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灌丛生物量和碳储量的研究,对计算陆地生态系统碳汇功能和固碳潜力具有重要的意义。荆条(Vitex negundo var.heterophylla)灌丛是河北太行山低山丘陵区的一种主要植被类型,在维持生物多样性、水土保持和区域生态安全等方面具有重要作用。本研究以河北太行山低山丘陵区不同坡向荆条灌丛为研究对象,采用整株(整丛)收获法,分析不同坡向荆条灌丛植物性状和灌丛生物量分配特征,研究不同坡向荆条成对性状权衡及生物量的异速生长关系,揭示坡向对荆条灌丛生物量和碳储量的影响规律,为该地区荆条灌丛的生物量和碳储量计算以及管理提供科学依据。主要结果如下:(1)阳坡荆条标准株的株高(59.67 cm)、主茎长(43.11 cm)、基径(0.68 cm)和冠幅(1006.75 cm2)在所有坡向中均最小,而主根长(22.34 cm)则最大。荆条标准丛植物性状在不同坡向同一器官之间无显著差异。阳坡酸枣标准株的植物性状值均表现最大;阴坡臭椿标准株的植物性状值均显著大于其他坡向。(2)荆条标准株生物量在不同坡向同一器官之间无显著差异。阳坡荆条标准丛的根生物量(61.55 g)显著大于半阴坡(28.94 g)和阴坡(25.86 g)。半阴坡和阳坡酸枣标准株的地上、地下以及整体生物量较大,由阳坡过渡到阴坡,叶生物量和果生物量占比呈先增大后减小的趋势。阴坡臭椿标准株的总生物量以及各器官生物量显著大于其他坡向;除阴坡臭椿表现为茎生物量占比(45.8%)最大外,其他坡向的生物量分配比例均表现为叶>茎>根。草本层单位面积生物量沿阳坡、半阳坡、半阴坡、阴坡逐渐增加,其中阴坡(120.42 g/m2)草本层单位面积总生物量是阳坡(70.76 g/m2)的1.70倍。半阴坡枯落物层单位面积生物量最大,为97.97 g/m2,半阳坡最小,为80.46 g/m2。(3)优势物种荆条的成对性状在不同坡向上存在权衡关系。标准株在主根长-主茎长和根生物量-茎生物量之间的权衡中,只有阴坡趋向于主根长和根生物量,且半阳坡的主根长-主茎长比阳坡高出了57.1%;在茎生物量-主茎长和根生生物量-主根长中,阳坡偏好于茎生物量和主根长,半阳坡偏好于茎生物量和根生物量,且半阳坡的茎生物量-主茎长比阳坡高出了69.3%。荆条标准株各器官生物量之间均为异速生长关系,生物量在不同器官的分配存在权衡。荆条标准丛在主根长-主茎长和根生物量-茎生物量之间的权衡中,除阳坡的权衡值接近于0外,其他坡向均偏好主茎长;阳坡和半阴坡偏好于根生物量,且阳坡比半阴坡高出了59.2%。在根生物量-主根长中,大部分坡向均偏好于根生物量。荆条标准丛器官生物量之间由异速生长关系逐渐向等速生长转换,生物量在不同器官中的分配存在最优分配。(4)不同坡向荆条灌丛各层次含碳率和碳储量的大小均表现不同。阳坡荆条(40.3%)和酸枣(25.7%)标准株的含碳率最大,阳坡单株荆条碳储量(0.140 t/hm2)相对较小;阳坡荆条标准丛的含碳率(32.3%)较小,阳坡碳储量(1.130 t/hm2)则最大。半阴坡草本层的含碳率最大,为32.6%,阴坡草本碳储量(0.253 t/hm2)显著高于阳坡碳储量(0.143 t/hm2)。枯落物层含碳率和碳储量在不同坡向间并无显著差异。土壤含碳率与坡向、土层深度和土壤孔隙度呈显著负相关关系,土壤有机碳储量存在“表聚现象”,与坡向、土层深度和土壤含石量呈显著负相关关系。(5)荆条灌丛碳储量整体呈半阴坡(41.664 t/hm2)>阳坡(35.873 t/hm2)>半阳坡(26.934 t/hm2)>阴坡(22.696 t/hm2)的变化趋势。四个坡向荆条灌丛土壤碳储量占比最大。坡向的变化影响着光照、气温、空气湿度以及土壤的理化性质,从而影响荆条灌丛在不同坡向上生物量和碳储量的分配。