采伐强度对东北针阔混交林生态系统碳储量的影响

摘要

【目的】抚育采伐是改善林分质量、优化林分结构的重要森林经营方式，对调控森林生态系统固碳能力具有显著影响。目前关于天然混交林生态系统层面碳储量对不同采伐强度的响应规律尚未形成一致的结论。本研究旨在探究不同采伐强度下针阔混交林生态系统碳储量的动态变化，为合理选择采伐强度，提升森林碳汇能力提供理论依据。【方法】于2011年建立轻度采伐（强度17.3%）、中度采伐（强度34.7%）、重度采伐（强度51.9%）样地及对照样地，计算2021年生态系统各组分的碳储量，分析采伐后10年间森林碳储量的动态变化，揭示森林生态系统碳储量对不同采伐强度的响应规律。【结果】采伐10年后，森林生态系统碳储量随着采伐强度的增大呈上升趋势（轻度采伐为333.72 t/hm²，中度采伐为358.48 t/hm²，重度采伐为386.93 t/hm²）。不同采伐强度样地的森林生态系统碳储量无显著差异，但重度采伐样地中乔木层碳储量显著低于对照样地，而轻度采伐样地与对照样地无显著差异（轻度采伐样地乔木层碳储量是对照样地的1.09倍）。灌木碳储量在中度采伐样地显著高于对照样地（p<0.05）；而草本碳储量在重度采伐样地显著低于对照样地（p<0.05）。土壤碳储量在不同采伐强度下无显著差异，但随采伐强度的增加呈上升趋势，这是生态系统碳储量呈增长趋势的主要原因之一。【结论】20%以内的抚育采伐强度既可实现林分结构调整目标，又能促进森林生态系统植被层碳储量积累，采伐后10年已恢复至对照样地水平。从生态系统层面考虑，若纳入土壤等其他碳组分，采伐强度对生态系统总碳储量没有显著影响。因此，应综合考虑生态系统各组分的恢复状态，选择最合适的采伐强度进行抚育。本研究的时间跨度为10年，相对于森林的生长周期较短，后续还需在更长的时间尺度上评价生态系统碳储量的变化规律。

关键词

针阔混交林 / 采伐强度 / 碳储量 / 森林生态系统 / 森林经营