喀斯特与非喀斯特森林碳储存驱动机制差异及其生态调控策略研究

针对西南地区喀斯特与非喀斯特森林碳储存驱动机制不清的问题，研究人员通过421个样地系统采样，揭示了生态位互补效应(niche complementarity effect)主导喀斯特森林碳储存，而质量比效应(mass ratio effect)主导非喀斯特森林的规律。发现物种丰富度(SR)和最大树高(CWM.Hmax)是关键生物因子，极端气候对喀斯特林冠层碳储存具显著负效应，为区域森林碳汇管理提供理论支撑。

　　

在中国西南广袤的喀斯特地貌区，森林承载着全国31.5%的陆地碳储量，却面临着独特的生态困境。这些由碳酸盐岩构成的"石头上的森林"，不仅土壤浅薄、养分匮乏，还因生境破碎化导致生态系统极度脆弱。更令人担忧的是，近年频发的极端气候事件正持续削弱其碳汇功能。然而，同为西南森林，喀斯特与非喀斯特系统在碳储存机制上究竟存在哪些本质差异？这一科学谜题的破解，对实现"双碳"目标下的精准林业管理至关重要。

重庆市林业科学院等机构的研究团队在《Forest Ecology and Management》发表的最新研究，通过421个20m×20m样地的系统调查，首次揭示了两种森林类型碳储存的差异化驱动机制。研究人员采用结构方程模型(SEM)解析生物与非生物因子的交互作用，结合群落加权平均性状(CWM)和多样性指数量化生态机制，并利用气候数据库评估极端事件影响。

关键驱动因子解析
在最优模型中，全群落碳储存(CS)受CWM.N_mass(22.2%)和pH值(22.2%)的显著负向调控，而物种丰富度(SR)和土壤有机碳(SOC)分别贡献20.3%和14.9%的正效应。林冠层(CS_OVER)则显示最大树高(CWM.H_{max_OVER})可解释22.9%变异，pH值负效应达24.5%。

生态机制分异规律
喀斯特森林中生态位互补效应通过物种丰富度(SR)和结构异质性(DBH_CV)主导碳储存，解释度达38.7%；而非喀斯特系统则由质量比效应主导，CWM.H_max贡献率达41.2%。值得注意的是，两种森林的林下层均表现为生态位互补主导模式。

气候因子的双面作用
虽然年均温(BIO1)直接负效应仅5.7%，但通过提升SR产生间接正效应。极端气候指数(如连续干旱日数)对喀斯特林冠层碳储存的负效应高达15.8%，显著高于非喀斯特森林(6.3%)。

这项研究开创性地构建了"地貌类型-生态机制-碳储存"的关联框架，证实喀斯特森林碳汇功能更依赖生物多样性维持，而非喀斯特系统则更受优势种功能性状调控。实践层面，研究建议在喀斯特区优先保护乡土树种多样性，而非喀斯特区应重点维护高大建群种。这些发现为西南地区制定差异化的碳中和林业方案提供了关键科学依据，尤其对应对日益加剧的气候变化挑战具有前瞻性指导价值。