摘要
[目的]揭示透光抚育对"栽针保阔"红松林中长期碳汇的影响规律,为恢复地带性顶极植被阔叶红松林提供依据.[方法]采用相对生长方程与碳/氮分析测定法,同步测定小兴安岭不同透光抚育强度(对照(未采伐未栽针)、轻度透光抚育(伐除上层蓄积1/7)、中度透光抚育(伐除上层蓄积1/5)、强度透光抚育(伐除上层蓄积1/4))下的中期"栽针保阔"红松林(杨桦次生林冠下栽植红松35年,透光抚育30年)的生态系统碳储量(植被与土壤)、植被净初级生产力与年净固碳量,揭示透光抚育强度对"栽针保阔"红松林中长期碳汇作用的影响规律及机制.[结果](1)透光抚育30年后,各透光抚育强度使中期"栽针保阔"红松林的植被碳储量((81.15±3.63)～(100.24±1.10)t/hm2)显著降低了14.7％ ～19.0％(P<0.05),但各透光抚育强度之间却无显著差异性(源于上层阔叶树碳储量随透光抚育强度呈递减趋势(21.1％ ～31.2％),冠下红松却呈递增趋势(39.0％ ～107.4％)).(2)各透光抚育强度均使其土壤碳储量((108.32±6.27)～(121.42±11.75)t/hm2)与对照相近(−8.4％ ～2.7％,P>0.05),但轻度、中度和强度透光抚育却改变了土壤碳储量的空间分布格局(水平分布上土壤表层碳储量随透光抚育强度增大而递减;垂直分布上轻度和中度透光抚育使其由对照的上>中 ≈ 下转化为上>中>下或上 ≈ 中>下).(3)轻度透光抚育使其生态系统碳储量((189.47±5.16)～(218.44±10.65)t/hm2)已得到恢复(−5.3％,P>0.05),但中度和强度透光抚育仍使其较对照显著降低9.3％和13.3％(P<0.05),且3者均使其生态系统碳储量分配比例略有改变(植被碳储量占比降低3.06％ ～4.57％).(4)轻度透光抚育使其植被年净初级生产力NPP((8.02±0.79)～(9.51±0.79)t/hm2)和年净固碳量VNCS((3.72±0.37)～(4.42±0.37)t/hm2)已得到恢复(−11.5％和−9.7％,P>0.05),而中度和强度透光抚育却使其仍显著低于对照15.4％ ～15.7％和14.0％ ～15.8％(P<0.05),但各透光抚育强度之间也无显著差异性(源于上层阔叶树种年净初级生产力和年净固碳量随透光抚育强度呈递减趋势(20.8％ ～25.6％和19.3％ ～24.5％),冠下红松年净初级生产力和年净固碳量却呈递增趋势(0.90～1.12 t/hm2和0.43～0.52 t/hm2)).[结论]轻度透光抚育30年后小兴安岭"栽针保阔"红松林生态系统碳储量及年净固碳量已得到恢复,而中、强度透光抚育使两者显著降低9.1％ ～14.3％和14.3％ ～16.7％,故从维持森林碳汇角度考虑在次生林恢复地带性顶极植被阔叶红松林经营实践中采取低强度透光抚育方式比较适宜.
基金项目
"十三五"国家重点研发计划(2017YFC0504102)
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