百山祖国家公园森林生态系统碳密度海拔梯度格局及驱动因子OACHSSCD

探究纳入生物多样性要素后海拔对森林生态系统不同碳库组分碳密度的调控作用及其机制,对于揭示碳储量空间分布格局的多因子驱动过程具有重要意义。以浙江省百山祖国家公园凤阳山山地森林为研究对象,沿600一1700m海拔梯度,测定4种林分类型乔木层、灌木层、草本层、凋落物层及0一40cm土壤层碳密度,以及土壤因子、物种多样性和林分结构多样性指数,评估森林生态系统碳密度水平及其差异,并解析生物与非生物因子的影响机制与作用路径。结果表明:生态系统碳密度平均值为250.30tC/hm^(2),其中乔木层、0—40cm土壤层和调落物层分别为125.18、107.46tC/hm^(2)和10.74tC/hm^(2),均高于浙江省主要森林生态系统平均水平。除灌、草层外,林分类型对森林生态系统各组分碳密度的影响不显著。随着海拔升高,生态系统和乔木层碳密度显著增加,而草本层和凋落物层碳密度显著下降,土壤层碳密度呈现先升后降的趋势。Mantel-test分析表明仅灌木层碳密度与物种多样性及结构多样性之间存在显著相关性(P<0.05)。偏最小二乘法结构方程模型分析结果表明海拔对乔木层碳密度具有显著直接正向效应,并通过影响土壤理化性质、物种多样性与结构多样性产生间接正向效应;海拔通过调控物种多样性分别对草本层和凋落物层碳密度产生间接负向与正向效应。研究揭示了百山祖国家公园森林生态系统碳密度对海拔梯度的响应特征及生物、非生物因子的协同调控机制,为认识森林碳汇形成规律和开展区域生态恢复提供理论依据。