 被层 的 C贮
量分别为 31．80和 61．69 t·hm。，分别占整个生态
系统 C贮量的 26．31％、35．99 。其 中乔木层 C贮
量增加的程度最为明显，1O年生时，乔木层的 C贮
表 4 杉木人工林生态系统中 C贮量的空间分布
Table 4 Spatial distribution of carbon storage in
Chinese fir plantation ecosystem (t·hm一2)
乔木层 Tree stratum 63．97 30．38 127．55 61．24
下林层 Under stratum 3．42 1．42 1．27 0．45
灌木层 Shrub stratum 1．19 0．52 0．37 0．16
草本层 Herb stratum 2．23 0．90 0．90 0．29
小计 Subtotal 67．39 31．80 128．82 61．69
死地被物层 Litter stratum 1．97 0．86 3．07 1．51
土壤层 Soil stratum(O～60 cm) 88．21 108．2O
合计 Total 12O．87 171．4O
地上部分／地下部分 1／3．53 1／2．22
Abore ground／Under ground
量占植 被 层 的 95。53％，占整 个 生态 系统 的
25．21 ，14年生时分别 占 99．27 和 38．5O 。随
着林分年龄的增长，林下活地被物层的生物量逐渐下
降，其 C贮量也随之减少。由此可见，在杉木人工林
生态系统中，植被层的 C贮量主要取决于乔木层的 C
贮量。死地被物层的 C贮量随着林分年龄的增长而
增加，1O年生时为 0．86 t·hrn。，14年生时增加到
1．51 t·hm。，分 别 占整个 生态 系统 C贮 量的
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0．71 、0．95 。林地土壤层 (0～60 cm)的 C贮量
是相当可观的，在不同年龄的杉木林 中均在 88．27 t
· hm 以上 ，占整个 生态 系统 C贮 量 的 63．13
以上 。
3．4杉木林净第一性生产量及年净固定 C量的初步
估算
由表 5可以看 出，10年生和 14年生杉木林 的
净第一性生产力分别为 11．624、l9．459 t·hm ·
a一，当年净固定 C量分别 5．488、9．285 t·hm- ·
a～，地上部分年净固定 C量分别相当于地下部分的
5．68和 8．79倍。10年生和 14年生杉木林生物量
净增量分别为 10．957和 18．290 t·hm-z-a一，当年
净积累C量分别为5．183和 8．739 t·hm ·a一，分
别占杉木林当年净固定C量的94．44 和94．12 ，
均以树干的年净 固定 C量为最高。当年凋落物归
还的C量分别为0．305、0．550 t·hm ·a～，分别占
杉木林当年净固定 C量的5．56 、5．92 。
表 5 杉木人工林的净第一性生产■及 C固定■
Table 5 Net primary production and its carbon
amounts in Chinese fir plantation(t·hm。 ·a )
1O年生 lO—year-old 14年生 14一year-old
磐分 净生产力净C固定量净生产力净C固定量
omponent Net Dro_ Net carbon Net pro_ Net carbon
ductivity storage ductivity storage
树叶 Leaf 1_347 0．648 1_273 0．648
树枝 Branch 1．507 0．683 2．950 1．351
树干 Trunk 5．573 2．635 10．607 5．053
树皮 Bark 0．797 0．396 1_477 0．738
树根 Root 1．733 0．821 1．983 0．949
小计 Subtotal 10．957 5．183 18．290 8．739
年凋落物 0．667 0．305 1．169 0．546
Annual litter
合计 Total 11．624 5．488 19．459 9．285
4 讨论
杉木林的 C贮量随着年龄的增长而增加，从 10
年生的 30．38 t·hm 增加到 14年生的 61．24 t·
hm- ，而且 以树干部分的增加最为明显，增加了
4．72 ，地 上部 分 的 C贮 量 占杉 木 林 C贮 量 的
84．7，3％以上。据报道，福建三明 33年生的福建柏
和杉木人工林地上部分的C贮量分别占林分 C贮
量的 85．71 和 81．13 (何宗明等 ，2003)。C贮量
在不同器官中的分配，基本上与各器官的生物量成
正 比例，以树干部分 C贮 量所 占的 比例最高，可达
47．17 以上，并随杉木林年龄的增 长而明显增加，
而分布在枝 、叶、皮、根当中的 C贮 量为 48．11 以
上。因此，杉木林采伐利用时，木材部分制成家具或
作为建筑材料，可以长期地保存其中的碳，但采伐后
所剩下枝、叶、皮、根等部分应保留在林地内，让其在
自然状态下缓慢分解，经由腐殖质的最后分解阶段
常常需要很长 的时间——有时要几年或几十年(拉
夏埃尔，1982)，以减缓 C的排放 。如果能够在采伐
后及时完成造林更新过 程，可以明显地减少由于采
伐所造成的 C排放。反之，如果杉木林采伐后，所
剩下大量的树枝 、叶、皮、根等被移出林地用作薪材，
或进行“炼山”这将导致原来 已固定 的 C在短时间
内迅速氧化分解而排放，尤其是采伐后土壤表层裸
露，土壤中的有机 C在高温的条件下迅速氧化分
解 ，将排放大量 的 C(方 晰等 ，1997)，从而成为大气
CO2的源 。
10年生和 14年生杉木林地土壤(0～60 cm)C
储量分别为 88．21、108．20 t·hm 。明显高于江苏
南部丘陵地区的杉木人工林地土壤(0~80 cm)的C
贮量(48．64 t·hm )(阮宏华等，1997)。明显低于
我国森林土壤平均 C密度(193．55 t·hm )和世界
土壤平均 C贮量(189．O0 t·hm )，与 同处中纬度
的美 国大陆土壤的 C贮量 (108．00 t·hm )相近
(周玉荣等，2000)，究其 原 因可能是 土壤样 品采集
时，分层的差异，或者是在估算土壤的 C库储量时，
不同的学者所测算的土壤深度不同。由于森林动植
物的残体和森林枯枝落 叶作 为土壤有机 C的主要
来源，并由于气候、生物等因素 的作用，在林地土壤
中形成了层次结构，其 C储量也将随着土壤深度的
不同而发生变化。不同年龄杉木人工林林地土壤的
C储量随着 土壤深 度的增加而减少，l0年生和 l4
年生杉木林地土壤层 0～30 cm中的C储量分别占
土壤总 C储量的 63．44 和 61．05％。也正 由于土
壤中的C主要分布在土壤 0～30 cm层，以及人类
的各种经营活动也主要发生土壤 0～30 cm层。因
此 ，人类的经营活动方式对土壤中的 C也就产生巨
大的影响，这也往往决定 了森林土壤 中的 C库是“C
源”或是“C汇”的作用。
不同地带森林类型的死地被物层现存量的变化
对土壤 C库储量有明显的影响。如：大兴安岭落叶
松林中，死地被物层 的现存量为 42．8 t·hm～，其土
壤层(i0～78 cm)的 C库储量高达 347．40 t·hm
(阮宏华等，1997)；江苏南部丘陵地区的次生栎林
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5期 方 晰等：杉木人工林 C库与 C吸存的动态研究 521
中，死地被物层的现存量为 9．2 t·hm～，其土壤层
(0~80 cm)的 C库储量为 69．7 t·hm～，地上部分
与地 下部 分 C贮 量 之 比为 1：1．1(阮宏 华 等 ，
1997)；而在热带山地雨林生态 系统 中，死地被物层
的现存量为 5．9 t·hm～，其森林土壤层(包括土壤
和凋落物)的 C库储量为 107．676 t·hm- ，占整个
生态系统 C库的 30．61 (李意德等，1998)；湖南会
同杉木人 工林 中，死地被物层 的 现存 量为 1．97～
3．07 t·hm- ，其土壤层 (0～60 cm)的 C库储量为
88．21～108．20 t·hm～，地上部分与地下部分 c库
之比为：10年生为 1：3．53，14年生为 1：2．22，随
着杉木林年龄的增长，地上部分与地下部分 C库之
比有逐渐下降的趋势。据估计，全球森林地上部分
C库为 4．0×10“～7．0×10“，林地死地被物和土壤
中的 C库约为它的 2～3倍(Post等 ，1982；Hough—
ton等 ，I990；Sedjo，1993)。显然，湖南会同杉木林
生态系统地下部分 C库与地上部分 C库之 比与这
一 估计相当。
1O年生和 14年生杉木林生态系统 中 C库分别
为 120．52、I71．40 t·hm- ，均低于我 国森林生态系
统的平均 C贮量 (258．83 t·hm )，远低于我 国针
叶林生态系统的 C贮量 (408．O0 t·hm )(周玉荣
等，2000)，具有一定 的年龄 阶段和地带性特点。湖
南会同杉木人工林生态系统 中的 C库主要 由植被
层、死地被物层和土壤层组成的，按其 c库的大小
顺序排列为 ：土壤层 >植被层 >死地被物层 。由此
可见 ，森林生态系统 中的林地 土壤层和植 被层是 C
的一个极重要的贮存库，表明 了保护好现有的森林
植被在维持陆地生态 系统 的 C贮量有 着重要的意
义。死地被物层的 C贮量虽然远小于 土壤层和植
被层的 C贮量 ，但它是森林生态系统 C循环的联结
库，对森林生态系统的 C循环起着极为重要作用 。
森林生态系统生产力研究的主要 内容之一是要
确定系统同化cO 的能力。10年生和 14年生杉木
林年净 固定 C量分别为 5．488、9．285 t·hm ·a～，
其中林分生物量当年净积累 c量分别为 5．183、
8．739 t·hm ·a一，年凋落物 归还 的 C量分别 为
0．305、0．550 t·hm ·a～。据报道，海南尖峰岭热
带雨林第一性生产量 和年净 固定碳分别为 16．30 t
· hm ·a～、8．62 t·hm ·a～，生物量年净增量及
C同化净增量 分别为 6．92 t·hm ·a- 、3．82 t·
hm ·a (李意德等 ，1998)；江苏南部丘陵地 区，国
外松林生物量 的 C同化 净增量为 5．79 t·hm ·
a～，次生栎林和杉木人工林为 2．46 t·hm- ·a (阮
宏华等 ，1997)；福建三明 33年生的福建柏和杉木林
年净固定c量分别 9．907、6．450 t·hm ·a- ，其中
年凋落 物 中归还 的 C量分 别为 3．769、2．151 t·
hm- ·a (何宗明等 ，2003)。
表 6 湖南省及全国杉木林植被部分 c吸存潜力
Table 6 Potentiality of carbon sequestration of the Chinese Fir forest vegetation in Hunan Province
”湖南省杉木林的幼龄林中还包括了杉木疏林、散生林和四旁树等。 Young of Chinese fir forest stands in Hunan included sparse woods，
scattered woods，back and front woods．I-I，Chinese fir in Hunan；F，Forest stands in Hunan；C，Chinese fir stands in China．
根据湖南省杉木林分布面积及其蓄积量(来自
湖南省林业厅 1990～1995年森林资源普查资料)，
利用杉木林蓄积量与其生物量之间的关系式(刘国
华等 ，2000)：B一0．399 9×V(蓄积量)+22．541 0，
并采用 幼 龄林 的平 均 C含 量 为 47 、中龄林 为
48 、近成熟林为 49 、成熟林和过熟林为 54 (田
大伦等，2004)，估算湖南省现有杉木林植被的c库
和潜在c库。如表 6所示，湖南省现有杉木林植被
的c库为 0．I9I 6×10。t，占湖南省现有森林植被
的c库的 49．48 (王效科等，2001)，潜在 C库为
1．471 0×10。t，C吸存 潜力 为 1．279 4×10。t。如
果以 1 tC等于 3．67 t C0z计(王效科等，2000)，则
折合成湖南现有杉木林植被 CO 吸收潜力为 4．695
4×10。t。这结果意味着只要对现有杉木林进行适
当的保护和管理，按杉木林轮伐期 25年计，在 25年
后能再吸收 4．695 4×10 t C0 。另一方面，湖南省
现有杉木林植被 c库仅为其潜在 c库的 13．O3 ，
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522 广 西 植 物 26卷
低于全国杉木林水平的 26．46 (王效科等，2000，
2001)。可见，湖南省现有杉木林分布面积虽大，但是
林分的质量并不高，为此湖南省林业有关部门可以通
过适当的林业管理措施 ，其 C吸存能力将会有很大的
前景。
参考文献 ：
方精云，刘 国华 ，徐嵩 龄．1996．中国陆 地生 态 系统 的碳库
[M]／／现代生态学的热点问题研究．上册，北京：中国科学
技术出版社 ：1O9—127．
中国土壤学会农业化学专业委员会．1984．土壤农业 化学 常
规分析方法[M]．北京：科学出版社：272—273．
王效科，冯宗炜．1995．森林生态系统中生物量和碳贮量的研
究历史[c]／／王如松．现代生态学热点．北京：中国科学与
技术 出版社 ：335—347．
拉夏埃尔．W．(李 博译 )．1982．植 物生理学 [M]．北京 ：科
学出版社：9O—l17．
潘维俦 ，田大伦．1981．森林生态系统第一性生产量的测定技
术与方法[M]．湖南林业科学 ，(2)：1—12．
Brown S． 1996． Present and potential roles of forests in the
global climate change debate[J]．Unasylva，185，47：3—10．
Dixon R K，Brown S，Houghton R A，et a1． 1994． Carbon
pools and flux of global forest ecosystem[J]．Science，264
(14)：185—19O．
Fang JY(方精云)．2000．Forest biomass carbon pool of mid—
die and high latitudes in the north hemisphere is probably
much smaller than present estimates(北 纬中高纬度 的森林
碳库可能远小于目前的估算)EJ]．Acta Phytoecol Sin(植物
生态学报)，24(5)：635—638．
Fang JY(方精云)，Chen AP(陈安平)．2001．Dynamic forest
biomass carbon pools in China and their significance(．中国
森林植被碳库的动态变化及其意义)[J]．Acta Bot Sin(植
物学报)，43(9)：967—973．
Fang x(方 晰)，Tian DL(田大伦)．1997．A study on the
forest soil COz release rates in Chinese fir plantation(杉木人
工林林地 COz释放量的研究)EJ]
33(2)：94— 103．
Sci Sil Sin(林业科学)
Fang YT(方运霆)，Mo jM(莫江 明)．2002．Study on carbon
distribution and storage of a pine forest ecosystem in Ding—
hushan Biosphere Reserve(鼎湖山马尾松林生态系统碳素分
配和贮 量 的研 究 )[J]．Guihaia(广 西植 物 )，22(4)：305
— 310．
He zM(何宗明)，Li LH(李丽红)，Wang YX(王义 祥)，et a1．
2003．Carbon stock and carbon sequestration of a 33一year—
old Fokienia hodginsii plantation(33年生 福建柏人工林碳
库与碳吸存)[J3．J Mountain Sci(山地学报)，21(3)：298
— 3O3．
Houghton R A ，Skole D L，Carbon． 1990． The Earth As
Transformed by Human Action[M]．In：Tumer B L，Clark
W C，Kates R W (eds)．Cambridge University Press，393
— 4O8．
Li YD(李意德)，wu ZM(吴仲 民)，Zeng QB(曾庆波)，et a1．
1998．Estimation of community productivity and net Co2 ac—
cumulation of a tropical mountain rain forest in jianfengling，
Hainan Island，China(尖峰岭热带 山地雨林生态系统碳平衡
的初步研究 )EJ]．Acta Ecol Sin(生 态学 报)，18(4)：371
— 378．
Li J(李 江)，Chen HW(陈宏 伟)，Feng X(冯 弦)．2003．
Carbon stock and rate of carbon sequestration assessement of
hardwood plantations in tropical Yunnan．China(云南热区几
种阔叶人工林 C储量的研究)EJ]．Guihaia(广西植物 )，23
(4)：294—298．
Liu GH(刘 国华)，Fu Bj(傅伯杰)，Fang JY(方精 云)．2000．
Carbon dynamics of Chinese forests and its contribution to
global carbon balance(中国森林碳动态及其对全球碳平衡 的
贡献)EJ] Acta Ecol Sin(生态学报)，20(5)：733—740．
Post W M ，Emanuel W R，Zinke P J， a1．1982．Soil carbon
pools and life zones EJ]，Nature，298 156—159，
Qin JH(秦建华)，jiang ZL(姜志林)．1997．Effect of forest on
atmosphere carbon balance(森林在 大气碳 平衡 中的作用 )
EJ]．World For Res(世界林业研究 )，(4)：18—25．
Ruan HH(阮宏华 )，jiang ZL(姜 志林 )，Gao SM(高 苏铭)．
1997．Preliminary studies of carbon cycling in three types of
forests in the hily regions of Southern j iangsu Province(苏
南丘陵主要森林类 型碳循 环研究一含量与分 布规律)EJ]．
Chin J Ecol(生态学杂志)，16(6)：1 7—21．
Sedjo R A．1993．The carbon cycle and global forest ecosys—
temEJ]．Water Air and Soil Pollution，(70)：295—307．
Tian DL(田大 伦 )，Fang X(方 晰)，Xiang WH(项 文化)．
2004．Carbon density of the Chinese fir plantation ecosystem
at Huitong，Hunan(湖南会 同杉木人工林生态系统的碳素密
度)EJ]．Acta Ecol Sin(生态学报 )，24(11)：2 382—2 386．
Wang XK(王效科)，Feng ZW(冯 宗炜 )．2000．The potential
sequester atmospheric carbon through forest ecosystem in
China(中国森林生态 系统 中植物 固定大气碳 的潜力)EJ]．
Chin J Ecol(生态学杂志)，19(4)；72—74．
Wang XK(王效科 )，Feng ZW(冯 宗炜)，Ouyang ZY(欧 阳志
云)．200 1．Vegetation carbon storage and density of forest
ecosystems in China(中国森林生态系统 的植物碳储量 和碳
密度研究)[J]．Chin J Appl Ecol(应用生态学报)，12(1)；
13— 16．
Zhou YR(周玉荣)，Yu ZL(于振 良)，Zhao SD(赵士洞)．2000．
Carbon storage and budget of major Chinese forest types(我
国主要森林生态系统碳贮量 和碳平衡)EJ]．Acta Phytoecol
Sin(植物生态学报)，24(5)：518—522．
维普资讯 http://www.cqvip.com