Page 138 - 《广西植物》2026年第6期

６ 期 凌雷等: 林龄和密度对洮河流域云杉人工林碳储量的影响 １ ０ ５ ３

组分ꎮ 子( Ｂｉｎｋｌｅｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１３) ꎮ 本研究发现ꎬ云杉人工
作为森林碳元素从乔木层向土壤层转移的高 幼龄林乔木层碳分配呈现出显著的密度依赖性ꎬ
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效生物通道ꎬ凋落物层通过其持续的输入与分解ꎬ 高 密 度 林 分 ( ２ ７００ ｔｒｅｅｓ ｈｍ ) 树 干 占 比 达
在推动生态系统物质循环和促进养分储存方面扮 ３９.８５％ꎬ表现出典型的“ 干主导型” 分配模式( 宁
演着关键角色( Ｋｉｍ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１０)ꎮ 本研究中凋落 波ꎬ２００７ꎻ周 国 逸 等ꎬ２０２２) ꎻ云 杉 人 工 中 龄 林 在
物碳储量为 １２.５３ ~ ２１.９２ ｔｈｍ ꎬ仅占生态系统 密度为 １ ７００ ｔｒｅｅｓｈｍ 时ꎬ乔木层干、枝、叶、皮
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的 ３.５８％ ~ ４. ３０％ꎬ 但 其 碳 含 量 较 高 ( ３０６. ０４ ~ 和根中碳储量较 ２ ７００ ｔｒｅｅｓｈｍ 时分别增加了
３８９.３２ ｇｋｇ )ꎬ可能意味着其富含木质素等难分 ２６.８５％、１３.５６％、６. ２７％、１９. ４８％ 和 １８. ３７％ꎬ各
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解组分ꎮ 李慧璇等(２０２３)在亚热带森林的研究表 器官碳储量占比保持稳定ꎬ表明中龄阶段云杉人
明ꎬ凋落物在自然分解状态下ꎬ惰性碳组分更倾向 工林冠层架构已进入相对稳态ꎬ现存枝条主要通
于在土壤中积累并形成长期固存ꎮ 这与本研究中 过优化叶簇分布和提升光合效率维持系统生产

土壤层 构 成 生 态 系 统 核 心 碳 库 的 发 现 相 呼 应ꎮ 力ꎬ而非大幅改变器官比例( Ｓｅｉｄｅｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１１) ꎮ
Ｊｉａｎｇ 等(２０２５)的最新研究揭示了木质素与微生 随着密 度 的 降 低ꎬ 云 杉 人 工 林 根 碳 储 量 占 比 减
物残体碳的耦合是深层土壤碳固存的关键驱动 小ꎬ这与根系生长策略调整有关ꎬ高密度林分地
力ꎮ 这些研究共同表明ꎬ维持凋落物层的自然分 下空间竞争激烈ꎬ根系生长受到物理限制和资源
解ꎬ对于通过“植物－凋落物－土壤” 途径实现生态 竞争的双重抑制ꎬ随着林分稀疏ꎬ根系得以在更
系统的长期固碳至关重要ꎮ 广阔的空间中高效拓展ꎬ以更少的生物量投资实
３.２ 森林生态系统碳储量积累的驱动因子 现养分水分的吸收功能ꎬ这体现了植物在缓解环
林龄是调控云杉人工林乔木层碳储量的主要 境 压 力 后 的 最 优 资 源 分 配 策 略 ( Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ
驱动因素( Ｐｒｅｇｉｔｚｅｒ ＆ Ｅｕｓｋｉｒｃｈｅｎꎬ２００４)ꎮ 本研究 ２０２１) ꎮ
通过对比不同林龄阶段ꎬ发现随着林龄的增长ꎬ云
４ 结论
杉人工林乔木层碳积累呈现明显的阶段性特征:
幼龄期林木以高生长为主要特征ꎬ资源优先投向
枝叶、根等营养器官( 碳占比合计达 ５９.７６％)ꎬ生 本研究系统阐明了洮河流域云杉人工林生态
物量积累相对有限ꎬ进入中龄期后ꎬ生长重心从营 系统碳储量在土壤层、乔木层和凋落物层中的分
养器官的快速生长ꎬ逐步转向以树干径向生长为 布格局:土壤层占总碳储量的 ６９.９０％且集中分布
主(树干碳占比升至 ４１.８８％)ꎬ树干成为乔木层碳 在 ０ ~ ４０ ｃｍ 层ꎻ乔木层碳储量随林龄增长呈显著
储量的核心器官ꎬ其生物量的快速积累直接驱动 上升趋势ꎬ并且不同器官碳储量分配策略受密度
了生态系统碳储量的跃升ꎬ同时凋落物输入量从 调控ꎬ高密度林分通过“ 逃避竞争” 策略优先投资
１２.５３ ｔｈｍ 增至 ２１.９２ ｔｈｍ ꎬ开始形成有效的 树干生长ꎬ而中低密度林分则在各器官间实现更
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乔木－凋落物－土壤碳传输与储存途径ꎬ进一步促 均衡的碳分配ꎻ凋落物层碳储量相对较低ꎬ但在养
进了生态系统碳积累ꎮ 相关性分析结果进一步验 分循环和能量流动中发挥着不可或缺的作用ꎮ
证了林龄的驱动作用ꎬ林龄与乔木层和生态系统 林龄与密度是驱动洮河流域云杉人工林生态
碳储量均呈显著正相关ꎬ明确了林龄是生态系统 系统碳积累与分配的关键因子ꎬ基于碳汇功能优
碳积累的核心自然驱动因子ꎬ这主要与林木生长 化的云杉人工林经营应以林龄和密度协同调控为
特性、林分结构发育以及生态系统功能完善程度 核心:建议 ２０ ~ ４０ 年生林分维持 １ ５００ ｔｒｅｅｓｈｍ ￣２

密切相关ꎮ 的中密度水平ꎬ保障乔木层碳储量稳步积累ꎻ３９ ~
密度作为关键的人为可调控因子ꎬ通过改变 ４０ 年生阶段应及时实施结构性疏伐ꎬ将密度调控
光、水、养分的资源竞争格局ꎬ共同塑造了乔木层 至１ ７００ ｔｒｅｅｓｈｍ ꎬ以促进树干生物量积累与各
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的碳积累过程与分配策略ꎮ 密度效应通过改变 器官碳分配优化ꎬ实现碳汇效率与林木质量的协
林分结构参数( 如叶面积指数、冠层开度) 和生长 同提升ꎮ 同时ꎬ经营过程中需保留森林凋落物自
资源分配策略( 如根冠比、干枝比) 共同调控碳积 然分解过程ꎬ避免人为清除ꎬ维持土壤碳库的稳定
累过程ꎬ其中光竞争和养分竞争构成主要限制因 性与固碳潜力ꎮ