森林是生物圈的主体，森林生态系统碳循环是全球碳循环的一个重要组成部分，其对全球碳循环的影响是近年来人们关注的焦点之一。随着近年来天然林资源的减少，人工林面积不断增加，人工林在森林生态系统中占有越来越重要的地位，中国现有人工林保存面积已达到5300多万公顷，已成熟林的人工林面积约3425万公顷。居世界之首。但目前有关人工林生态系统碳循环的研究不多，特别是我国南亚热带地区人工林生态系统碳循环研究资料更少，诸如沿海防护林的一种重要树种木麻黄的研究至今未见报道。这些就限制了对我国南亚热带人工林生态系统碳汇源的准确评估。因此进行我国南亚热带人工林生态系统碳循环研究已成为当前全球气候变化研究中急需解决的重大课题。有鉴如此，本研究选择了南亚热带地区的木麻黄及其混交的三种人工林类型：不同发育阶段的木麻黄纯林（幼龄林、中龄林、成熟林），15a生的木麻黄—湿地松混交林和同年生的木麻黄纯林，10a生的木麻黄—厚荚相思混交林和同年生的木麻黄纯林。通过测定三种人工林类型乔木层各器官、凋落物层和土壤层含碳率，结合各组分生物量，计算了3种人工林生态系统的碳贮量和结合不同发育阶段木麻黄纯林的年净生产量，计算了不同发育阶段木麻黄纯林的年净固碳量。为准确评估我国南亚热带人工林生态系统的碳汇能力提供科学依据。主要研究结果如下：1、通过对惠安不同发育阶段木麻黄纯林（幼龄林，中龄林，成熟林），东山15a生木麻黄—湿地松混交林和同年生的木麻黄纯林、10a生的木麻黄—厚荚相思混交林和同年生的木麻黄纯林各组分含碳率的分析测定，发现乔木层各器官（叶、枝、干、皮、果实和根）、凋落物层、和土壤层（0～100cm）含碳率在不同发育阶段和不同林分类型间存在显著差异。木麻黄—湿地松、木麻黄—厚荚相思混交林中的木麻黄和同年生纯林中木麻黄无显著差异，但与混交林中厚荚相思和湿地松间差异显著。乔木层不同器官含碳率亦存在差异，各器官含碳率大小因林分混交方式、发育阶段不同而有所不同。土壤层含碳率在垂直方向上表现为随土层深度的增加而降低，不同土层含碳率差异达显著水平（p＜0.05），且相邻土层不同发育阶段木麻黄纯林以0～10cm和10～25cm的差异最为显著，混交林以0～20cm和20～40cm的差异最为显著。同一土层的含碳率表现出随林龄的增大而增大的趋势，同年生的混交林大于纯林，而且随着土层加深差异逐渐减少，到100cm时差异基本消除。2、南亚热带木麻黄纯林生态系统碳贮量总体表现出随林龄增加而增大的趋势，成熟林(222.69t·hm^-2)＞中龄林(164.11t·hm^-2)＞幼龄林(76.80t·hm^-2)。在混交林中，10a生木麻黄—厚荚相思的混交林(118.79t·hm^-2)大于同年生的木麻黄纯林(100.10t·hm^-2)，比纯林增加了18.67％。而15a生木麻黄—湿地松的混交林(158.77t·hm^-2)小于同年生的木麻黄纯林(162.04t·hm^-2)，比纯林减少了2.06％。不同发育阶段木麻黄纯林土壤层碳贮量中的比例表现为成熟林（25.22％）＞中龄林（17.72％）＞幼龄林（14.24％）；而乔木层碳贮量在总碳贮量中的比重表现为中龄林（85.13％）＞幼龄林（81.71％）＞成熟林（74.23％），是不同发育阶段木麻黄人工林碳贮量差异的主体。10a生的木麻黄—厚荚相思混交林的土壤层和15a生的木麻黄一湿地松混交林的土壤碳贮量均大于同年生纯林的土壤层碳贮量；但15a生木麻黄纯林乔木层碳贮量(138.07t·hm^-2)大于混交林(122.33t·hm^-2)，而10a生木麻黄—厚荚相思混交林乔木层碳贮量(74.34t·hm^-2)大于10a生纯林乔木层的(72.22t·hm^-2)。这说明了如果混交的方式不适当的话混交林并非一定大于纯林的碳贮量。总之木麻黄纯林及其混交林生态系统碳贮量差异则是由乔木层和土壤层碳贮量的差异共同引起的。凋落物层碳贮量在生态系统总碳贮量中的比重很小，但其作为土壤——植物系统碳循环的联结库，对土壤碳贮量有较大影响，进而对森林生态系统碳循环起到了重要作用。3、根据不同发育阶段木麻黄纯林各组分年净生产力和相应组分含碳率得到不同发育阶段的木麻黄人工林的年净固碳量分别为幼龄林10.974t·hm^-2·a^-1、中龄林14.889t·hm^-2·a^-1、成熟林8.457t·hm^-2·a^-1。其中以中龄林最大，幼龄林次之，成熟林最小。而这种差异主要是由乔木层年净固碳量差异引起的；不同林龄人工林凋落物的年净固定量亦存在显著差别，但由于凋落物年固碳量基数较小，故在不同林龄人工林年净固碳量差异中占的比重小于乔木层。木麻黄林年净固定量差异是由乔木层和凋落物层年固定量差异共同引起的。4、对不同发育阶段木麻黄人工林的凋落物的数量，组成及其组分的月动态及碳素含量的季节动态的研究表明：木麻黄人工林的幼龄林，中龄林，成熟林向林地输入凋落物分别为4.84t·hm^-2、9.25t·hm^-2和13.33t·hm^-2。不同发育阶段各组分所占比例变化较大，其中叶占79.97％～91.94％，枝占2.89％～16.65％，果占3.38％～6.27％，不同发育阶段间凋落量变化亦较大，成熟林是中龄林和幼龄林的1.44倍和2.75倍。每年的凋落量的峰值不同发育阶段平均值均出现在7～9月，以9月的凋落量最大。凋落物的碳素含量的季节变化为冬季＞秋季＞夏季＞春季。因为凋落物碳的归还量主要受凋落量的正相影响，故表现出和凋落量一致的动态变化规律。