不同改造措施对杉木林分生长和碳储量的影响

潘召龙; 袁慧; 杜超群; 艾训儒; 许业洲; 曹越; 潘磊

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.030

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不同改造措施对杉木林分生长和碳储量的影响

碳效应研究

- 不同改造措施对杉木林分生长和碳储量的影响
- Effects of different retrofitting measures on growth and carbon stocks in Cunninghamia lanceolata forest
- 水土保持通报 2025年45卷第6期页码：280-289
- 作者机构：
  
  1.湖北省林业科学研究院，湖北武汉 430075
  2.湖北民族大学林学园艺学院，湖北恩施 445000
- 作者简介：
  
  潘召龙（1999—），男（汉族），河北省邯郸市人，硕士研究生，研究方向为森林经营与森林生态。Email：2482891129@qq.com。
  潘磊（1976—），男（汉族），湖北省仙桃市人，博士，研究员，主要从事森林生态研究。Email：panlei2008@126.com。
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划专题“低质低效人工林群落结构优化技术集成与固碳增产效应评价”(2023YFF1304402-08);湖北省林业科技支撑重点项目“杉木人工林质量提升与固碳增汇关键技术研发”(［2022］LYKJ03)
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.030
  中图分类号： S753.5;S791.27
- CSTR：32312.14.stbctb.2025.06.030
- 收稿：2025-07-22，
  
  修回：2025-08-21，
  
  纸质出版：2025-12-10
- 稿件说明：
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潘召龙, 袁慧, 杜超群，等.不同改造措施对杉木林分生长和碳储量的影响[J].水土保持通报,2025,45(6):280-289.

Pan Zhaolong, Yuan Hui, Du Chaoqun, et al. Effects of different retrofitting measures on growth and carbon stocks in Cunninghamia lanceolata forest [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(6):280-289.
潘召龙, 袁慧, 杜超群，等.不同改造措施对杉木林分生长和碳储量的影响[J].水土保持通报,2025,45(6):280-289. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.030. CSTR： 32312.14.stbctb.2025.06.030.

Pan Zhaolong, Yuan Hui, Du Chaoqun, et al. Effects of different retrofitting measures on growth and carbon stocks in Cunninghamia lanceolata forest [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(6):280-289. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.030. CSTR： 32312.14.stbctb.2025.06.030.

摘要

目的

探讨不同改造措施对杉木（

Cunninghamia lanceolata

）林分生长和碳储量的影响，为该地区杉木林制定合理的改造措施提供理论依据。

方法

以湖北省太子山石龙林场管理局杉木人工林为研究对象，在近自然改造理论指导下，采取间伐补植（T

，间伐强度50%并补植木荷（

Schima superba

））和间伐（T

，间伐强度50%）措施，以未改造样地为对照（CK），测定了不同改造措施下杉木胸径、树高、单株材积、蓄积量，分析胸径结构分布，并比较乔木层、灌木层、草本层、植被层碳储量的差异。

结果

措施的胸径和单株材积3 a增长量均显著高于CK（

0.05），不同改造措施间树高增长量无显著差异（

0.05）。T

和T

处理的中大径阶（≥20 cm）林木比例显著提升，CK仍以小径阶林木为主。T

处理中，胸径3 a增长量在2~4 cm范围内的林木株数占比达28.3%，较CK显著提高23.7%，改造措施（尤其T

）使林分径阶结构向大径级方向偏移。各措施植被层碳储量均表现为：乔木层

灌木层

草本层，T

措施的植被层及乔木层碳储量3 a增长量与CK无显著差异（

0.05），尽管T

措施当前植被层总碳储量仍低于CK（主要受间伐初期林木减少影响），但其后期较高的碳储量增长速度表明其长期固碳潜力更大；灌木层和草本层碳储量在各措施间无显著差异（

0.05），然而，T

提高了灌木层碳储量的年均增量，T

则提高了草本层碳储量的年均增量。

结论

间伐补植在促进杉木人工林生长、结构优化及关键碳库（乔木层）恢复与增长方面，效果显著优于间伐。在湖北太子山同类型杉木人工林的近自然化改造及提升森林碳汇功能实践中，推广应用间伐补植木荷技术是更为合理的选择。

Abstract

Objective

The effects of different retrofitting measures on the growth and carbon stock of

Cunninghamia lanceolata

plantations were evaluated， in order to provide a theoretical basis for developing optimal forest retrofitting strategies for the region.

Methods

The research was conducted within

C. lanceolata

plantations at Taizishan Shilong Forestry Retrofitting Bureau， Hubei Province. Guided by near-natural forest retrofitting principles， three treatments were applied： thinning with replanting （T

， 50% thinni

ng intensity with interplanting of

Schima superba

）， thinning only （T

， 50% thinning intensity）， and an unimproved control （CK）. Diameter at breast height （DBH）， tree height， individual tree volume， stand volume， and DBH class distribution were measured. Carbon stocks within the tree layer， shrub layer， herb layer， and total vegetation layer were also quantified and compared among treatments.

Results

After three years， DBH growth and individual tree volume increment were significantly higher in T

compared to CK （

0.05）. Tree height growth showed no significant differences among treatments （

0.05）. The T

and T

treatments significantly increased the proportion of trees in medium and large DBH classes （≥20 cm）， while CK still dominated with small-diameter trees. Specifically， in T

， the proportion of trees with DBH increments of 2—4 cm over three years was 28.3%， representing a 23.7% increase over CK. Overall， the thinning measures， particularly T

， shifted the stand DBH distribution towards larger diameter classes. Carbon stock allocation within the vegetation layer followed the order： tree layer

shrub layer

herb layer across all treatments. The three-year growth in total vegetation layer carbon stock and tree layer carbon stock within T

did not differ significantly from CK （

0.05）. Although the total vegetation carbon stock in T

remained lower than CK （primarily due to tree removal during thinning）， its higher subsequent growth rate indicated greater long-term carbon sequestration potential. Carbon stock growth within the shrub and herb layers showed no significant differences among treatments （

0.05）. However， T

significantly increased the mean annual increment （MAI） of carbon stock in the shrub layer， while T

significantly increased the MAI in the herb layer.

Conclusion

Thinning combined with replanting

C. lanceolata

demonstrated significant advantages over thinning alone in promoting the growth of dominant

C. lanceolata

trees， optimizing stand structure， and enhancing the carbon stock growth rate within the key carbon pool （tree layer）. Consequently， T

represents a more suitable approach for promoting near-natural retrofitting in similar Chinese fir plantations and enhancing forest carbon sink functionality in the Taizi Mountain region of Hubei Province.

关键词

Keywords

references

刘世荣，杨予静，王晖 . 中国人工林经营发展战略与对策：从追求木材产量的单一目标经营转向提升生态系统服务质量和效益的多目标经营［J］. 生态学报， 2018 ， 38 （ 1 ）： 1 - 10 .

Liu Shirong ， Yang Yujing ， Wang Hui . Development strategy and management countermeasures of planted forests in China：Transforming from timber-centered single objective management towards multi-purpose management for enhancing quality and benefits of ecosystem services ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2018 ， 38 （ 1 ）： 1 - 10 .

Hua Fangyuan ， Bruijnzeel L A ， Meli P ， et al . The biodiversity and ecosystem service contributions and trade-offs of forest restoration approaches ［J］. Science ， 2022 ， 376 （ 6595 ）： 839 - 844 .

Felipe-Lucia M R ， Soliveres S ， Penone C ， et al . Multiple forest attributes underpin the supply of multiple ecosystem services ［J］. Nature Communications ， 2018 ， 9 ： 4839 .

周芳萍，徐建民，陆海飞，等 . 利用珍贵树种改造尾巨桉纯林的混交模式研究［J］. 林业科学研究， 2022 ， 35 （ 1 ）： 10 - 19 .

Zhou Fangping ， Xu Jianmin ， Lu Haifei ， et al . Transformation of Eucalyptus urophylla × Eucalyptus grandis clone plantation into mixed-species forest using precious tree species ［J］. Forest Research ， 2022 ， 35 （ 1 ）： 10 - 19 .

国家林业和草原局编制 . 中国森林资源报告（2014—2018）［M］. 北京：中国林业出版社， 2019 .

National Forestry and Grassland Administration . China forest resources report （2014—2018）［M］. Beijing ： China Forestry Publishing House ， 2019 .

赵铭臻，刘静，邹显花，等 . 间伐施肥对杉木中龄林生长和材种结构的影响［J］. 南京林业大学学报（自然科学版）， 2023 ， 47 （ 2 ）： 70 - 78 .

Zhao Mingzhen ， Liu Jing ， Zou Xianhua ， et al . Effects of thinning and fertilization on the growth and timber assortment structure of middle-aged Chinese fir forest ［J］. Journal of Nanjing Forestry University （Natural Sciences Edition）， 2023 ， 47 （ 2 ）： 70 - 78 .

舒韦维，卢立华，李华，等 . 林分密度对杉木人工林林下植被和土壤性质的影响［J］. 生态学报， 2021 ， 41 （ 11 ）： 4521 - 4530 .

Shu Weiwei ， Lu Lihua ， Li Hua ， et al . Effects of stand density on understory vegetation and soil properties of Cunninghamia lanceolata plantation ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2021 ， 41 （ 11 ）： 4521 - 4530 .

李婷婷，吴水荣，王林龙，等 . 国内外混交林研究进展［J］. 世界林业研究， 2022 ， 35 （ 5 ）： 42 - 48 .

Li Tingting ， Wu Shuirong ， Wang Linlong ， et al . Progress in national and international research on mixed forest ［J］. World Forestry Research ， 2022 ， 35 （ 5 ）： 42 - 48 .

方晰，田大伦，项文化 . 间伐对杉木人工林生态系统碳贮量及其空间分配格局的影响［J］. 中南林业科技大学学报， 2010 ， 30 （ 11 ）： 47 - 53 .

Fang Xi ， Tian Dalun ， Xiang Wenhua . Effects of thinning on carbon stroage and its spatial distributions in Chinese fir plantation ecosystem ［J］. Journal of Central South University of Forestry & Technology ， 2010 ， 30 （ 11 ）： 47 - 53 .

国家标准化管理委员会 . 主要树种立木生物量模型与碳计量参数： GB/T 43648—2024 ［S］. 北京：中国标准出版社， 2024 .

Standardization Administration of the People’s Republic of China . Tree biomass models and related parameters to carbon accounting for major tree species ： GB/T 43648—2024 ［S］. Beijing ： Standards Press of China ， 2024 .

袁慧，刘波，陈书杭，等 . 湖北高密度杉木人工林生长规律研究［J］. 湖北林业科技， 2021 ， 50 （ 3 ）： 1 - 7 .

Yuan Hui ， Liu Bo ， Chen Shuhang ， et al . Growth regularity of high density Cunninghamia lanceolata plantations in Hubei ［J］. Hubei Forestry Science and Technology ， 2021 ， 50 （ 3 ）： 1 - 7 .

国家林业局 . 杉木大径材培育技术规程： LY/T 2809—2017 ［S］. 北京：中国标准出版社， 2007 .

State Forestry Administration of the People’s Republic of China . Technical regulation for cultivation of Chinese fir large-size timber ： LY/T 2809—2017 ［S］. Beijing ： Standards Press of China ， 2007 .

孟宪宇 . 测树学［M］. 北京：中国林业出版社， 2006 .

Meng Xianyu . Forest mensuration ［M］. Beijing ： China Forestry Publishing House ， 2006 .

Li Yuanfa ， He Ji’an ， Lu Lihua ， et al . The long-term effects of thinning and mixing on species and structural diversity of Chinese fir plantations ［J］. New Forests ， 2021 ， 52 （ 2 ）： 285 - 302 .

陈涵，郭弘婷，陈睿，等 . 杉木人工林林下植物多样性及其环境对不同间伐强度的短期响应［J］. 生态学报， 2023 ， 43 （ 24 ）： 10274 - 10284 .

Chen Han ， Guo Hongting ， Chen Rui ， et al . Understory plant diversity of Cunninghamia lanceolata plantations and its short-term environmental response to different thinning intensities ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2023 ， 43 （ 24 ）： 10274 - 10284 .

Wang Xiaoming ， Lu Yuanchang ， Xing Haitao ， et al . Effects of close-to-nature conversion on Pinus massoniana plantations at different stand developmental stages ［J］. Tropical Conservation Science ， 2018 ， 11 ： 1940082918767953 .

徐金良，毛玉明，成向荣，等 . 间伐对杉木人工林碳储量的长期影响［J］. 应用生态学报， 2014 ， 25 （ 7 ）： 1898 - 1904 .

Xu Jinliang ， Mao Yuming ， Cheng Xiangrong ， et al . Long-term effects of thinning on carbon storage in Cunninghamia lanceolata plantations ［J］. Chinese Journal of Applied Ecology ， 2014 ， 25 （ 7 ）： 1898 - 1904 .

陈哲，魏浩亮，周庆营，等 . 抚育间伐对华北落叶松人工林林分结构的影响［J］. 中南林业科技大学学报， 2022 ， 42 （ 5 ）： 54 - 64 .

Chen Zhe ， Wei Haoliang ， Zhou Qingying ， et al . Influence of tending and thinning on the stand structure of Larix principis-rupprechtii plantations ［J］. Journal of Central South University of Forestry & Technology ， 2022 ， 42 （ 5 ）： 54 - 64 .

尤文忠，赵刚，张慧东，等 . 抚育间伐对蒙古栎次生林生长的影响［J］. 生态学报， 2015 ， 35 （ 1 ）： 56 - 64 .

You Wenzhong ， Zhao Gang ， Zhang Huidong ， et al . Effects of thinning on growth of Mongolian oak （ Quercus mongolica ） secondary forests ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2015 ， 35 （ 1 ）： 56 - 64 .

张丹丹 . 间伐对杉木人工林分生长和土壤质量的影响［D］. 安徽合肥：安徽农业大学， 2019 .

Zhang Dandan . Effects of thinning on growth and soil quality in a Chinese fir plantation ［D］. Hefei， Anhui ： Anhui Agricultural University ， 2019 .

张俊艳，陆元昌，成克武，等 . 近自然改造对云南松人工林群落结构及物种多样性的影响［J］. 河北农业大学学报， 2010 ， 33 （ 3 ）： 72 - 77 .

Zhang Junyan ， Lu Yuanchang ， Cheng Kewu ， et al . Impact of near nature modification on community structure and species biodiversity of artificial Pinus yunnanensis forest ［J］. Journal of Agricultural University of Hebei ， 2010 ， 33 （ 3 ）： 72 - 77 .

王科，谭伟，戚玉娇 . 近自然经营间伐对黔中马尾松天然次生纯林生长的初期效应［J］. 浙江农林大学学报， 2019 ， 36 （ 5 ）： 886 - 893 .

Wang Ke ， Tan Wei ， Qi Yujiao . Initial effects of close-to-nature thinning on a natural secondary Pinus massoniana pure forest in central Gu izhou ［J］. Journal of Zhejiang A&F University ， 2019 ， 36 （ 5 ）： 886 - 893 .

程冀文 . 近自然经营对森林林分生长的影响［D］. 内蒙古呼和浩特：内蒙古农业大学， 2021 .

Cheng Jiwen . Effects of close to natural management models on forest stand growth ［D］. Hohhot， Inner Mongolia ： Inner Mongolia Agricultural University ， 2021 .

彭文成，杨佳，黄士绮，等 . 杉木人工林近自然化改造对林分结构及物种多样性的影响［J］. 热带林业， 2023 ， 51 （ 3 ）： 23 - 27 .

Peng Wencheng ， Yang Jia ， Huang Shiqi ， et al . Effect of close-to-nature management on the stand structure and species diversity in Cunninghamia lanceolata plantation ［J］. Tropical Forestry ， 2023 ， 51 （ 3 ）： 23 - 27 .

王翰琛，张雄清，张建国，等 . 杉木人工林不同密度间伐林分生长优势的变化规律分析［J］. 林业科学研究， 2021 ， 34 （ 5 ）： 32 - 38 .

Wang Hanchen ， Zhang Xiongqing ， Zhang Jianguo ， et al . Variation of growth dominance in thinned Chinese fir stands with different planting densities ［J］. Forest Research ， 2021 ， 34 （ 5 ）： 32 - 38 .

肖军，雷蕾，曾立雄，等 . 不同经营模式对华北油松人工林碳储量的影响［J］. 生态环境学报， 2022 ， 31 （ 11 ）： 2134 - 2142 .

Xiao Jun ， Lei Lei ， Zeng Lixiong ， et al . Effects of different management regimes on carbon stock of Pinus tabulaeformis plantations in northern China ［J］. Ecology and Environmental Sciences ， 2022 ， 31 （ 11 ）： 2134 - 2142 .

王焱，肖以华，胡冬南，等 . 不同杉阔混交对退化杉木人工林土壤团聚体分布及其稳定性的影响［J］. 水土保持研究， 2025 ， 32 （ 5 ）： 163 - 173 .

Wang Yan ， Xiao Yihua ， Hu Dongnan ， et al . Effects of different Chinese fir-broadleaf mixed forests on soil aggregate distribution and stability in degraded Chinese fir plantations ［J］. Research of Soil and Water Conservation ， 2025 ， 32 （ 5 ）： 163 - 173 .

邹丰虎，柴宗政 . 近自然经营对马尾松人工林生态系统碳储量的影响［J］. 广西科学， 2024 ， 31 （ 3 ）： 405 - 415 .

Zou Fenghu ， Chai Zongzheng . Effects of close-to-nature management on carbon storage of Pinus massoniana plantation ecosystem ［J］. Guangxi Sciences ， 2024 ， 31 （ 3 ）： 405 - 415 .

王有良，林开敏，宋重升，等 . 间伐对杉木人工林生态系统碳储量的短期影响［J］. 南京林业大学学报（自然科学版）， 2022 ， 46 （ 3 ）： 65 - 73 .

Wang Youliang ， Lin Kaimin ， Song Chongsheng ， et al . Short-term effects of thinning on carbon storage in Chinese fir plantation ecosystems ［J］. Journal of Nanjing Forestry University （Natural Sciences Edition）， 2022 ， 46 （ 3 ）： 65 - 73 .

张桢铭 . 两种抚育措施对柏木人工林碳贮量与土壤活性有机碳库的初期影响［D］. 四川雅安：四川农业大学， 2023 .

Zhang Zhenming . Initial effects of two tending measures on carbon storage and soil active organic carbon pool of cypress plantation ［D］. Yaan， Sichuan ： Sichuan Agricultural University ， 2023 .

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