阔叶红松林乔木地上碳储量和碳增量对采伐强度的响应

  目的  采伐是影响森林植被固碳能力最主要的森林管理方式之一。目前对异龄复层混交林植被碳储量和碳增量对采伐干扰的响应规律尚缺乏足够的认识。本研究旨在揭示不同强度采伐下阔叶红松林乔木地上碳储量和碳增量的动态变化，为合理选择采伐强度，促进阔叶红松林“固碳增汇”提供理论依据。  方法  在吉林蛟河天然阔叶红松林内建立轻度（胸高断面积平均采伐强度17.3%）、中度（34.7%）、重度（51.9%）采伐以及对照（不采伐）样地，对样地内所有胸径大于1 cm的乔木进行连续监测，比较不同采伐强度下保留木、进界木、枯死木碳储量的变化，以及采伐对不同径级树木碳增量的影响，探究采伐干扰后林分碳储量恢复的一般规律和限制因素。  结果  采伐10年后，轻度采伐样地内的乔木地上碳储量已经恢复到伐前水平并超过对照样地，而中度和重度采伐造成的碳储量损失在短期内难以恢复，分别需要约22年和44年才能恢复到伐前水平。乔木地上碳增量在4个采伐强度中有显著差异。轻度采伐使得林分碳年增量显著高于对照，而重度采伐却明显降低了碳增量的增速。这是因为尽管采伐显著提高了林分保留木和进界木的生长量，但高强度采伐造成的林内环境变化、树木受伤等增加了样地内树木的死亡率，使得净碳增量较低。采伐对小径级树木（胸径小于20 cm）的生长（碳增量）有显著的促进作用，而大径级树木（胸径大于30 cm）的碳增量在不同采伐处理之间没有显著影响。将采伐强度与碳增量进行拟合，得到采伐强度为28.4%时碳储量年增量达到最大值。  结论  从本研究结果来看，阔叶红松林的采伐强度在15% ~ 30%是较为合理的。轻度到中度的采伐尽管在短期内会引起植被碳储量一定程度的降低，但通过对林分结构进行调整，加速了保留木和进界木的生长，使得碳增量较快。同时，胸径在20 ~ 30 cm的树木对整个林分的碳增量贡献最大，生长潜力也较大，意味着森林经营时应特别考虑保留这一径级的树木。总之，采伐强度的设定应综合考虑木材生产、生态系统恢复、森林植被碳汇功能等多种因素。