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鉴于森林健康动态变化尤其是蛀干昆虫胁迫后对林木固碳能力的影响研究尚属空白,本文以西南地区特有的造林树种云南松(Pinus yunnansnsis Franch.)为研究对象,在滇中的楚雄南华县天子庙坡林场和玉溪红塔区北山林场两地,分别利用标准木法较为系统的研究对比了云南松人工林中健康及松墨天牛(Monochamus alternatus Hope.)蛀害林木的生物量、碳储量和净初级生产力及其差异,同时结合对松墨天牛取食量、林间种群数量及虫害致死林木碳储量等的研究,综合分析了松墨天牛攻击后云南松的碳损失变化。研究获得以下主要结果:(1)云南松生物量和碳储量均随径级的增加而呈现幂函数的增长趋势。其中,云南松健康木的生物量和碳储量从径级5~7.5cm的7.579~9.389kg/株和3.875~4.812Ckg/株增加到径级12.6~17.5cm的57.991~89.875kg/株和29.684~46.007Ckg/株;云南松虫害木的生物量和碳储量从径级5~7.5cm的6.174~8.495kg/株和3.154~4.350Ckg/株增加到径级12.6~17.5cm的38.003~79.533kg/株和19.455~40.713Ckg/株。随着径级的增大,云南松健康木和虫害木间生物量与碳储量的差异也逐渐增加:径级5~7.5cm和7.6~12.5cm云南松健康木与虫害木间的生物量和碳储量差异不显著,径级12.6~17.5cm云南松健康木与虫害木的生物量和碳储量的差异达到显著水平(p<0.05)。南华天子庙坡林场虫害木生物量和碳储量比健康木的分别降低了19.988kg/株和10.229Ckg/株,降低的百分比分别达到34.47%和34.46%。玉溪北山林场虫害木生物量和碳储量比健康木的分别降低了10.342kg/株和5.294Ckg/株,降低的百分比均为13.00%。(2)在不同径级组成中云南松各器官生物量的分配比例存在一定的变化:随着径级的增大,主干和根系生物量占总生物量的比例呈现先下降后上升的趋势,枝和叶生物量所占比例为先升高后降低,而树皮的比例相对稳定。从各器官生物量的空间分布层次上看,主干和树皮的生物量在0~2m层最大,分别占地上生物量的28.06%~28.89%和4.08~5.39%,随着树高的增加,主干和树皮生物量逐渐减少。枝和叶的生物量在6~8m高度层最大,分别占各自总生物量的32.01%~47.55%、32.58%~44.97%。地下部分云南松根系生物量主要分布在0~30cm土层深度内,0~30cm根系生物量占总根系生物量的64.92%~65.98%,根系生物量随土层深度的增加而迅速减小。云南松及各组成器官生物量与树高(H)和胸径(D)构成的测树因子D2H建立的回归模型显示,云南松及各器官生物量与测树因子间具有显著相关性,其中,单株总生物量回归模型的相关系数较高(0.9741~0.9926)。(3)由于松墨天牛攻击而引起叶生物量的降低,同径级林木叶面积总体表现为健康木大于虫害木。对云南松叶净初级生产力的研究表明,除径级5~7.5cm外,同径级的虫害木单株林木叶净初级生产力小于健康木。健康木与虫害木叶净初级生产力的差异随着径级的增大而增大,南华天子庙坡林场径级7.6~12.5cm健康木与虫害木叶净初级生产力的差异为1.183768kg·a-1,径级12.6~17.5cm的差异为1.597264kg·a-1。玉溪北山林场径级7.6~12.5cm健康木与虫害木叶净初级生产力的差异0.760065kg·a-1,径级12.6~17.5cm的差异为1.38545kg·a-1。回归分析拟合了滇中地区云南松林木叶净初级生产力与碳储量之间的模型,实现了利用光合指标对云南松碳储量的推算。(4)实验表明,一头松墨天牛一个完整世代取食导致的平均碳损失为12.912±0.419g。研究通过对比健康与受虫害云南松的净初级生产力差异、松墨天牛取食及虫害致死木碳损失得到:受松墨天牛攻击云南松的碳损失主要集中在虫害致死木碳损失和净初级生产力差异。南华森林健康状况良好,由松墨天牛攻击而引起的总碳损失为0.1214Ct·hm-2·a-1。其中,因松墨天牛攻击而导致叶净初级生产力降低引起的碳损失为0.1210Ct·hm-2·a-1,占总碳损失的99.67%,松墨天牛取食引起的碳损失仅占0.33%。玉溪森林健康状况较差,松墨天牛攻击而引起的总碳损失为3.6465Ct·hm-2·a-1。其中,松墨天牛攻击致死木的碳损失为3.3482Ct·hm-2·a-1,占总碳损失的91.82%;松墨天牛攻击导致叶净初级生产力降低引起的碳损失为0.2840Ct·hm-2·a-1,占总碳损失的7.79%,松墨天牛取食引起的碳损失仅占0.39%。(5)调查得出南华天子庙坡林场云南松人工林乔木层生物量为58.602t·hm-2,碳储量为29.978Ct·hm-2,云南松叶净初级生产力为17.243Ct·hm-2·a-1。玉溪北山林场云南松生物量为36.155t·hm-2,碳储量为18.510Ct·hm-2,云南松叶净初级生产力为8.937Ct·hm-2·a-1。