不同林分密度毛竹林生态系统碳储量特征

为了解毛竹林生态系统碳储量特征和碳库分配格局,以浙江钱江源森林生态系统定位观测研究站庙山坞林场为例,对5种林分密度毛竹林碳储量进行了分析和比较。5种林分密度的毛竹林土壤有机碳含量随着土层深度的增加均表现逐渐减少的变化趋势;毛竹林系统中土壤层碳储量均为各个林分类型中密度最高的组分,范围为127.65~166.65 t/ hm²;乔木层碳储量为15.59~31.59 t/ hm²,林分Ⅳ和Ⅴ的乔木层碳储量显著高于其他林分(P<0.05);五种林分灌草层和凋落物层碳储量均较少。随着林分密度的增加,毛竹林乔木层、土壤层和总系统碳储量也均增加。随着林分密度增加,毛竹林系统碳储量也逐渐增加,和其他森林生态系统相比,毛竹林生态系统碳储量仍略低,在不影响经济效益的情况下,建议再增加种植密度。     

不同利用方式对紫色土有机碳含量的影响

不同的利用方式能够改变土壤有机碳在土层中的分布，进而对土壤有机碳及土壤碳储量产生影响。本研究以贵州省黄平县旧州镇紫色土为研究对象，通过对0～40 cm土层由表及里每20 cm进行取样，对不同的耕作利用方式土壤有机碳含量进行测定数据统计分析，探索在不同土壤耕作利用方式下，土壤有机碳含量在垂直剖面中的关系。研究结果表明，在不同土壤耕作利用方式下，耕作层的有机碳含量变化幅度较大，而在20～40 cm之间的有机碳变化幅度较小。且在土层0～40 cm剖面上土壤有机碳的含量均由土壤深度的增加而下降，即有机碳含量顺序为菜园地>水稻土>玉米地，菜园地有机碳含量最高，为11.87 g/kg,玉米地有机碳含量最低，为3.07 g/kg,降低幅度不一致，以菜园地下降最为明显。     

云南省植烟土壤有机碳分布特征及其影响因素

为研究云南省植烟土壤有机碳分布特征及区域差异,在云南省烟草种植区域内,选择代表性植烟土壤进行剖面各层次土壤样品采集,对土壤有机碳密度含量范围、垂直分布特征及与土壤理化性状之间的关系进行研究。结果表明：（1）云南植烟土壤有机碳平均密度达10.21 kg/m2,植烟土壤类型中红壤有机碳密度较高,紫色土和黄壤有机碳密度较低。（2）植烟土壤有机碳密度随土层的加深而减少,黄壤各层次有机碳密度的差异较大,变异系数为122.35%;红壤各层次有机碳密度差异较小,变异系数在17.67%~ 49.60%,红壤有机碳密度较为稳定。（3）植烟土壤有机碳密度与土壤持水量呈显著正相关关系,与土壤总孔隙度相关关系不显著,与粘粒含量呈极显著正相关。植烟土壤有机碳氮质量比(C/N)在1.58~14.00,有机碳磷质量比(C/P)在1.26~34.08,红壤的C/N和C/P比值较大。     

黄土高原杨树人工林的细根生物量与碳储量研究

为了解细根生长、周转及其对土壤碳库的贡献,以太原地区杨树人工林(Populus tomentosa)为研究对象,采用连续取土样法及分解袋法,研究了细根(＜ 2 mm)的垂直分布、季节动态、年生产量及碳储量。结果表明：0~40 cm土层细根生物量为241.8 g/m2,其中活细根生物量为168.0 g/m2,约占细根总生物量的69.5%。细根主要集中于0~10 cm土层,且随土层加深而递减。细根生物量还具有明显的季节变化,最大值出现在8月,最小值出现在4月。细根年分解量为35.3 g/m2,年死亡量为98.2 g/m2。细根年生产量估计为216.6 g/m2,年周转率为1.29次。0~40 cm土层细根总碳储量为97.4 g?C/m2,每年由于细根死亡向土壤碳库输入的碳量约为39.6 g?C/m2。土壤全氮含量和土壤含水量是影响细根垂直分布的主要因素,而细根季节动态与土壤水分及气候特点密切相关。由于本研究区地处黄土高原,土壤水分短缺是导致细根生产量偏低的主要原因,且影响细根周转及其向土壤有机碳库的碳输入。     

风沙半干旱区不同时期覆膜对玉米田固碳及碳平衡的影响

通过对比秋季覆膜(AM)、春季覆膜(SM)和不覆膜(NM)3种模式栽培玉米对短期土壤有机碳储量和碳平衡影响的异同,旨在明确风沙半干旱区覆膜的固碳减排效应,为构建低碳地膜覆盖模式提供理论依据。结果显示,AM显著增加玉米籽粒产量、地上生物量和0~60 cm土层根系生物量(P<0.05);在0~100 cm土层,AM、SM、NM和初始的有机碳储量分别为83.7、84.2、89.2、90.53 Mg/hm²,各处理相同土层间差异不显著(P>0.05);NM、SM和AM土壤呼吸CO₂-C释放量平均值分别为2.10、2.09、2.37 Mg/(hm²·a),碳平衡分别为-522、-498、-474 kg CO₂-C/(hm²·a)。以上表明,AM增加系统碳输入的同时,增加了土壤呼吸碳排放,但在短期内不会引起土壤有机碳库的衰退,并能更大程度上减少单位面积产量的碳排放,是一种气候友好型的低碳农业技术。     

高寒区施肥和混播对燕麦人工草地土壤碳氮储量及碳氮垂直分布特征的影响

为了解高寒地区燕麦人工草地在燕麦品种、施肥措施和混播水平下土壤碳氮储量潜力及垂直分布动态,采用三因素四水平正交试验设计[L_(16)(4~5)],在燕麦各生育期研究了3个因素对土壤C、N储量的影响及其垂直分布特征。结果表明:3个因素在燕麦生长期对土壤C储量的影响表现为施肥混播品种,收获后期表现为混播施肥品种;各时期对土壤N储量的影响均表现为施肥混播品种。采用尿素37.5 kg/hm~2+磷酸二铵75 kg/hm~2+有机肥750 kg/hm~2的施肥措施,混播75 kg/hm~2箭筈豌豆时燕麦人工草地土壤C、N储量最高。施肥措施造成燕麦人工草地各时期不同土层间土壤C、N储量差异。在3种措施影响下燕麦人工草地0～50 cm土层土壤C、N储量潜力分别为176.78 t/hm~2和11.78 t/hm~2。土壤C、N储量随着土层的加深而逐渐下降,但0～20 cm土层土壤C、N储量显著高于其他土层。     

区域稻田土壤碳储量的空间分布特征

基于土壤类型法估算重庆市巴南区稻田土壤有机碳储量及其空间分布特征,结果表明：研究区稻田土壤有机碳总储量约为6.48×106 t,平均土壤有机碳密度为8.31 kg m-2,略高于全国平均水平。重庆市巴南区稻田0-20 cm土壤有机碳密度介于1.73~3.70 kg m-2 之间,剖面土壤有机碳密度介于5.13~14.07 kg m-2之间。0-20 cm和100 cm土壤有机碳储量分别为1.18×106 t和4.39×106 t,0-20 cm土壤有机碳储量为0-100 cm碳储量的27.50%,说明碳储量主要富集在表层土壤。土壤有机碳密度呈带状分布,且具有高度的不均匀性,同类土壤具有相似的有机碳蓄积量。     

宜居山地土壤机械组成对有机碳含量的影响

以位于适合人类居住黄海沿岸的大连市金州区大黑山松树林和玉米田为研究对象,分层采集土样,测定粘棕壤有机碳含量和机械组成。研究不同土地利用方式下土壤机械组成对有机碳含量的影响。结果表明：土壤有机碳含量的空间垂直分布总体上随着土壤深度增加而降低。松树林和玉米田土壤有机碳平均含量分别为7.619g/kg和5.971g/kg。土壤有机碳含量不同层次间差异极显著(P＜0.01)。土壤机械组成与有机碳含量呈现显著的相关关系。松树林土壤粉粒平均含量与有机碳平均含量的相关性最大(R²=0.8822),玉米田土壤砂粒平均含量与有机碳平均含量的相关性最大(R²=0.9786);松树林、玉米田土壤粘粒含量与有机碳平均含量的相关性最小（分别为R²=0.8186、0.6145）。粉粒在各层土壤中所占的平均含量(＞32%)最大。松树林土壤的粉粒和玉米田土壤的砂粒含量可以作为有机碳含量的一个预测因子,用来估计土壤有机碳的含量。     

洞庭湖湿地草地不同利用方式对土壤碳储量的影响

为研究不同利用方式对湿地草地土壤有机碳储量的影响,通过不同时段的土壤剖面有机碳含量的测定数据,分析不同利用方式下土壤碳储量的变化。结果表明：苔草地营造杨树林,对土壤有机碳储量的影响是一个骤变过程,可以引起土壤40 cm甚至以下土层有机碳的损失;造林8年后,原来储存在土壤中的有机碳损失了33.89 t/hm2;每年取走地上产品对土壤有机碳储量的影响是一个逐渐变化的过程,主要影响土壤表层尤其是0~10 cm深土壤碳的积累量,与未受人为干扰的苔草地相比,8年内土壤有机碳的积累量只少1.95 t/hm2。不论何种人为利用方式都减少了湿地草地土壤有机碳的积累量。     

长期不同施肥措施下华北潮土土壤有机碳的固存变化

为揭示小麦秸秆还田及施肥对潮土土壤有机碳演变的影响,以指导华北潮土培肥增产。在辛集马兰设置22 a潮土长期定位试验(1992-2014年,试验包含4个处理,NP:不施钾+秸秆不还田; NPK:平衡施肥+秸秆不还田;NPS:不施钾+小麦秸秆还田; NPKS:平衡施肥+小麦秸秆还田),研究不同施肥措施下试验年限、碳投入、碳平衡与土壤有机碳含量的响应关系。结果表明:所有处理表层(0～20 cm)土壤有机碳含量随时间均呈增加趋势,NP、NPK、NPS、NPKS增加速率分别为0. 06,0. 17,0. 25,0. 34 g/(kg. a),且22 a后各处理土壤有机碳储量均增加,分别增加为2. 2,6. 2,5. 9,8. 9 t/hm~2,固碳速率分别为0. 10,0. 28,0. 27,0. 40 t/(hm~2·a)。土壤有机碳储量变化与累积碳投入变化量呈线性相关关系(y=0. 091x-0. 241,R~2=0. 360*),在小麦秸秆还田下,维持初始有机碳水平的累积碳投入量为2. 65 t/hm~2,固碳效率为9. 1%。通过边界线分析可知,小麦和玉米生产中稳产高产最低土壤有机碳含量分别为9. 47,9. 04 g/kg,未达到此值时土壤有机碳含量每增加1 g/kg,小麦籽粒产量增加167. 5 kg/hm~2,玉米籽粒产量增加678. 5kg/hm~2。秸秆还田和平衡施肥是华北潮土有机碳含量提升和土壤碳库保育的重要手段,连续秸秆还田和平衡施肥对保证该区域粮食生产高产稳产有重要作用。     

黄土高原柴松群落优势种群更新研究

为了探讨柴松（Pinus tabulaeformis f. shekannesis）群落优势种群的更新特点及其不同林型对优势种群更新机制的影响,笔者采用样方法调查了黄土高原柴松群落（柴松纯林及柴松-辽东栎（Quercus wutaishanica）混交林）内柴松及辽东栎种群的径级结构和幼苗数量,分析了种群及幼苗的更新动态、幼苗的死亡率和原因。结果表明：纯林和混交林内柴松以及纯林内辽东栎种群及幼苗大小结构整体上都呈反“J”字型,表明种群为增长型种群。而混交林内辽东栎为成熟性种群;混交林内的环境条件更适于柴松幼苗的初期生长,而柴松幼苗后期生长在纯林内较好。柴松幼苗密度在各群落类型中均低于辽东栎,且数量较少。根据幼苗的数量及生长趋势来看,柴松林下更适宜于辽东栎幼苗的生长。     

秦岭火地塘林区主要森林类型碳储量和碳密度估算

火地塘林区地处秦岭南坡中段,是中国暖温带向亚热带气候的过渡带。林区森林主要为天然次生林, 树木种类丰富并具有明显的垂直分异性。准确估算森林碳储量在研究全国乃至全球碳平衡中起着重要的作用。笔者基于生物量的回归方程, 估算该林区主要森林类型碳储量和碳密度的大小，并运用GIS软件Citystar(4.0)进行数据的空间分析。结果显示：不同树种随海拔高度呈垂直地带性分布。华山松和红桦的分布范围广，且碳储量大小明显高于其它三种类型的；锐齿栎、油松主要分布于中低海拔地带；华北落叶松的平均碳密度值最大；锐齿栎和红桦的平均碳密度接近但低于华北落叶松的；油松和华山松的平均碳密度接近且较低。     

小五台山不同林分类型林地水文效应及涵养水源生态功能价值估算

为了探索小五台山不同林分类型林地涵养水源机制、生态功能价值量大小,通过对枯落物层和土壤层的野外调查和室内试验,笔者分析了小五台山7种主要林分类型林地水文效应,采用影子价格法估算了7种林分类型林地涵养水源的生态功能价值。结果表明：不同林分类型枯落物最大持水量变化范围为119.46~293.62 t/hm2,最大持水量与枯落物储量变化顺序基本一致;土壤层最大持水量变化范围为3463.05~3941.05 t/hm2。其中,落叶松×白桦混交林持水量(3941.05 t/hm2)最大,是油松纯林的的1.14倍;综合枯落物层和土壤层,小五台山7种林分类型林地蓄水能力顺序为：落叶松×白桦混交林＞落叶松×云杉×白桦混交林＞白桦×云杉混交林＞亚高山草甸＞白桦纯林＞落叶松纯林＞油松纯林,且在枯落物层和土壤层的蓄水过程中,土壤层的贡献率最大,在92%以上;通过影子价格法,估算出小五台山林地平均涵养水源价值量为14465.86元/hm2,整个河北小五台山约31583.3万元,其中落叶松×白桦混交林涵养水源价值量最大,为15377.53元/hm2,是油松纯林1.16倍。     

黄土高原天然柴松纯林不同坡位幼苗更新特性研究

为了探讨纯林柴松（Pinus tabulaeformis f. shekannesis）种群不同坡位幼苗的大小结构及其更新特点,通过对陕西富县大麦秸沟地区柴松群落的调查,采用样方法研究黄土高原子午岭天然柴松纯林内天然更新的变化规律。结果表明,柴松纯林幼苗的天然更新特点与坡位有极大关系。从幼苗数量来看,上坡位与中坡位相差不大,却远大于下坡位。对于幼苗的高度3个坡位差异不显著,且都与平均高度无明显差异。从幼苗的密度来看,上坡位与中坡位差异不大,且和平均密度差异不显著,而下坡位的幼苗密度远低于上中坡位,且远小于平均密度。因此,建议在柴松纯林保护和恢复过程中,一定要注意对不同的坡位采用不同的抚育措施。     

4种典型亚热带森林生态系统生长季地表N2O通量特征

为了探讨森林地表N2O通量特征,在湖南省大山冲森林公园选取4种典型的亚热带森林类型：杉木人工纯林(CL)、马尾松-石栎-南酸枣针阔混交林(PM)、南酸枣-豹皮樟-四川山矾-台湾冬青阔叶混交林(CA)、青冈-石栎-马尾松-南酸枣常绿阔叶林(CG),采用静态暗箱-气相色谱法测定4种森林类型的地表N2O通量,研究亚热带地区典型森林类型土壤N2O通量在生长季的变化特征。结果表明：在生长季除南酸枣-石栎林表现为N2O的汇外[-27.21 μg/(m2?h)],其余3种林分地表通量均表现为N2O的源,平均通量按从大到小的顺序为：马尾松-石栎林[34.61 μg/(m2?h)]>杉木纯林[30.48 μg/(m2?h)]>青冈林-石栎[5.82 μg/(m2?h)];从整个生长季来看,不同坡位马尾松-石栎林、杉木纯林、青冈林-石栎和南酸枣-石栎地表N2O通量的变化不明显;相关性分析表明,不同林分之间的N2O通量与土壤湿度、温度等理化性质有密切关系,土壤水分是影响该地区森林地表N2O通量的主要因子,温度通过影响土壤水分间接影响土壤N2O的释放量。     

油松、虎榛子不同林型根际土壤微生物多样性研究

为了了解油松、虎榛子不同林型中微生物区系的变化及功能多样性变化规律,揭示在自然森林生态系统中虎榛子的存在对油松促生作用机制,笔者以油松、虎榛子不同林型根际土壤为研究对象,采用传统分离方法和BIOLOG分析技术对其不同林型根际土壤微生物进行分离、鉴定,以及功能多样性的测试分析。结果表明：油松、虎榛子混交林根际土壤微生物数量最多、分布较均匀,稳定性最好;油松、虎榛子混交林根际土壤功能多样性指数显著高于2种纯林。     

北京松山自然保护区天然油松林土壤养分与坡位关系的研究

为了阐明坡位对天然油松林地土壤养分状况的影响,并为华北地区天然油松林地的抚育管理提供科学依据,以北京市松山自然保护区内的健康天然油松林地的土壤为研究对象,对样地内上、中、下3个坡位的土壤主要养分含量进行分析测定,探讨林地内土壤主要养分含量与坡位的关系。结果表明：（1）土壤养分主要在下坡位汇集,各坡位油松林土壤全氮含量和速效钾含量：上坡位>中坡位,而有效磷含量为：中坡位>上坡位。（2）各养分元素主要集中于土壤表层,基本随土层深度的加深而降低;土壤全氮和有效磷含量分别在下坡位和中坡位出现了随土层深度加深而先降低后升高的趋势;（3）土壤速效钾含量在0~20 cm土层深度表现为中坡位出现最低值,而在20~60 cm土层深度表现为中坡位出现最高值。     

小兴安岭原始椴树红松林与次生杨桦林土壤氮组分特征

探讨小兴安岭原始椴树红松林成熟林、中幼龄林及次生杨桦林的土壤氮组分特征,为评价该地区不同森林植被对土壤氮库的影响提供基础数据。以原始椴树红松林成熟林、中幼龄林和次生杨桦林为研究对象,采样分析了土壤容重、总有机碳、全磷、全氮、速效氮、铵态氮、硝态氮等土壤理化性质。结果表明：全氮、速效氮、铵态氮、硝态氮含量均随土层加深而递减。不同林型同一土层,椴树红松林成熟林及中幼龄林之间土壤全氮和硝态氮含量差异显著(P<0.05),但二者与次生杨桦林之间差异均不显著。土壤全氮与铵态氮、孔隙度呈极显著正相关(P<0.01),与总有机碳、速效氮呈显著相关(P<0.05);土壤硝态氮与速效氮、孔隙度呈极显著正相关(P<0.01),与凋落物量现存量呈显著相关(P<0.05),与含水率呈极显著负相关(P<0.01);铵态氮与全氮、孔隙度呈极显著正相关(P<0.01);速效氮与孔隙度呈极显著正相关(P<0.01),与全氮呈显著正相关(P<0.05),与其他指标相关关系不显著。在不同的氮组分中,速效氮、硝态氮作为优势氮种,对小兴安岭椴树红松林及次生杨桦林植被生长及土壤有机碳的影响作用更显著。地上凋落物对于土壤碳氮的贡献具有延后性,3种林型土壤氮组分差异是土壤理化性质、凋落物、土壤环境等多种因素综合作用的结果。     

亚热带3种森林类型土壤微生物碳、氮生物量特征比较

为了比较不同森林类型土壤微生物数量和生物量的差异特征,揭示不同森林类型对微生物数量和生物量碳、氮的影响,采用稀释平板法和氯仿熏蒸浸提法,研究了湖南省长沙市天际岭国家森林植物园樟树人工林、马尾松人工林、樟树-马尾松混交林土壤微生物数量、碳氮生物量特征。结果表明：（1）樟树林、混交林和马尾松林中的土壤微生物总数量为樟树林>混交林>马尾松林,均呈显著差异(P<0.05);（2）林型对土壤微生物数量和比例有显著的影响。各类土壤微生物比例特征为：细菌为樟树林>马尾松林>混交林,真菌为混交林>马尾松>樟树林,放线菌为混交林>马尾松>樟树林;（3）3种林型土壤微生物生物量碳的特征为马尾松林>混交林>樟树林,其平均含量分别为543.01、421.48、370.95 mg/kg;微生物生物量氮特征则为：樟树林>马尾松林>混交林,平均含量分别为37.28 mg/kg、23.20 mg/kg、15.12 mg/kg。土壤微生物生物量碳、氮与土壤有机碳、全氮呈显著线性相关,与土壤水分相关关系不显著,土壤有机质是影响土壤微生物生物量的重要因素。