海南岛灌丛土壤有机碳分布特征

海南岛土壤有机碳研究工作多集中在森林土壤,而灌丛土壤尚未引起足够重视。本文以海南岛24个灌丛样地的72个土壤剖面为研究对象,分析其有机碳含量、有机碳密度及其碳储量,以期揭示海南岛灌丛土壤有机碳的分布特征,并初步估算海南岛灌丛土壤的有机碳储量,为评价海南岛灌丛的重要生态价值提供理论依据。结果表明:海南岛灌丛土壤平均有机碳含量为(6.20±0.61)g/kg,平均土壤有机碳密度为5.94 kg/m~2;土壤有机碳含量及各土层统一到10 cm厚度的平均有机碳密度随土壤深度的增加而减少;海南岛灌丛土壤(100 cm)的有机碳储量约为1.48×10~7t。其中,土壤表层(0~30 cm)与(0~50 cm)的贡献率分别为46.15%和65.28%,与其它类型土壤一致。     

热带滨海台地典型森林类型凋落物及土壤有机碳特征

以海南岛滨海台地5种典型森林植被为研究对象,利用标准地调查法对不同森林类型土壤有机碳含量、有机碳密度及单位面积有机碳储量的垂直分布特征进行比较分析,同时对不同森林类型凋落物及土壤表层细根的碳含量、碳密度和单位面积碳储量进行对比分析。结果表明:5种森林土壤有机碳含量介于1.79~10.60 g/kg之间,且随着土层深度的增加而降低;表层土壤(0~10 cm)有机碳密度和单位面积碳储量分别介于0.79~1.47 kg/m2和7.9~14.67 t/hm2之间;桉树林(2.11 t/hm2)和木麻黄林(1.73 t/hm2)凋落物单位面积碳储量高于其他3种林分;5种类型森林土壤表层细根单位面积碳储量介于0.29~0.47 t/hm2之间,木麻黄林最高(0.47 t/hm2),大叶相思林最低(0.29 t/hm2)。     

海南植胶区砖红壤有机碳分布特征

为揭示海南植胶区土壤有机碳分布特征,对其4种母质发育的典型砖红壤的64个土壤剖面数据进行分析。结果表明：4种母质发育的砖红壤0~60 cm土壤有机碳平均含量为6.29~8.33 g/kg,以铁质砖红壤最高,硅质砖红壤最低;0~60 cm土壤有机碳平均密度为4.85~6.55 kg/m2,以铁铝质砖红壤最高,以铁质砖红壤最低;4种母质发育的砖红壤有机碳含量和有机碳密度在土壤剖面中具有明显的垂直分布性,随着土壤深度的增加呈降低趋势;土壤有机碳含量与pH呈极显著负相关（p＜0.01）,与土壤全氮呈极显著正相关（p＜0.01）。综上所述,海南植胶区的砖红壤为低有机碳密度土壤,其植胶生产中应改进土壤管理措施增加土壤固碳。     

种植年限对胶园土壤剖面有机碳分布特征的影响

通过剖面直接实测法,研究幼树期(4 a)、旺产期(12 a和19 a)3种不同树龄橡胶林土壤有机碳变化特征及其与土壤pH、全氮、C/N比的相关关系。结果表明:(1)4、12、19 a橡胶林土壤有机碳含量均随着土层深度的增加而降低;3个树龄橡胶林土壤有机碳总体大小顺序为12 a>4 a>19 a。(2)橡胶林土壤呈酸性反应,且土壤剖面有机碳含量均随深度呈下降趋势,而土壤pH随深度呈上升趋势。土壤不同层次有机碳含量与pH呈显著负相关(R2≥0.708 8)。(3)不同树龄橡胶林土壤有机碳与全氮之间均呈显著的线性正相关,土壤C/N比为8.19~16.49,有利于有机质矿化过程中养分的释放。橡胶林土壤C/N比随树龄的增长不断下降,说明树龄大小对土壤碳氮含量在土壤剖面垂直分布上有一定的影响。     

基于MODIS遥感数据的海南岛橡胶林碳密度空间分布研究

天然橡胶林作为经济林在海南森林碳汇中占有很大的比例,具有较大的碳汇价值,准确的获取橡胶林碳密度空间分布信息对开展橡胶林碳汇功能进行评价具有重要的意义。为了能在空间上体现同一区域不同地点橡胶碳密度的差异,在MODIS遥感数据和橡胶普查数据的基础上,采用CASA模型和降尺度的方法,得到了海南岛天然林橡胶碳密度空间分布图。结果表明:该方法能在一定程度上体现出海南岛天然橡胶林碳密度的空间分布,天然橡胶林碳密度高值区分布在海南岛的中部,平均碳密度在25~33 t/hm2之间,而低值区域分布在海南岛北部,平均碳密度小于20 t/hm2。     

不同类型茶园土壤团聚体有机碳分布特征研究

采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究福建省武夷山市5种不同类型茶园土壤（黄壤、红壤、潮砂土、高山草甸土、紫色土）团聚体有机碳分布特征。结果表明：5种类型茶园土壤各粒级团聚体有机碳含量均随土壤层次的加深呈现降低的趋势;2个土层中,5种类型茶园土壤团聚体有机碳含量均以＞5 mm粒径最高,随着土壤团聚体粒径的增加,团聚体有机碳增加;黄壤、高山草甸土和紫色土茶园均以＞5 mm粒径团聚体有机碳储量和贡献率最高,而潮砂土则以＜0.25 mm粒径最高;土壤有机碳含量与各粒径团聚体有机碳含量呈极显著正相关（相关系数为0.95～0.98）。     

近20年海南岛土壤有机碳时空变异

为探明海南土壤有机碳变化规律,以海南岛表层土壤有机碳为研究对象,在收集调查相关历史资料的基础上,采集土壤样品并测定其土壤有机碳含量,利用ArcGIS空间分析模块,分析1980s～2000s海南土壤有机碳时空变异特征并探讨其主要影响因素。结果表明,1980s和2000s海南表层土壤有机碳含量变幅为2.90～93.74 g/kg和0.25～44.67 g/kg,表层土壤有机碳含量总体呈下降趋势,全岛平均下降了5.86 g/kg。按土壤有机碳等级划分标准,1980s时期海南土壤有机碳主要分布在3、4级,而在2000s期间主要分布在4、5级,表明海南土壤有机碳含量低的分布面积逐渐增大,而高含量的土壤分布面积在减小。在海南特殊的气候条件下,降水量和温度显著影响土壤有机碳含量;土壤有机碳的空间变异性主要受降水量和土壤初始有机碳含量及土地利用方式的影响;再加上人为活动频繁,加剧了土壤有机碳含量的下降。为了海南农业生产的可持续发展,遏止海南土壤有机碳含量进一步降低,大力提倡秸秆还田,增施有机肥,采用保护性耕作措施是海南省土地使用管理的当务之急。     

干旱区棉田土壤剖面有机碳和全氮含量垂直分布特征及碳储量变化

 以休闲地为对照,对准葛尔盆地南缘典型干旱区棉田土壤有机C、全N垂直分布状况进行了研究。结果表明：（1）从垂直分布上看,土壤有机碳、全N、C/N随着土壤深度的增加而降低,且0~30 cm土层明显高于30 cm以下。棉花生长初期,棉田与休闲地有机碳含量差异不明显;到生长后期,棉田与休闲地有机碳含量差异明显,并且休闲地土壤有机碳逐月下降。（2）棉田土壤全N与土壤有机碳含量之间存在显著的线性正相关;（3）棉田土壤有机碳储量变化情况, 棉花开始生长时,0~30 cm和0~90 cm土层有机碳储量降低,到花期（7月）时最低;而随着棉花生长逐渐放缓（8月末）,由于凋落物分解输送到土壤表层,有机碳储量呈现增加趋势。而休闲地有机碳储量由于没有凋落物的输入而逐月降低。总之,与休闲地相比,棉田土壤有机碳含量更高,土壤碳储量增加。     

海南岛橡胶林生态系统碳通量及其影响因子研究

以位于海南岛西北部儋州地区的橡胶林为研究对象,采用涡度相关技术进行长期CO2通量观测,获得海南岛橡胶林生态系统碳通量的动态特征,并分析其对各影响因子的响应情况。结果表明:(1)橡胶林生态系统净碳交换量(NEE)日动态均为"U"型曲线,白天均为碳吸收(NEE为负值),夜间均为碳排放(NEE为正值);全年各月除2月外,NEE月总值均为负值,吸收碳,雨季4~10月各月NEE值均较大,旱季1~3月、11~12月,各月NEE值均较小;橡胶林年固碳能力强大,超过11.0 t C/(hm2·a)。(2)橡胶林生态系统NEE与光合有效辐射(PAR)、冠层内大气平均温度(Ta)、地下5 cm土壤温度(T_-5 cm)和饱和水汽压差(VPD)及地下5 cm土壤含水量(VWC_-5 cm)等均负相关,但影响强度不同,其中PAR影响最为显著;另外NEE还与橡胶林本身林分状况及周围大气环境CO2浓度等相关。     

橡胶林土壤碳矿化特征初探

采用田间试验和室内测定相结合的方法,研究了4、12、19、24 和29年橡胶林土壤矿化碳含量的时空变化特征及其与有机碳含量的比值变化。结果表明：5种树龄橡胶林土壤最高矿化碳含量均出现在0～15 cm土层,随着土壤深度的增加而呈下降趋势;随着培养时间的延长,矿化碳含量呈现从急剧下降到逐渐平稳的变化趋势。而土壤矿化碳含量和有机碳含量的比值在2.03%～5.55%,随着树龄的增加呈现降升不断交替的变化规律。     

海南植胶区土壤有机碳储量的估算

分别采用固定深度法、等效质量法和纵向拟合法对海南植胶区土壤有机碳储量进行了估算。结果表明,海南植胶区4种不同母质分别发育而成的砖红壤土壤有机碳储量均具有明显的垂直分布性,随着土壤深度的增加,有机碳储量逐渐降低。3种方法计算的海南植胶区4种砖红壤0～60 cm土层有机碳储量平均为47.98～59.14 Mg/hm2,远低于同气候带原始森林土壤有机碳储量。     

热带海岸防护林土壤活性有机碳分布特征:人工林与天然次生林的比较

本研究旨在比较热带海岸天然次生林与人工林土壤活性有机碳的差异,从而提高沿海防护林土壤有机碳库的存储能力和维持土壤碳平衡提供理论依据。选取海南岛沿海防护林中典型的2种人工林和2种天然次生林作为研究对象,通过测定土壤活性有机碳及养分含量,对热带海岸天然次生林与人工林土壤有机碳的积累能力及土壤养分与有机碳相关性的差异进行分析。结果表明:(1)该研究区4种林分土壤总有机碳、轻组有机碳和易氧化有机碳均表现为琼崖海棠天然次生林香蒲桃天然次生林大叶相思人工林木麻黄人工林;(2)4种林分土壤轻组有机碳占总有机碳比例以天然次生林最高,而人工林则具有更低的轻组有机碳分配比例;反之,人工林的土壤易氧化有机碳占总有机碳比例显著高于天然次生林;(3)4种林分的土壤活性有机碳与土壤全氮、土壤容重相关性显著,此外,2种人工林林地土壤活性有机碳与土壤含水量、pH、碳氮比同样具有相关性。相关性分析结果表明,人工林土壤活性有机碳与土壤各因子的相关性较天然次生林更为密切。这说明热带海岸林地土壤碳含量总体较低,与人工林相比,天然次生林土壤有机碳具有较大稳定性。     

海南岛橡胶林群落与青梅林群落物种组成特征分析

橡胶林在海南岛分布较广,是海南岛重要的植被类型之一,在海南热带森林生态系统中占有非常重要的地位;同样青梅林在海南热带森林生态系统中地位也极其重要。本文分析海南岛橡胶群落与青梅林群落物种组成与区系成分特征,结果表明：（1）在调查面积为10 400 m2橡胶林样地内共有种子植物91科296属450种;在调查面积为3 600 m2的青梅林样地内共有种子植物45科84属94种。（2）橡胶林群落主要由大戟科、禾本科、茜草科、蝶形花科和菊科组成;青梅林群落主要由茜草科、大戟科、豆科、番荔枝科和无患子科组成。（3）橡胶林群落热带成分的科有58个,占总科数的63.7％,青梅林群落热带成分的科34个,占总科数的75.6％,表明了橡胶林群落和青梅林群落同样都具有热带性质。（4）橡胶林中热带亚洲的属37个,占总属数的12.5％;青梅林群落中热带亚洲的属22个,占总属数的26.2％,表明青梅林群落热带亚洲亲缘性较强。（5）海南橡胶林群落世界广布科有24个,占总科数的26.1％,世界广布的属有14个,占总属数的4.8％,分别高于青梅林群落的15.6％和1.2％,橡胶林群落世界广布分布比例较高表明了其群落过渡性的特点。     

琼东北农村地区森林植物区系研究

农村地区植被不同程度上都受人类生产活动影响。为了揭示琼东北农村地区森林植物区系特征,在搜集文献资料和样方调查基础上,对文昌、琼海的23个村庄周边森林植物资源进行分析。结果表明,琼东北农村地区森林植被主要有维管植物967种,其中蕨类植物39种,裸子植物4种,被子植物924种。科的分布区类型中单种科与寡种科占多数,特别是单种科比例较高,与尖峰岭的较为接近,比五指山高8个百分点,地理成分以热带—亚热带分布型为主。属的分布区类型中小属和单种属占绝大多数,占海南1 210属的45.62%,地理成分以泛热带植物分布为主。     

海南岛土壤养分质量综合评价

为了有效地调控和培肥土壤创造稳定高产的土壤条件,掌握土壤养分的演变规律提供科学依据,利用地统计学与GIS技术相结合的方法.综合评价了2个时期海南岛土壤养分质量状况.结果表明:海南岛土壤养分要素5项指标所占的权重分别是:pH19.58%、有机质18.45%、速效磷18.17%、碱解氮22.14%、速效钾21.67%;用同一综合指数标准将海南岛2个时期土壤养分质量等距划分为5个等级;1983年分布面积最广的是3级,为15 169.9 km~2,占全岛总面积的44.68%;面积分布最小的等级是5级,仅占全岛总面积的1.24%,各等级分布面积大小顺序依次为3级＞2级＞4级＞1级>5级.2007年集中分布在2级、3级和4级,1级和5级几乎没有分布,分布面积最大的3级,面积为21 672.86 km~2,占据了海南岛土壤总面积的63.83%.从1983年到2007年,土壤养分质量各等级面积均发生了不同程度的变化,变化最大的是3级,最小的是5级,其余等级大小顺序依次为2级＞4级＞1级.     

海南文昌3种森林类型凋落物及土壤有机碳现状分析

针对海南文昌滨海台地3种森林类型(人促更新次生林、次生林、椰子林)林下枯落物现存量及土壤活性有机碳性状(有机碳、易氧化有机碳及轻组有机碳含量)进行了测定。结果如下:3种林型凋落物层现存量及总碳储量分别为:椰子林4.53、1.51 t/hm2;次生林1.76、0.65 t/hm2;人促更新次生林1.53、0.60 t/hm2;均为分解层(包括半分解层和全分解层)未分解层。1 m深土层深度内,3种林型土壤SOC、EOC及LFOC含量变化规律一致,均呈下降趋势,且不同林型不同土层间各组分含量差异显著(p0.05)。经相关性分析表明,土壤SOC、EOC及LFOC相互之间具有显著正相关。说明在土壤母质、土壤类型、气候条件基本一致条件下不同植被类型土壤碳库组分比例及变化规律相似,但土壤各组分含量大小各异,从土层分布情况来看,林下凋落物质量和人为因素是碳储量关键影响因子。     

热带海岸典型森林类型土壤有机碳储量和碳氮垂直分布特征

热带海岸森林是重要的碳库,很容易受到人类活动的干扰,包括森林砍伐和气候变化。因此,迫切需要探明森林土壤有机碳储量,为热带海岸森林的保护和恢复提供理论依据。以热带海岸4种典型森林类型为研究对象,研究土壤中有机碳和全氮垂直分布特征及其与其他土壤理化性状关系。结果表明:不同林型土壤有机碳和全氮在土壤剖面中的垂直变化规律一致,表层含量较高,随着剖面深度增加含量逐渐降低,且不同土壤层次间呈现显著性差异。不同森林类型土壤有机碳和全氮含量平均值分别为1.35~7.06、0.08~0.61 g/kg,其中椰子人工林的土壤有机碳和全氮含量平均值最高,分别为7.06、0.61 g/kg,其次是香蒲桃天然次生林(6.07、0.44 g/kg)。各森林类型土壤碳氮比平均值依次为大叶相思人工林﹥木麻黄人工林﹥香蒲桃天然次生林﹥椰子人工林。各森林类型0~100 cm土层土壤有机碳储量从大到小依次为椰子人工林、香蒲桃天然次生林、大叶相思人工林和木麻黄人工林。相关分析结果表明,各个森林类型土壤有机碳与土壤容重呈显著负相关,与全氮呈显著正相关。说明椰子人工林和香蒲桃天然次生林森林生态系统达到平衡稳定状态,其碳汇效益较木麻黄人工林和大叶相思人工林显著,对热带海岸森林生态系统健康的经营与维护具有重要意义。     

基于GIS的海南岛森林生态系统服务功能价值评估

对海南岛森林涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境、生物多样性保护、森林防护和森林游憩8个方面14个指标进行生态系统服务功能价值评估。结果表明：海南岛8项生态服务功能总价值量2 528.29亿元/年,功能价值贡献大小依次为：涵养水源（47.52％）＞净化环境(12.35％)＞固碳释氧（11.68％）＞生物多样性保护（10.31％）＞固土保肥(6.65％)＞森林防护(6.16％)＞森林游憩(4.42％)＞积累营养物质(0.91％),根据不同森林类型的生态服务功能价值量分析,原始林（28.34％）＞次生林（26.96％）＞橡胶林（24.42％）＞用材林（14.02％）＞防护林（3.24％）＞经济林（2.29％）＞灌木林（0.43％）＞红树林（0.29％）。