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通过对江西大岗山杉木(Cunninghamia lannceolata)人工林生态系统的土壤呼吸和碳平衡的研究,准确评价了其碳汇能力,探讨了中亚热带杉木人工林生态系统碳平衡规律,以期为我国林业生产实践中最大限度的发挥人工林固碳能力提供理论依据。本研究选择江西省主要人工林型—杉木人工林为研究对象,利用LI-6400便携式光合测定系统及土壤呼吸叶室6400-09,在2005年4~10月和2006年4~10月,连续测定了两个生长季的土壤CO2释放速率,并对土壤呼吸规律进行了探讨;基于现存生物量清查方法计算了杉木人工林生态系统生物量和净初级生产力(NPP),结合各组分的含碳率,计算了生态系统碳年固定量。研究结果表明:(1)土壤呼吸的日动态和季节动态都呈单峰型。在单日时间尺度上,土壤呼吸速率与地表空气温度和0~10cm土壤温度的指数回归关系均良好,回归方程分别为Rs=3.313e0.012Ta (R2=0.640)和Rs=0.925e0.066Ts (R2=0.829);在季节时间尺度上,土壤呼吸速率与地表空气温度和0~10cm土壤温度的指数回归关系进一步加强。而在不同时间尺度上,单独用土壤含水率的变化解释土壤呼吸速率变异都是不合适的。选择0~10cm土壤温度和0~10cm土壤含水率对土壤呼吸速率做多元线性回归,其决定系数达到0.880,因此双因素模型比单因素模型能更好的解释土壤呼吸速率的变异。(2)不同发育阶段杉木林生态系统的群落生物量为39.923~175.974 t·hm-2,其中乔木层生物量占92.57~94.94%,说明乔木层是构成杉木人工林生物量的主体;林下植被层生物量占群落生物量的2%左右,较枯死凋落物的3.02~4.78%为低。(3)杉木林生态系统的生物量年增长量为4.832~17.832 t·hm-2·a-1,其中乔木层占45.03~68.50%;枯死凋落物的年归还量仅次于乔木层净初级生产力,是群落净初级生产力的重要组成部分;林下植被层则对群落生物量的增加贡献较小,在占群落净初级生产力比例最大的幼龄林阶段,也只有6.53%。(4)乔木层、林下植被层和凋落物层的平均含碳率分别为49.37~51.89%、40.89~45.44%和47.39~50.27%,对各组分来说,不同林龄间均差异显著,表现为中龄林>近熟林>成熟林>过熟林>幼龄林。在各发育阶段,杉木不同器官含碳率也存在差异,总体表现为叶>干>根>枝,但随着林木年龄的增长,其器官之间的含碳率差异逐渐减小。(5)杉木林生态系统碳年固定量为2.329~9.088 t·hm-2·a-1,表现为近熟林>过熟林>成熟林>中龄林>幼龄林,与各龄组群落净初级生产力的大小顺序一致。乔木层、林下植被层和枯死凋落物的碳年固定量分别占群落碳年固定量的46.22~69.91%、3.42~5.54%和24.55~49.46%,不同发育阶段杉木林生态系统碳年固定量的差异主要是由乔木层和枯死凋落物引起的。(6)根据指数模型Rh=a·ebTs,结合0~10cm土壤温度数据计算出杉木中龄林生态系统无根土壤呼吸速率为0.889μmol·m-2·s-1,无根土壤呼吸的年释放碳量是3.395 t·hm-2·a-1,江西大岗山杉木人工林生态系统在中龄阶段的碳年净固定量为2.672 t·hm-2·a-1,表现出显著的“碳汇”功能。