森林在调节全球碳平衡中占居着主导地位，在减缓大气中CO₂等温室气体浓度上升和维持全球气候稳定等方面具有不可替代的作用。森林生态系统碳贮量是研究森林生态系统与大气之间碳交换的基本参数(Dixon et al., 1994; Cao et al., 1998)，也是估算森林生态系统向大气吸收与排放含碳气体的关键因子(王效科等，1995)。20 世纪90 年代以来，中国学者基于国家或省区尺度对森林生态系统碳库储量、碳密度和碳汇功能进行了大量研究(王效科等，1995;2001; 周玉荣等，2000; 刘国华等，2000; 方精云等，2001; Zhang et al., 2003; 赵敏等，2004;徐新良等，2007; 吴庆标等，2008; 张德全等，2002; 焦秀梅等，2005; 光增云，2007; 黄从德等，2008; 王新闯等，2011)。但由于不同学者采用的估算方法、数据资料的时间或空间不同以及森林生态系统空间上的异质性和时间变化的复杂性，对同一区域森林生态系统碳库大小的评估在学术界中仍存在很大的不确定性(刘国华等，2000; 王效科等，2001; 方精云等，2001; Zhang et al., 2003; 赵敏等，2004; 徐新良等，2007; 吴庆标等，2008)，且大多研究都基于1998 年以前的森林资源清查资料(刘国华等，2000; 王效科等，2001; 方精云等，2001;Zhang et al., 2003; 赵敏等，2004; 张德全等，2002;焦秀梅等，2005)。杉木(Cunninghamia lanceolata)林是中国南方特有的主要用材林之一，材质优良，产量高，栽培面积最大，达1.13×107hm²，蓄积量达7.34×108m³(刘雯雯，2010)，不仅为中国经济发展提供了大量商品用材，也是森林生态系统的重要组成部分，在森林固碳方面发挥着重要作用。因此，在区域尺度上估算杉木林植被碳贮量的空间分布格局已成为研究中国森林植被碳库及其变化的重要组成部分。然而，目前从省域尺度上针对杉木林生物量碳贮量、碳密度及固碳潜力研究仍少见报道。湖南省地处中国中南部，长江中游，森林恢复迅速，森林覆盖率为57.01%，居于全国第5 位，远高于全国森林覆盖率(20.36%)，其中杉木林面积和蓄积量分别约占湖南省森林面积和蓄积量的33%和41.25%，且中幼龄林面积比重大。本研究基于湖南省2005和2010 年森林资源调查统计数据，结合国家野外科学观测研究站湖南会同杉木林生态系统定位研究站的观测数据，估算湖南省杉木林植被碳贮量、碳密度及碳吸存潜力，以期为区域尺度乃至国家尺度的森林生态系统碳贮量、碳密度和碳汇潜力研究提供基础数据。

湖南省地处中国中南部(108°47'—114°15' E，24°39'—30°08'N)，长江中游，属于华中地区，北接湖北省，东挨江西省，南与广西壮族自治区、广东省为邻，西和贵州省、重庆市接壤。湖南省土地总面积21.18万km²，其中51% 为山地，7% 为盆地，13% 为平原，29% 为丘陵。海拔50m以下的区域面积占总面积的9.9%，海拔l000m以上的区域面积占总面积的4.3%，大部分地区海拔100~800m，以中低山和丘陵为主，主要山脉有武陵山脉、雪峰山脉、南岭山脉和罗霄山脉，洞庭湖平原为最大的平原，其次还有衡南、资江、常德等小平原，湘江、资水、沅水和澧水为省内四大河流，均属长江水系。属于典型的亚热带大陆性季风湿润气候，四季分明，1月份平均气温(4～7℃之间)最低，极限低温-8℃;7月份平均气温最高，极限高温40 ℃，年降雨量1350~1450mm，集中在5—7月份。植被类型主要有常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林和山顶苔藓矮林等。土壤类型主要有红壤、黄壤、黄棕壤、紫色土、石质土、粗骨土、潮土、水稻土、石灰土和山地草甸土等。

数据来源于湖南省森林资源监测中心发布的2005和2010年森林资源调查统计年报数据、国家野外科学观测研究站湖南会同杉木林生态系统定位研究站的观测数据。

利用杉木林蓄积量与其生物量之间的关系式B =0.3999V +22.5410(B 为杉木林生物量，单位为t，V 为杉木林蓄积量，单位为m³)(刘国华等，2000)，将杉木林蓄积量转化成生物量。

采用不同龄组杉木林各器官的平均碳含量乘以其相应的生物量估算不同龄组杉木林分现存碳贮量，不同龄组杉木林分现存碳贮量之和即为湖南省杉木林现存的碳贮量。其中幼龄林的平均碳含量为47%、中龄林为48%、近成熟林为49%、成熟林和过熟林为54%(田大伦等，2004)。碳密度为各龄组林分的现存碳贮量除以各龄组林分的面积。

现实碳吸存潜力是指现有不同龄组的林分，以其同龄组最高碳密度为标准估算的碳贮量与其现存碳贮量的差值。这一部分碳吸存潜力可通过对现有林分加以更好的抚育和管理，提高林分质量来实现，与龄组转移无关。

根据湖南省杉木地位指数表和国家野外科学观测研究站湖南会同杉木林生态系统定位研究站固定标准地同龄组杉木林分中优势木(200株)的树高，得到湖南会同杉木林生态系统定位研究站中8，12，14，16，20和24年生杉木林的地位指数均为20，经营级为I级，从而确定湖南会同杉木中心产区杉木林分质量高。湖南省现有杉木林主要以幼龄林、中龄林和近成熟林为主，现实碳吸存潜力是通过对现有的林分加以更好的抚育和管理，提高林分质量来实现的，对成熟林、过熟林通过抚育和管理提高林分质量已没有很大的意义。为此，本研究以湖南会同杉木中心产区杉木林分质量高的各龄组林分碳密度作为标准，分龄组估算湖南省现有未成熟杉木林(幼龄林、中龄林和近成熟林)的现实碳吸存潜力，各龄组划分标准为: 幼龄林≤10年，中龄林11~20年，近成熟林21~25年。各龄组杉木林的现实碳吸存潜力计算公式如下: P_RS1 = A₁× C₁－S₁; P_RS2 =A₂× C₂－S₂; P_RS3 = A₃× C₃－S₃。式中: P_RS1，P_RS2和P_RS3分别为幼龄林现实碳吸存潜力、中龄林的现实碳吸存潜力和近成熟林的现实碳吸存潜力(单位:t); A₁，A₂和A₃分别为现有幼龄林面积、现有中龄林面积和现有近成熟林面积(单位: hm²);C₁，C₂和C₃分别为7年生杉木林分碳密度、14年生杉木林分碳密度和21年生杉木林分碳密度(单位:tC·hm ^-2); S₁，S₂和S₃分别为幼龄林现存碳贮量、中龄林现存碳贮量和近成熟林现存碳贮量(单位:t)。

湖南会同杉木林生态系统定位研究站固定样地内，7，14和21年生杉木林分碳密度分别为14.76(方晰等，2002)，61.24(田大伦，2005)和109.65tC·hm ^-2(杨超，2011)

未来碳吸存潜力是指以同龄组林分单位面积最高年净固定碳量为标准，估算现有不同龄组林分通过龄组转移，达到成熟林时所能固定的碳量(即未来通过自然生长增加的部分)。本研究以湖南会同杉木中心产区杉木林分质量高的各龄组林分单位面积年净固碳量作为标准，同时假设2010年起湖南省现有杉木林幼龄林、中龄林、近成熟林到达成熟阶段(26年生)时，面积保持不变; 对成熟林、过熟林的固碳潜力不予考虑，因为成熟林、过熟林会出现采伐，其固定的碳会被移走甚至返回大气，另一方面如成熟林一直保存进入过熟林阶段，会产生碳的吸存，可能会造成未来碳吸存潜力的不确定性。因此本研究在估算湖南省现有杉木林分未来碳吸存潜力时，分两种情况进行估算:1)估算湖南省2010年现有杉木林幼龄林、中龄林、近成熟林到2020年时还能固定的碳量，作为湖南省现有杉木林到2020年的未来碳吸存潜力;2)估算湖南省2010年现有杉木林幼龄林、中龄林、近成熟林分别达到成熟阶段(26年生)时还能固定的碳量，作为湖南省现有杉木林达到成熟阶段的未来碳吸存潜力。

本研究取幼龄杉木林平均年龄为7年生，中龄杉木林平均年龄为14年生，近成熟杉木林平均年龄为22年生，成熟杉木林平均年龄为26年生。

2010年7年生幼龄林到2020年的固碳潜力P_CS1、2010年14年生中龄林到2020年的固碳潜力P_CS2、2010年14年生中龄林到2020年的固碳潜力P_CS3和2010年湖南省现有杉木未成熟林到2020年的固碳潜力P_CS4(单位:t)计算公式如下:

湖南会同杉木林生态系统定位研究站固定样地内，幼龄杉木林年净固定碳量、中龄杉木林年固定碳量、近成熟杉木林年固定碳量、成熟杉木林年固定碳量分别为5.488，9.285，5.952和3.456t·hm ^-2 a ^-1(田大伦，2005; 杨超，2011)。

从幼龄林到成熟林的未来固碳潜力P_FS1、从中龄林到成熟林的未来固碳潜力P_FS2、从近成熟林到成熟林的未来固碳潜力P_FS3和湖南省现有杉木林未成熟林到成熟阶段时的固碳潜力P_FS4(单位:t)计算公式如下:

从表 1 可以看出，2005和2010年湖南省杉木林面积分别为280.63×10⁴和273.16×10⁴ hm²，分别占湖南省同年森林面积的33.38%和33.17%，蓄积量分别为154.05×10⁶和165.79×10⁶m³，分别占湖南省同年森林蓄积量的40.61%和41.25%，碳贮量分别为30.39×10⁶和32.92×10⁶t，碳贮量平均年增长率为1.67%，年均固碳量为0.506×10⁶t·a ^-1。2005和2010年均以中龄林的碳贮量最高，分别为17.64×10⁶和17.29×10⁶t，分别占湖南省同年杉木林总碳贮量的58.05%和52.52%，其次为成熟林，其碳贮量分别为5.34×10⁶和6.34×10⁶t，占湖南省同年杉木林总碳贮量的17.57%和19.26%，2005年以过熟林碳贮量最低，仅为1.41×10⁶t，仅占湖南省同年杉木林总碳贮量的4.64%，而2010年以幼龄林碳贮量最低，仅为1.16×10⁶t，仅占湖南省同年杉木林总碳贮量的3.52%。各龄组杉木林分碳贮量大小排序与各龄组杉木林分蓄积量大小排序一致，但与各龄组杉木林分面积大小的排序不完全一致，2005和2010年均以中龄林面积最大，分别为168.75×10⁴和162.75×10⁴ hm²，分别占湖南省同年杉木林总面积的60.13%和59.57%，2005年幼龄林面积占湖南省同年杉木林总面积的18.46%，位居第二，面积为51.81×10⁴ hm²，2010年近熟林面积占湖南省同年杉木林总面积的12.78%，位居中龄林之后，面积为34.90×10⁴ hm²，2005和2010年均以过熟林面积最小，分别为5.86×10⁴和9.91×10⁴ hm²，分别仅占湖南省同年杉木林总面积的2.09%和3.63%。此外，从2005到2010年，中幼龄林的面积和碳贮量所占比重呈下降趋势，而近熟林、成熟林和过熟林面积和碳贮量所占比重均分别呈上升趋势。表明随着中幼龄林的发展，湖南省杉木林植被碳贮量有明显增加的潜力。

表1 湖南省2005和2010年杉木林碳贮量和碳密度 Tab. 1 Carbon storage and carbon density of Cunninghamia lanceolata plantation in Hunan Province in 2005 and 2010

表 1湖南省2005和2010年杉木林碳贮量和碳密度 Tab.1Carbon storage and carbon density of Cunninghamia lanceolata plantation in Hunan Province in 2005 and 2010 年份 Year 项目 Item 幼龄林 Young plantation 中龄林 Half-mature plantation 近熟林 Near-mature plantation 成熟林 Mature plantation 过熟林 Over mature plantation 总计 Total 2005 面积Area/(×104hm2) 51.81(18.46%) 168.75(60.13%) 27.80(9.91%) 26.41(9.41%) 5.86(2.09%) 280.63(100%) 蓄积量Volume/(×106m3) 8.44(5.48%) 91.91(59.66%) 22.49(14.60%) 24.71(16.04%) 6.50(4.22%) 154.05(100%) 碳贮量Carbon storage/(×106t) 1.59(5.23%) 17.64(58.05%) 4.41(14.51%) 5.34(17.57%) 1.41(4.64%) 30.39(100%) 碳密度Carbon density/(tC·hm-2) 3.07 10.45 15.86 20.22 23.90 2010 面积Area/(×104hm2) 34.00(12.45%) 162.75(59.57%) 34.90(12.78%) 31.60(11.57%) 9.91(3.63%) 273.16(100%) 蓄积量Volume/(×106m3) 6.10(3.68%) 90.12(54.36%) 28.10(16.95%) 29.34(17.70%) 12.13(7.31%) 165.79(100%) 碳贮量Carbon storage/(×106t) 1.16(3.52%) 17.29(52.52%) 5.51(16.74%) 6.34(19.26%) 2.62(7.96%) 32.92(100%) 碳密度Carbon density/(tC·hm-2) 3.41 10.62 15.79 20.06 26.44

由表 1 还可知，杉木林碳密度随林分龄级增加而增高，到过熟林时达到最大(23.90tC·hm ^-2 以上)。表明未到过熟林的杉木林(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林)的碳密度尚未达到最大，且中幼龄林的碳密度远低于成熟林，即随着杉木的生长还能固定一定的碳。2005和2010年湖南省杉木林的平均碳密度分别为10.83和12.05tC·hm ^-2，2010年比2005年提高了1.22tC·hm ^-2。

以2010年杉木林数据估算湖南省杉木林碳贮量和碳密度的空间分布格局，结果表明(表 2)，不同地州市杉木林植被碳贮量为0.34×10⁶~6.45×10⁶t，差异较大。怀化市杉木林碳贮量最高，达6.45×10⁶t，占湖南省杉木林碳贮量的19.59%，其次为永州市，为5.56×10⁶t，占16.89%，湘潭市和张家界市两地最低，分别为0.34×10⁶和0.82×10⁶t。不同地州市杉木林碳贮量均以中龄林最高，幼龄林碳贮量较低，但不同地州市各龄级杉木林碳贮量大小排序不完全一致。各地州市杉木林植被的碳密度为6.03~16.58tC·hm ^-2，基本上呈现出南高北低的趋势，永州市的碳密度最大，为16.58tC·hm ^-2，其次是邵阳市，为15.44tC·hm ^-2，湘西自治州最低，仅为6.03tC·hm ^-2，永州市、邵阳市、常德市、怀化市、益阳市和郴州市的杉木林植被碳密度高于湖南省杉木林植被平均碳密度，而长沙市、株洲市、湘潭市、衡阳市、岳阳市、娄底市、湘西自治州和张家界市低于湖南省杉木林植被平均碳密度。不同地州市之间杉木林分的质量、中幼龄林面积所占比重有较大差异。

表2 不同地州市杉木林植被碳贮量和碳密度 Tab. 2 Carbon storage and carbon density of Cunninghamia lanceolata plantation in different prefectures of Hunan Province

表 2不同地州市杉木林植被碳贮量和碳密度 Tab.2Carbon storage and carbon density of Cunninghamia lanceolata plantation in different prefectures of Hunan Province 地州市 Prefecture 面积 Area / (× 104 hm2 ) 面积比例 Proportion of area ( % ) 碳贮量Carbon storage/(×106t) 碳密度 Carbon density / (tC·hm-2) 幼龄林 Young plantation 中龄林 Half-mature plantation 近熟林 Near-mature plantation 成熟林 Mature plantation 过熟林 Over mature plantation 总计 Total 怀化市Huaihua 49.38 18.08 0.13 2.84 1.33 1.45 0.70 6.45 13.05 永州市Yongzhou 33.53 12.28 0.21 2.60 0.99 1.35 0.41 5.56 16.58 邵阳市Shaoyang 30.59 11.20 0.22 1.86 0.56 1.16 0.93 4.72 15.44 郴州市Chenzhou 31.93 11.69 0.08 2.05 0.65 0.89 0.31 3.98 12.48 益阳市Yiyang 18.80 6.88 0.14 1.53 0.42 0.24 0.01 2.35 12.48 长沙市Changsha 16.33 5.98 0.05 1.02 0.49 0.23 0.01 1.79 10.98 株洲市Zhuzhou 20.92 7.66 0.01 0.83 0.29 0.43 0.18 1.75 8.35 常德市Changde 9.10 3.33 0.05 0.97 0.16 0.07 0.01 1.26 13.89 湘西自治州Xiangxi Autonomous Prefecture 18.21 6.67 0.05 0.70 0.16 0.18 0.01 1.10 6.03 岳阳市Yueyang 14.00 5.12 0.07 0.61 0.19 0.09 0.01 0.97 6.90 衡阳市Hengyang 7.91 2.89 0.06 0.71 0.09 0.08 0.01 0.95 11.97 娄底市Loudi 9.63 3.53 0.03 0.72 0.05 0.07 0.01 0.88 9.16 张家界市Zhangjiajie 9.52 3.49 0.03 0.61 0.09 0.08 0.01 0.82 8.65 湘潭市Xiangtan 3.31 1.21 0.03 0.24 0.04 0.02 0.01 0.34 10.21 合计Total 273.16 100 1.16 17.29 5.51 6.34 2.62 32.92 (12.05)

以湖南会同杉木林中心产区不同龄组杉木林分碳密度为标准，估算湖南省2010年未成熟杉木林林分现实碳吸存潜力，结果如图 1所示，2010年湖南省未成熟杉木林(幼龄林、中龄林、近熟林)植被的现实碳吸存潜力为90.75×10⁶t，不同龄组林分的现实碳吸存潜力存在较大差异，表现为中龄林(53.62×10⁶t)＞ 近熟林(32.77×10⁶t)＞ 幼龄林(4.36×10⁶t)。

	图1 湖南省未成熟杉木林分的现实碳吸存潜力 Fig.1 Reality carbon sequestration potential of immature Cunninghamia lanceolata plantation in Hunan Province

从图 2 可以看出，不同地州市未成熟杉木林植被的现实碳吸存潜力为1.18×10⁶~17.39×10⁶t，变幅较大。其中怀化市(17.39×10⁶t)最高，其次为永州市(10.23×10⁶t)和郴州市(9.77×10⁶t)，株洲市、长沙市、邵阳市、益阳市、湘西自治州和岳阳市为5.73×10⁶~7.92×10⁶t，张家界市、娄底市、常德市和衡阳市较低，为2.10×10⁶~2.92×10⁶t，湘潭市(1.18×10⁶t)最低。

图2 湖南省不同地州市未成熟杉木林的现实碳吸存潜力 Fig.2 Reality carbon sequestration potential of immature Cunninghamia lanceolata plantation in different prefectures of Hunan Province 1: 长沙Changsha; 2: 株洲Zhuzhou; 3: 湘潭Xiangtan; 4: 衡阳Hengyang; 5: 邵阳Shaoyang; 6: 岳阳Yueyang; 7: 益阳Yiyang; 8: 常德Changde; 9: 娄底Loudi; 10: 郴州Chenzhou; 11: 永州Yongzhou; 12: 怀化Huaihua; 13: 湘西自治州Xiangxi Autonomous Prefecture: 14: 张家 界Zhangjiajie。下同。The same below．

假设2010年起湖南省现有杉木幼龄林、中龄林、近成熟林到2020年时，面积保持不变。对2010年湖南省现存未成熟杉木林到2020年时的碳吸存潜力分龄组进行估算，结果如图 3所示，2010年湖南省现存未成熟杉木林到2020年时的碳净吸存潜力为176.77×10⁶t，每年新增固碳量17.68×10⁶t·a ^-1。表明若能对现有杉木幼龄林、中龄林、近成熟林进行适当的抚育和管理，提高林分质量且保持面积不变，10年内湖南省杉木林还具有很大的碳汇潜力。不同地州市之间，现有未成熟杉木林10年内的碳吸存潜力也存在较大差异。其中，怀化市碳吸存潜力最大，为27.76×10⁶t，永州市、郴州市和邵阳市较高，分别为20.57×10⁶，20.53×10⁶和16.40×10⁶t，娄底市(7.46×10⁶t)、张家界市(7.14×10⁶t)、常德市(6.90×10⁶t)和衡阳市(5.86×10⁶t)较低，湘潭市(2.45×10⁶t)最小。

	图3 湖南省不同地洲市未成熟杉木林从2010年到2020年的碳吸存潜力 Fig.3 Carbon sequestration potential of immature Cunninghamia lanceolata plantation in different prefectures of Hunan Province from 2010 to 2020

同样假设2010年起湖南省现有杉木幼龄林、中龄林、近成熟林到成熟阶段(26年生)时，面积保持不变。以2010年湖南省森林资源统计年报中杉木林的统计数据为数据源，分龄组估算湖南省现有未成熟杉木林(幼龄林、中龄林、近成熟林)植被分别达到成熟(26年生)阶段时的未来碳吸存潜力，结果如图 4所示，湖南省现有未成熟杉木林植被到达成熟阶段时，能固定的碳量为211.67×10⁶t。其中，中龄林到达成熟阶段时能净吸存的碳量最大，为154×10⁶t，其次为幼龄林，为49.15×10⁶t，近成熟林最小，仅为8.31×10⁶t。

	图4 湖南省未成熟杉木林从2010年到成熟阶段的碳吸存潜力 Fig.4 Carbon sequestration potential of immature Cunninghamia lanceolata plantation in Hunan Province from 2010 to the mature stage

2005和2010年湖南省杉木林面积分别占中国杉木林总面积(1.13×107hm²)(刘雯雯，2010)的24.83%和24.17%，碳贮量分别为30.39×10⁶和32.92×10⁶t，分别占湖南省森林生物量总碳贮量(113.79×10⁶t)(吴庆标等，2008)的26.71%和28.93%，碳贮量平均年增长率为1.67%，与中国森林碳贮量平均年增长率1.6%(吴庆标等，2008)基本一致，平均年固碳量为0.506×10⁶t·a ^-1，占湖南省森林植被年固碳量(5.70×10⁶t·a^-1)(吴庆标等，2008)的8.88%。表明湖南省杉木林植被碳贮量在湖南省森林植被碳贮量和中国杉木林生物量碳贮量中占有重要地位。

研究表明(刘国华等，2000)，森林碳贮量与森林年龄组成密切相关，中幼龄林所占面积比例较高是导致中国森林在各个时期的现存碳储量较低的主要原因。在不同时期中，中国成熟林面积仅占同期森林总面积的19% ～33%，但其碳储量却占整个森林碳储量的40% ～60%，而中幼龄林恰好相反。本研究2005和2010年中幼龄林面积分别占湖南省同年杉木林总面积的78.59%和72.03%，而其碳贮量分别仅占湖南省同年杉木林总碳贮量的63.28%和56.10%，而近熟林、成熟林、过熟林面积占的比重较小，3者面积之和分别仅占全省杉木林总面积的21.41%(2005年)和27.98%(2010年)，其碳贮量分别占湖南省同年杉木林总碳贮量的36.69%(2005年)和43.96%(2010年)。从2005到2010年，中幼龄林的面积和碳贮量所占比重呈下降趋势，表明尽管各龄组林分面积大小的排序与各龄组林分碳贮量大小的排序不完全一致，但各龄组林分碳贮量与各龄组林分的分布面积也有一定的关系。

2005年的幼龄林、中龄林和近熟林的碳密度与湖南会同杉木中心产区同龄组杉木林碳密度(方晰等，2002)分别相差11.69，24.08和45.38tC·hm ^-2，2010年分别相差11.35，23.91和45.45tC·hm ^-2。表明湖南省现有的各龄组杉木林碳密度均处于较低的水平。2010年湖南省杉木林的平均碳密度(12.05tC·hm ^-2)高于2005年(10.83tC·hm ^-2)，意味着湖南省现有杉木林碳汇作用在增强，储碳能力将继续提高，但仍低于中国杉木林分平均碳密度(15.66tC·hm ^-2)(王效科等，2000)，也低于河南省(16.75tC·hm ^-2)(光增云，2007)和四川省及重庆市地区(18.78tC·hm ^-2)(黄从德等，2008)杉木林分碳密度，低于湖南省森林生物量碳密度(20.3tC·hm ^-2)(方精云等，2001)和中国人工林的碳密度(31.11tC·hm ^-2)(方精云等，2001)，远低于中国森林植被碳密度平均值(41.32tC·hm ^-2)(赵敏等，2004)，更低于世界平均水平(86.00tC·hm ^-2)(Dixon et al., 1994)。究其原因可能有:1)湖南省现有杉木林以中幼龄林为主;2)现有杉木林分质量差，蓄积量偏低，碳贮量偏低;3)在区域尺度森林资源调查资料中，仅测定了生产木材的乔木层，对苗木、草本植物以及枯枝落叶层和枯死木的生物量均没有测定(赵士洞等，1998)，从而导致森林碳贮量和碳密度偏低。王效科等(2000)的研究也表明，广东、广西、湖北、湖南、江西、浙江、江苏、安徽和山东等地的植被碳密度较小，低于12.4tC·hm ^-2。

不同地州市杉木林植被碳贮量的差异较为明显。可能是由于不同地州市之间杉木林分的质量及其分布面积存在较大的差异所引起。除了永州市和邵阳市外，其他地州市杉木林碳密度均低于湖南省会同杉木中心产区7年生幼龄杉木林林分碳密度(14.76tC·hm ^-2)(方晰等，2002)。表明除永州市和邵阳市杉木林分质量较高外，其他地州市杉木林的质量较低，尤其是湘西自治州。

湖南省现存未成熟杉木林植被的现实碳吸存潜力为90.75×10⁶t，表明湖南省现有杉木林的现实碳吸存潜力大。湖南省现有杉木林植被碳库贮量仅为其现实潜在碳库的26.62%，略高于全国杉木林水平的26.46%(王效科等，2000)。与王效科等(2000)研究结果相比，尽管估算现实碳吸存潜力的方法不同，但结果基本一致，即现有杉木林植被实际碳贮量仅为潜在的1/3左右。不同龄组林分的现实碳吸存潜力存在较大的差异。2010年湖南省杉木幼龄林面积最小，为34.00×10⁴ hm²，而中龄林面积最大，达162.75×10⁴ hm²，两者相差4.79倍。因此幼龄林现实固碳潜力最小，而中龄林现实固碳潜力最大。可见，湖南省现有杉木林面积虽大，但林分质量不高，这也意味着湖南省林业有关部门可以通过提高现有杉木林分的经营和管理水平，提高林分质量，尤其是中幼龄林，将有助于增强湖南省现有杉木林林分的碳吸存能力。

不同地州市现有杉木林植被的现实碳吸存潜力相差较大，原因可能与各地州市现有杉木林分的面积、林分龄级组成和林分质量有关。如怀化市是湖南省杉木林主要产区，杉木林面积最大，达49.38×10⁴ hm²，占全省杉木林面积的18.08%，但其中幼龄林面积占怀化市杉木林总面积的58.93%，林分平均碳密度仅为13.05tC·hm ^-2，明显低于该市区内的会同杉木林中心产区7年生幼龄杉木林分碳密度(14.76tC·hm ^-2)(方晰等，2002)，表明怀化市杉木林分总体质量较低，因此其杉木林分固碳潜力仍为最大; 娄底市、张家界市、常德市和衡阳市4个地区的杉木林分平均碳密度均低于湖南省平均水平，但现有杉木林分面积均较小(表 2)，因此4个地区现有杉木林分固碳潜力较小，尽管湘潭市杉木林分平均碳密度也较低，仅为10.21tC·hm ^-2，但由于其现有杉木林面积最小，导致其杉木林分现实固碳潜力最低。

不同地州市之间，现有杉木林未来10年内碳吸存潜力也存在较大的差异，主要原因是各地州市之间不仅现有杉木林分面积存在较大差异，而且现有林分中各龄组面积比例也不同。湖南省现有未成熟杉木林到达成熟阶段(26年生)时，能固定的碳量为211.67×10⁶t，其中以中龄林的潜力最大。当然要实现这样大的碳吸存潜力，需要有关林业部门对现有杉木林加以更好的抚育和管理，提高林分质量，保证现有未成熟杉木林到达成熟阶段面积不变。