生物量作为生态系统中积累的植物有机物总量，是整个生态系统运行的能量基础和营养物质来源。研究森林生物量是研究森林生态系统物质循环、能量流动和生态系统健康、平衡的重要基础。通常对森林生物量的研究大多数较为重视乔木层，对不同发育阶段森林林下植被的研究较少。森林林下植被是森林生态系统的一个组成部分，其在森林生态系统营养元素的积累和循环、维持森林的生物多样性以及森林的演替、发展等方面具有十分重要的生理生态作用。特别是在热带和亚热带，林下植被较为发达，其作用不可忽视。而对不同发育阶段林下植被生物量的研究是进一步深入研究林下植被在森林生态系统中的作用和功能的基础。区域森林生物量是森林固碳能力的重要指标，是评估区域森林碳平衡的重要参数，其变化能反映区域人类活动的强度。林下植被对不同发育阶段森林总生物量的贡献会在一定程度上影响区域森林生物量的估算。而选择不同龄级的森林组拟合的生物量与蓄积量的回归方程能提高区域森林生物量的估算精度。准确地估算区域森林的生物量对研究区域陆地生态系统的生产力、碳循环、营养元素格局和区域人类活动的强度有十分重要的意义。本文以珠江三角洲地区不同龄级的主要森林类型——马尾松林和常绿阔叶林为研究对象，探讨了森林林下植被生物量估算的样方收获技术，研究了不同龄级森林林下植被的生物量和碳、氮、磷的分布特征，分析了林下植被在森林不同发育阶段对森林总生物量的影响程度。然后，改进了区域森林生物量估算模型，提高了估算精度，并利用珠江三角洲3个时段的森林资源清查资料，估算了区域的森林生物量和碳储量及其动态变化。主要结论如下： (1)利用Wiegert的方法测定研究区林下植被生物量取样方案，得出0.25m2的小样方为最佳取样面积。但小样方受边界效应的影响很大，会产生过高的生物量估计。通过分析了边界效应的影响和生物量相对平均值的变化，得出2m×1m是本研究的最佳样方面积，而10个2m×1m的样方能把标准误差控制在生物量平均值的10％以内。灌木生物量回归方程所选取的3个自变量D2H、CH和PH中，CH与灌木生物量的相关性和以CH为自变量的线性回归方程的拟合度较其他2个变量好。而以PH为自变量的灌木生物量预测方程在实际操作中能提高研究的简便性和效率。以PH为自变量的林下草本层单位面积生物量的预测方程分别为Wu=11.65+4.25(PH)和WD=24.23+6.85(PH)。 (2)马尾松林和常绿阔叶林林下植被物种多样性和生物量的变化趋势均为中龄林＞成熟林＞幼龄林，中龄的马尾松林和常绿阔叶林的灌木层和草本层的物种多样性Gleason指数和Shannon-Wiener指数都最高。中龄林其林下植被生物量达到最大值，分别为24 t·hm-2和25 t·hm-2。森林林下植被生物量主要储存在灌木层中。而整个林下植被地上部生物量约占各类森林整个林下生物量的60％。处于中幼林阶段的马尾松林和常绿阔叶林其林下植被生物量占森林总生物量的比重较大，达13.5％～33.3％之间。森林枯枝落叶层的生物量随着森林龄级的增加呈现成熟林>中龄林>幼龄林的趋势。 (3)主要森林类型植被层碳、氮、磷的分布特征：①马尾松林和常绿阔叶林各器官的C含量一般为树干最高，树叶最低。各龄级常绿阔叶林各器官的平均C含量略高于马尾松林。而马尾松林和常绿阔叶林各器官的N、P含量一般为树叶最高，树干最低。②马尾松林和常绿阔叶林灌木层植物的枝茎、叶和根的平均含碳量相差不大。灌木层植物叶的平均含氮量(0.978％)是枝茎平均含氮量的2.41倍，是根平均含氮量的2.79倍。灌木层叶的平均含磷量远远大于枝茎和根，分别为它们的1.68倍和1.73倍。草本层地上部分的平均含碳量和平均含氮量略大于地下部分。地上部分平均含磷量却小于地下部分。③马尾松林和常绿阔叶林的植被碳、氮主要储存在乔木层中。林下灌木和草本层的碳、氮贮量在森林的不同发育阶段所占的比例差异很大。而在幼龄的马尾松林和常绿阔叶林中，林下灌木、草本层的碳、氮贮量占整个森林植被碳、氮贮量的比例，分别为26.95％、31.43％和16.39％、17.78％。但灌木、草本层的磷贮量占整个森林植被磷贮量的23.71％～71.88％之间，变化趋势与氮贮量相似。从森林不同发育阶段来看，成熟的马尾松林和常绿阔叶林其碳、氮、磷的贮量大于其中幼林的贮量。④马尾松林的枯枝落叶层的碳、氮、磷的贮量都随龄级的增加而增加。常绿阔叶林的枯枝落叶层的碳、磷贮量也随着逐渐增加的趋势。而氮含量呈现中龄林＞成熟林的趋势。马尾松林对N的养分利用率(106.7)远远大于常绿阔叶林(58.56)。常绿阔叶林枯枝落叶层的平均C／N比(27.81)小于马尾松林(49.01)，有利于分解。⑤不同龄级的马尾松林和常绿阔叶林其土壤的碳、氮的含量都随着土层的增加而减少。常绿阔叶林表层土壤的C／N比明显低于马尾松林，表明其土壤富含有机质且分解较好。土壤的C／N比随着龄级的增加降低的趋势。 (4)珠江三角洲中幼林面积占森林总面积的80％以上，其林下植被生物量约占森林总生物量的33％左右，充分考虑林下植被生物量能提高区域森林生物量估算的精度。在1989-1993年、1994-1998年、1999-2003年3个研究时段间。珠江三角洲森林生物量共增加了14.67×106t。其中，马尾松林、常绿阔叶林和针阔混交林的生物量约占区域总生物量的80％，是区域森林生物量的主体;而中、幼林的生物量所占比例最大，达90％，但呈逐年下降趋势。珠江三角洲快速城市化和经济发展对区域森林生物量的积累并没有产生影响，区域森林面积基本保持不变，而区域森林生物量呈逐年增长趋势，年增长率为1.2％。随着珠江三角洲区域中、幼林不断发育成熟，区域森林的生物量将不断增加，其环境效应也将不断增强。 (5)在1989-2003年期间，珠江三角洲森林植被的碳储量共增加了16.14％。各个时间段中，马尾松林和常绿阔叶林对森林碳储量的贡献最大，分别占各个时间段森林总碳储量的60％左右。除疏林、灌木林的碳储量出现负增长外，其他类型的森林碳储量都呈现增长趋势。幼龄林的碳储量共下降了32.17N，而中龄林和成熟林的碳储量都呈现增加趋势，分别增加了21.16％和1.71倍。珠江三角洲森林碳储量主要储存在肇庆、惠州、江门和广州，其森林碳储量占整个地区森林林分碳储量的91.42％～91.83％。从各市区森林碳储量的总体变化趋势来看，3个时段期间都有不同程度的增加趋势。区域生态公益林的碳储量占森林总碳储量的33％左右，几乎未占到用材林碳储量的一半。但2类森林的碳储量都呈增加趋势。珠江三角洲地区在保持快速经济发展的同时，对现有森林植被进行了合理的保护，区域森林生物量和植被碳储量正在逐年增加，森林所提供的生态环境效益也在提高。应继续加强现有森林的抚育和管理，做到经济、环境和人口相互协调的可持续发展。