森林生态系统作为陆地碳汇功能实现的主体部分,在全球碳循环和碳平衡中发挥着重要的作用。而以往的研究多关注于系统中植被碳汇功能的发挥,对土壤、林下灌草及凋落物等主要组成碳库缺乏系统综合的研究,这对准确定量评估区域尺度森林生态系统固碳现状、速率和潜力,全面深入理解系统源汇功能的发挥实现及其生物非生物调控机制仍显不足。为此,本文以陕西省油松人工林和栎类次生林两种典型森林生态系统为研究对象,基于方差分析、回归和主成分分析等统计分析方法对其碳库组成特征及其影响机制进行了分析探讨,以期为未来基于森林清查资料获取准确的系统碳储存,及森林生态系统增汇经营管理提供参考和依据。本研究重点分析了两典型森林生态系统碳库组成特征及其在区域和林龄组间的差异;探讨了各主要组成碳库间的联系;并基于主成分分析和冗余分析等排序分析方法揭示明晰其生物非生物影响因素。主要结论如下:(1)油松林生态系统各主要碳库碳储量组成为:乔木层,28.16-40.6%;灌木层,0.63-1.08%;草本层,0.24-1.17%;凋落物层,1.53-4.53%;土壤层,53.62-68.40%。均值为34.54%,0.81%,0.54%,2.91%,61.21%。栎类林生态系统各组成碳库比例分别介于:乔木层,20.49-50.11%;灌木层,0.47-3.11%;草本层,0.14-0.83%;凋落物层,1.02-4.63%;土壤层,47.34-71.64%。均值为34.73%,1.24%,0.36%,2.18%,61.49%。其中,土壤层碳储量约为乔木层的两倍,两者是系统碳库的的主要贡献者,分别为两典型森林生态系统总碳储量的95.75%、96.22%。(2)全省尺度上油松林乔木层碳储量与灌木层、凋落物层和土壤层储量均呈现线性正相关关系,与草本层储量呈现线性负相关关系;而栎类林乔木层碳储量与灌木层、草本层呈现微弱的负相关关系,与凋落物层和土壤层储量则不存在明显的联系。进一步将灌草层合并为林下植被碳库,乔木层、灌木和草本层合并为系统植被碳库,乔、灌、草、凋合并为系统地上碳库,分析乔木层与林下植被碳储量、植被与凋落物碳储量、系统地上与地下土壤碳储量之间的联系,发现油松林植被层碳储量与凋落物、系统地上碳储量与地下都存在着正相关关系,而栎类林乔木层碳储量与与林下植被层存在着负相关关系。(3)对两典型森林生态系统碳库组成进行主成分分析显示,油松林系统库间组成主要表现为林龄组间的变化,随林龄的增大,油松林乔木层、灌木层、凋落物层和土壤层碳储量在增加,草本层碳储量则降低,乔木层与土壤层碳储量之比在升高;而栎类林碳库组成除了林龄组间的变化,还表现出区域差异,从北部到中南部,其乔木层和土壤层碳储量在增加,而灌木层、草本层和凋落物层碳储量在减小,乔木层所占比例相应的在增加。此外结合生物环境因子进行的冗余分析则表明,地形、水热和土壤养分等生物环境因子共能分别解释油松林、栎类林碳库组成总变异的66.86%和40.94%,其中郁闭度和年均温对油松林碳库组成分布有显著影响(p<0.05),群落高度、年均温和年降雨对栎类林碳库组成分布有显著影响(p<0.01)。(4)通过对以上两种典型森林生态系统碳库组成特征的研究,在未来基于森林资源清查资料和野外样地调查数据估算系统碳储量时,需注意不同树种(组)乔木层与系统其它层间库间转换关系,并应结合多种估算方法进行横向比较以降低估算中存在的不确定性;另外有关不同树种碳库组成对水热气候因子响应的差异性也应予以进一步的关注,深入剖析其背后所隐藏的生物学机理,探寻系统增汇技术途径。