Abstract In Europe, production forests with conifers widely replace native broadleaf trees. In the Pleistocene lowlands of northern Germany, > 1.7 million hectares of pine forests (Pinus spp., mostly P. sylvestris) have replaced natural broadleaf forests. We compared aboveground biomass carbon (C) pools and net primary productivity (ANPP) of broadleaf forests with natural development (ND; mostly Fagus sylvatica or Quercus petraea forests; 146 years old on average) to nearby young pine forests (YP; 65 years old on average) and old pine forests (OP; > 90 years) in northern Germany. Study aims where (i) to estimate the aboveground biomass C loss resulting from forest transformation, (ii) to compare the ANPP of broadleaf and pine forests, and (iii) to identify the main factors causing differences in biomass C storage and ANPP between forest types. YP forests stored only half of the biomass C of the ND forests (means: 72 vs. 147 Mg C ha−1); OP stands exceeded YP stands only by ~20% (87 vs. 72 Mg C ha−1). The main factor driving the biomass C pool differences was tree species identity, while stand age was not influential. Mean ANPP was 1.1 Mg C ha−1 year−1 higher in ND forests than in YP stands due to higher litter production, while wood production was similar. We conclude that large-scale forest conversion to Scots pine forests has decreased the aboveground biomass carbon storage by half and the C sequestration potential with aboveground productivity by ~25%; this effect must be assessed together with changes in soil organic carbon stocks.

中文翻译：

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与自然发展的山毛榉森林相比，变薄的德国北部苏格兰松林具有较低的碳储存和吸收潜力

摘要 在欧洲，针叶林生产林广泛替代了原生阔叶树。在德国北部的更新世低地，超过 170 万公顷的松林（Pinus spp.，主要是 P. sylvestris）已经取代了天然阔叶林。我们比较了自然发育的阔叶林（ND；主要是山毛榉或栎属林；平均年龄为 146 岁）与附近的年轻松林（YP；65 岁）的地上生物量碳 (C) 库和净初级生产力 (ANPP)平均）和德国北部的古老松树林（OP；> 90 年）。研究旨在 (i) 估计森林转化导致的地上生物量碳损失，(ii) 比较阔叶林和松林的 ANPP，(iii) 确定导致森林类型间生物量碳储量和 ANPP 差异的主要因素。YP 森林仅储存了 ND 森林的一半生物量 C（平均值：72 与 147 Mg C ha−1）；OP 仅比 YP 高约 20%（87 与 72 Mg C ha-1）。驱动生物量碳库差异的主要因素是树种特性，而林龄没有影响。由于较高的凋落物产量，ND 森林的平均 ANPP 比 YP 林高 1.1 Mg C ha−1 year−1，而木材产量相似。我们得出的结论是，大规模森林转变为苏格兰松林使地上生物量碳储存减少了一半，地上生产力的 C 封存潜力减少了约 25%；这种影响必须与土壤有机碳储量的变化一起评估。YP 森林仅储存了 ND 森林的一半生物量 C（平均值：72 与 147 Mg C ha−1）；OP 仅比 YP 高约 20%（87 与 72 Mg C ha-1）。驱动生物量碳库差异的主要因素是树种特性，而林龄没有影响。由于较高的凋落物产量，ND 森林的平均 ANPP 比 YP 林高 1.1 Mg C ha−1 year−1，而木材产量相似。我们得出的结论是，大规模森林转变为苏格兰松林使地上生物量碳储存减少了一半，地上生产力的 C 封存潜力减少了约 25%；这种影响必须与土壤有机碳储量的变化一起评估。YP 森林仅储存了 ND 森林的一半生物量 C（平均值：72 与 147 Mg C ha−1）；OP 仅比 YP 高约 20%（87 与 72 Mg C ha-1）。驱动生物量碳库差异的主要因素是树种特性，而林龄没有影响。由于较高的凋落物产量，ND 森林的平均 ANPP 比 YP 林高 1.1 Mg C ha−1 year−1，而木材产量相似。我们得出的结论是，大规模森林转变为苏格兰松林使地上生物量碳储存减少了一半，地上生产力的 C 封存潜力减少了约 25%；这种影响必须与土壤有机碳储量的变化一起评估。驱动生物量碳库差异的主要因素是树种特性，而林龄没有影响。由于较高的凋落物产量，ND 森林的平均 ANPP 比 YP 林高 1.1 Mg C ha−1 year−1，而木材产量相似。我们得出的结论是，大规模森林转变为苏格兰松林使地上生物量碳储存减少了一半，地上生产力的 C 封存潜力减少了约 25%；这种影响必须与土壤有机碳储量的变化一起评估。驱动生物量碳库差异的主要因素是树种特性，而林龄没有影响。由于较高的凋落物产量，ND 森林的平均 ANPP 比 YP 林高 1.1 Mg C ha−1 year−1，而木材产量相似。我们得出的结论是，大规模森林转变为苏格兰松林使地上生物量碳储存减少了一半，地上生产力的 C 封存潜力减少了约 25%；这种影响必须与土壤有机碳储量的变化一起评估。我们得出的结论是，大规模森林转变为苏格兰松林使地上生物量碳储存减少了一半，地上生产力的 C 封存潜力减少了约 25%；这种影响必须与土壤有机碳储量的变化一起评估。我们得出的结论是，大规模森林转变为苏格兰松林使地上生物量碳储存减少了一半，地上生产力的 C 封存潜力减少了约 25%；这种影响必须与土壤有机碳储量的变化一起评估。