辽宁仙人洞典型林分森林土壤碳氮分布特征

以辽宁省仙人洞自然保护区内阔叶混交林、红松林、日本落叶松林、针阔混交林、赤松林以及栎类林6种典型林分为研究对象,分析了不同林分类型下土壤有机碳的含量、有机碳储量、全氮含量、碳氮比(C/N)及有机碳含量与全氮、速效磷、速效钾的相关关系。结果表明:随着土壤剖面深度的增加,不同林分的土壤有机碳、全氮含量逐渐降低,且不同土壤层次间呈现出显著性差异;不同林分土壤有机碳含量平均值为15.11~47.07 g/kg;不同林分土壤全氮含量为2.83~11.17 g/kg;不同林分的C/N为9.27~28.23,平均值大小为栎类林红松林赤松林日本落叶松阔叶混交林针阔混交林;不同林分0~50 cm土层的土壤有机碳储量大小为针阔混交林(230.64 t/hm~2)日本落叶松(210.46 t/hm~2)阔叶混交林(136.26 t/hm~2)赤松林(122.84 t/hm~2)红松林(97.84 t/hm~2)栎类林(68.55 t/hm~2);在0~10 cm土层,各个林分土壤有机碳含量与土壤全氮、速效磷、速效钾呈显著正相关(P0.05),在10~20 cm土层,各个林分土壤有机碳含量与土壤全氮、速效磷呈显著正相关(P0.05),土壤有机碳与速效钾不存在显著相关性。     

长白山云冷杉针阔混交林土壤有机碳与土壤理化性质的相关性

以长白山地区汪清林业局金沟岭林场3种不同针阔比的云冷杉混交林为研究对象,采用野外调查、样品采集、室内分析等相结合的方法,揭示了土壤有机碳以及土壤理化性质的剖面分布特征,探讨了有机碳与理化性质间的相关性。结果表明,长白山云冷杉针阔混交林土壤有机碳质量分数均值为38.84g·kg^-1、有机碳密度均值为13.89kg·m^-2;两者的剖面分布特征一致,均具有表聚性,即表层含量最高,随着土层加深逐渐下降;土壤含水率以及土壤全氮、全磷、全钾质量分数也均呈现逐渐降低趋势,而土壤密度和土壤pH值呈增加趋势;土壤有机碳与土壤密度呈极显著负相关,与土壤含水量、土壤全氮、全磷质量分数呈极显著正相关,与土壤pH值、全钾质量分数相关性不显著。     

微地形对云冷杉阔叶混交林土壤有机碳和全氮的影响

  目的  土壤有机碳与全氮是土壤质量评价的重要指标，同时与全球碳氮循环和气候变化密切相关。地形，尤其微地形是驱动土壤特征空间异质性的重要因素。本文旨在探究微地形对土壤有机碳和全氮的影响，为无人机数据应用与东北天然林土壤养分管理提供依据。  方法  以云冷杉阔叶混交林为对象，通过无人机激光雷达数据提取4块1 hm2样地中400个10 m × 10 m样方的微地形因子，采用相关性分析和冗余分析研究微地形对土壤有机碳和全氮的影响。  结果  研究区20 ~ 40 cm土层土壤有机碳和全氮均与高程呈极显著正相关（r = 0.26，0.25，P < 0.01），0 ~ 20 cm土壤全氮含量与坡度呈极显著正相关（r = 0.18，P < 0.01），其余相关性皆不显著。各样地的相关性分析结果存在差异。样地Ⅰ土壤有机碳与高程呈负相关（0 ~ 20 cm:r = ?0.37，P < 0.01；20 ~ 40 cm:r = ?0.21，P < 0.05），样地Ⅲ与样地Ⅳ 20 ~ 40 cm土壤有机碳与高程呈负相关（r = ?0.20，?0.21，P < 0.05），样地Ⅲ 0 ~ 20 cm土壤有机碳与坡向呈正相关（r = 0.26，P < 0.05）；样地Ⅰ20 ~ 40 cm土层土壤全氮与高程呈负相关（r = ?0.34，P < 0.01），与复合地形因子平面曲率呈负相关（r = ?0.24，P < 0.05）。在冗余分析中，RDA1约束轴的解释率达到88.05%，其中高程与20 ~ 40 cm土壤有机碳向量夹角较小，呈正相关关系，且高程与坡向对土壤有机碳和全氮有较大影响。  结论  对比样地中心法和缓冲区法两种方法提取的无人机激光雷达数据，发现样方中心法选取的地形因子更多，且回归模型R2较大。微地形中的高程、坡度、坡向均对云冷杉阔叶混交林表层土壤有机碳和全氮有一定影响。以研究区4块样地整体和样地个体为尺度，分析微地形因子与土壤有机碳和全氮的相关性时发现，两者存在较大差异，表明云冷杉阔叶混交林土壤有机碳和全氮具有很强的空间异质性，且与简单地形因子的相关性强于复合地形因子。      

不同毛竹林土壤碳氮养分的季节变化特征

应用定位研究法探明位于浙江省富阳市春建乡不同结构毛竹Phyllostachys pubescens林土壤0~10,10~30和30~50 cm等3个层次有机碳和全氮质量分数的季节变化特征。结果表明,垦复毛竹纯林土壤有机碳质量分数的季节变化(12.9~38.9 g.kg-1)秋冬高于春夏,而未垦复毛竹纯林却与之相反,即春夏高于秋冬季节,变幅为7.5~31.2 g.kg-1;毛竹与木荷Schima superba混交林土壤有机碳质量分数(7.5~40.2 g.kg-1)冬季最高春季最低,表现出与毛竹纯林不同的变化特征。垦复毛竹纯林土壤全氮质量分数(0.8~2.4 g.kg-1)夏季最高春季最低,未垦复毛竹纯林却是春季最高秋季最低,土壤全氮质量分数变幅为1.3~3.0 g.kg-1;而毛竹木荷混交林是夏季最高秋季最低,土壤全氮质量分数变幅为(0.9~3.2 g.kg-1)。垦复毛竹纯林土壤有机质碳氮比(C/N)范围为8.49~46.03,未垦复毛竹纯林C/N比范围为5.84~11.99;毛竹木荷混交林C/N比范围为3.43~15.02。方差分析表明,土壤全氮质量分数不同毛竹林分之间差异不显著,春季和夏季之间差异显著。秋季和冬季之间差异不显著,0~10与30~50 cm层次之间全氮质量分数差异极显著,而0~10 cm与10~30 cm层次之间差异显著。土壤有机碳质量分数不同季节或林分之间差异不显著,3类林分的0~10,10~30和30~50 cm等3个层次之间的平均有机碳质量分数差异极显著。因此,不同结构和经营状态毛竹林土壤碳氮养分在季节序列和土壤层次上存在较大变异。表4参16     

百花山典型林分土壤有机碳储量及垂直分布特征

针对百花山落叶阔叶混交林、华北落叶松林、桦木林3种典型林分土壤有机碳储量及垂直分布特征进行研究。结果表明,不同林分类型下的土壤有机碳含量存在明显差异,桦木林最高(33.87g/kg±2.82g/kg),华北落叶松林次之(27.42g/kg±2.21g/kg),落叶阔叶混交林最低(26.24g/kg±1.91g/kg),桦木林土壤有机碳的密度为(26.06±1.88)kg/m2,落叶阔叶混交林为(19.81±1.70)kg/m2,华北落叶松林为(18.94±1.50)kg/m2,土层间有机碳密度为(1.57～7.22)kg/m2,且随着土层深度的增加呈现减少的趋势;不同林分中0～20cm土层有机碳储量占整个剖面有机碳总储量的百分比均达到50%以上,0～20cm土层有机碳含量变化总趋势为下坡位>中坡位>上坡位。     

秦岭南坡红桦林土壤有机碳空间分异特征及影响因素1）

以秦岭南坡红桦林为研究对象,利用标准地调查获得林分、地形、土壤和植被相关数据,分析红桦林土壤有机碳质量分数空间分异特征及其与林分因子和地形因子间的关系。结果表明：秦岭南坡红桦林土壤有机碳质量分数总体均值为（32．11±3．77）g· kg－1,变异系数为11．74％,其中原始红桦林土壤有机碳质量分数（33．11±3．23）g· kg－1,次生红桦林（31．59±3．94）g· kg－1,原始红桦林比次生红桦林高4．81％（p＜00．5）。差异分析结果表明：红桦林土壤有机碳质量分数在不同坡向和坡位未表现出显著差异。相关分析、主成分分析和逐步回归结果表明：红桦林土壤有机碳质量分数与海拔、林龄、灌木生物量和草本生物量呈显著正相关,与坡度、郁闭度和林分密度呈显著负相关,上述林分因子和地形因子转化的主成分方差累积贡献率为88．15％,其中海拔、坡度、郁闭度、灌木生物量和草本生物量是影响红桦林土壤有机碳质量分数的主要因子,并拟合出利用这5个因子估算秦岭南坡红桦林土壤有机碳质量分数的模型方程。     

小兴安岭4种典型阔叶红松林土壤有机碳分解特性

土壤有机碳分解是陆地生态系统碳循环的重要组成部分.主要采用土壤有机碳释放速率的室内培养实验的方法,并根据三库一级动力学模型,对小兴安岭地区4种典型阔叶红松林的土壤有机碳分解特征及各组分含量进行研究.实验结果如下:(1)土壤有机碳的分解趋势表现为前期迅速,后期缓慢,并且土壤腐殖质层(A)大于淀积层(B);在4种阔叶红松林中,云冷杉红松林土壤有机碳的分解速率最大,枫桦红松林最小;土壤有机碳的分解速率与土壤总有机碳、活性碳及土壤的C/N呈显著的正相关关系(P＜0.05).(2)在土壤A层和B层,4种阔叶红松林的活性碳分别占总有机碳的0.89％-1.78％和1.91％-2.87％,平均驻留时间为12-35 d和27-58 d.缓效性碳占总有机碳的22.58％-28.44％和23.87％-42.63％,平均驻留时间为4-19 a和18-37 a.惰性碳占总有机碳的69.98％-76.24％和54.50％-74.22％,平均驻留时间为173 a;土壤有机碳各组分含量及驻留时间的大小顺序均为:云冷杉红松林＞椴树红松林＞枫桦红松林＞蒙古栎红松林.     

暖温带-亚热带过渡区鸡公山落叶栎林和松栎混交林 土壤有机碳空间分布特征

河南省鸡公山位于暖温带-亚热带过渡区,落叶栎类栓皮栎(Quercus variabilis Blume.)和麻栎(Q.acu-tissima Carr.)混交林和马尾松(Pinus massoniana Lamb)栎类混交林是该区域的2种典型林分类型。分别在海拔200、400和600 m的落叶栎林和松栎混交林中设置样地,比较土壤有机碳(SOC)含量和碳密度的变化。结果表明,随着海拔升高,2种类型林分的土壤有机碳含量和密度显著增加(P0.05);在200和400 m海拔高度上,松栎混交林分土壤有机碳密度高于落叶栎林。在600 m海拔高度上,落叶栎林土壤有机碳密度高于松栎混交林。对于各个海拔高度林分来说,土壤有机碳含量和密度随着土壤深度增加而降低,0～20 cm土层有机碳密度对剖面总有机碳贡献率为77%～93%。这些结果揭示该地区森林土壤有机碳分布特点,也为当地碳汇林业的经营提供了依据。     

不同密度长白落叶松天然林土壤有机碳及养分特征

以吉林省金仓林场不同密度的长白落叶松(Larix olgensis)天然林为对象,运用森林生态学典型样地法设立标准地并获取野外数据,结合实验室测定结果探讨土壤有机碳的分布特征及其与其他土壤性质的关系。结果表明:长白落叶松天然林土壤有机碳质量分数和有机碳密度均随土壤深度增加而显著减少,土壤有机碳平均质量分数为26.46 g.kg-1;0<土壤深度(h)≤60 cm土层中有机碳密度为18.63 kg.m-2;0相似文献   

辽东山区原始红松林土壤理化性质及其与土壤有机碳的相关性分析

【目的】分析我国辽东山区原始红松林土壤理化性质的空间分布格局,揭示原始红松林土壤有机碳与土壤理化性质的相互关系。【方法】采用剖面法和经典的土壤理化性质测定方法,以辽东山区白石砬子森林生态站原始红松林作为对象,按照原始红松林内红松、其他针叶树种以及阔叶树种组成比例的不同,将其划分为原始红松林Ⅰ(6红松4阔叶)、原始红松林Ⅱ(3红松2其他针叶5阔叶)和原始红松林Ⅲ(3红松7阔叶)3种类型,测定了3种原始红松林土壤理化性质的垂直分布特征,并分析红松林土壤有机碳与其他土壤理化性质(土壤体积质量、全氮、水解性氮、全磷、速效磷、全钾和pH值)的相关性。【结果】不同树种组成的原始红松林的土壤理化性质之间存在明显差异,其中原始红松林Ⅲ土壤的有机碳、全磷和速效磷平均含量最高,原始红松林Ⅰ土壤的全氮和全钾平均含量最高,原始红松林Ⅱ土壤的水解性氮、体积质量和pH值平均值最高。不同树种组成的原始红松林土壤有机碳与全氮、水解性氮、全磷、速效磷等4个土壤养分因子均呈显著正相关关系,与全钾呈显著负相关关系,其中相关性最高的是土壤全氮。另外,土壤有机碳还与土壤体积质量和pH值呈显著负相关关系。【结论】辽东山区不同树种组成的原始红松林土壤理化性质存在明显差异,但均与土壤有机碳表现出较高的相关性。     

嘉陵江源头几种林地土壤肥力状况调查

以嘉陵江源头风景区7种林型(锐齿栎林、红桦林、油松林、华山松林、巴山冷杉林、针阔混交林及灌木林)土壤为研究对象,通过对林地土壤不同层次pH、有机质及主要养分含量的测定,分析不同林型下土壤肥力的差异状况。结果表明,华山松林、油松林和针阔混交林的土壤趋于中性,锐齿栎林、红桦林、灌木林的土壤趋于弱酸性,而巴山冷杉林的土壤呈酸性。随土壤深度增加,土壤pH升高,土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷含量均呈下降趋势。土壤综合肥力优劣为华山松林<油松林<针阔混交林<锐齿栎林<灌木林<巴山冷杉林<红桦林。     

公别拉河流域主要森林类型的土壤肥力与涵养水源功能

对公别拉河流域5种主要森林类型的土壤有机质、全氮、水解氮、有效磷、活性酸(pH)、有效钾、容重、持水状况和孔隙状况进行了分析,并用主成分分析方法对土壤肥力状况进行了综合评价,结果表明:不同森林类型对土壤理化性质影响较大,天然阔叶混交林>天然针阔混交林>天然白桦林>落叶松人工林>樟子松人工林;不同森林类型枯落物持水量由高到低依次为:天然针阔混交林>天然白桦林>落叶松人工林>樟子松人工林>天然阔叶混交林;林地最大蓄水量和有效蓄水量由高到低依次为:天然针阔混交林>天然白桦林>落叶松人工林>天然阔叶混交林>樟子松人工林。     

云冷杉林和针阔叶混交林a-多样性的尺度效应与分形特征

具有环境梯度或小尺度生境异质性的群落,a 多样性在不同尺度及不同空间位置上的测定结果将存在差异。基于甘肃省莲花山国家级自然保护区 2条长 420 m、宽 10 m样带的群落调查数据,采用分形理论和方法研究了云冷杉林和针阔叶混交林群落 a 多样性测度随空间尺度变化的效应,以及 a 多样性测度与取样尺度之间的分形关系。结果表明:1)随着取样尺度逐步扩大,云冷杉林和针阔叶混交林群落物种丰富度指数和Shannon 指数值先急剧增长后趋于平稳,表现出一定范围内尺度对样带 a 多样性测度具有强烈影响。综合物种丰富度指数和Shannon 指数尺度变化曲线的估计,云冷杉林样带 a 多样性研究比较适宜的取样尺度为 60 m,而针阔叶混交林样带为 90 m,即云冷杉林样带上比较适宜的取样尺度明显小于针阔叶混交林样带;2)针阔叶混交林样带上 a 多样性与取样尺度之间的分形关系比云冷杉林样带更趋于多变,表明针阔叶混交林物种组成的空间异质性高于云冷杉林。     

不同施肥年限下作物产量及土壤碳氮库容对增施有机物料的响应

【目的】研究不同年限下增施有机肥及秸秆还田对作物产量及剖面土壤碳氮库容的影响,旨在为华北平原冬小麦-夏玉米轮作区增强土壤肥力、提高作物产量提供依据。【方法】以农业部昌平潮褐土生态环境重点野外科学观测试验站为平台,分别在长达11年和27年的2个不同施肥年限试验区采集4个施肥处理,即氮磷钾（NPK)、氮磷钾+22.5 t·hm ^-2有机肥（NPKM）、氮磷钾+33.75 t·hm ^-2有机肥（NPKM+）、氮磷钾+秸秆还田（NPKS）不同土层深度的土壤样品,分析冬小麦-夏玉米产量和土壤碳氮库容剖面分布特征。 【结果】（1）增施有机肥及秸秆还田处理对作物的增产效应随施肥年限的延长而逐渐增强。与NPK处理相比,施肥11年限的NPKM、NPKM+和NPKS处理分别提高小麦和玉米产量为18.6%、15.8%、3.5%和39%、42%、35%;而27年的各施肥处理对小麦和玉米产量的增产幅度分别为41%、51.5%、23%和31%、33%、58%。（2）随着施肥年限的延长,增施有机肥及秸秆还田均能持续提升土壤碳、氮库容。连续施肥11年后,土壤碳、氮库容分别为25—114 Mg·hm ^-2、2.2—9.0 Mg·hm ^-2;而27年后土壤碳、氮库容分别为29—146 Mg·hm ^-2、2.5—12.1 Mg·hm ^-2。随着土壤剖面的加深,不同施肥年限中土壤碳、氮库容均表现为先逐渐增加后逐渐降低的趋势,均在80 cm处达到峰值。在80 cm土层峰值处,27年施肥处理中NPK、NPKM、NPKM+、NPKS土壤碳库和氮库分别为102、128、146、123 Mg·hm ^-2和8.3、9.7、12.1、9.1 Mg·hm ^-2,而11年施肥年限内各处理土壤碳、氮库均表现为差异不显著（P>0.05）。和NPK相比,不同年限中增施有机肥及秸秆还田均降低了不同土层的土壤碳氮比。同时,随着施肥年限的延长,土壤碳氮比越稳定。（3）随着施肥年限的延长,各处理土壤累积碳、氮库均呈现增加趋势。连续施肥11年后,NPKM、NPKM+、NPKS比NPK提升土壤累积碳、氮库容分别为5.2%、11.2%、9.2%和21.2%、26.6%、38.8%;连续施肥27年后NPKM、NPKM+、NPKS比NPK提升土壤累积碳、氮库容分别为26.3%、41.1%、21.8%和26.2%、44.9%、4.0%,且随着施肥年限的延长,施用有机肥对土壤累积碳库容的提升高于秸秆还田的趋势愈加明显,而对土壤累积氮库容的提升效果低于秸秆还田。 【结论】在氮磷钾化肥基础上增施有机肥及秸秆还田会提高作物产量、增强土壤碳氮库容、提升土壤肥力,且随着施肥年限的延长,效果愈加明显。同时,施用有机肥对作物产量、碳库的增强效应强于秸秆还田,而对氮库的提升效果低于秸秆还田。     

杉木观光木混交林C库与C吸存

对福建三明 2 7年生杉木观光木混交林和杉木纯林C库和C吸存的研究结果表明 ,混交林C库总量为2 2 2 5 0 8t hm2 ,比纯林增加了 2 1 85 %,其中活植物体部分和土壤碳库分别为 139 75 5t hm2 和 80 2 81t hm2 ,分别占C库总量的 6 2 81%和 36 0 8%.混交林和纯林杉木乔木层有机碳年均积累量 6～ 11年最大 ,分别达 7 35t hm2 和 5 79t hm2 .混交林乔木层 2 7～ 2 8年C净固定量为 7 970t hm2 ,折算成CO2 为 2 9 2 2 3t hm2 ,是纯林的 1 19倍 ,其中凋落物和死细根C年归还量分别为 2 5 2 8t hm2 和 0 871t hm2 ,分别是纯林的 1 0 5倍和 1 17倍 ;混交林和纯林中叶和枝C年归还量分别占凋落物C年归还量的 6 6 5 7%、2 3 81%和 6 1 0 3%、2 5 2 0 %;而 <0 5mm的枯死细根C年归还量分别占枯死细根C年归还量 6 0 %和 5 9%.凋落物中叶和枝及 <0 5mm的死细根是该森林生态系统有机碳归还的主体 .     

武夷山常绿阔叶林土壤有机碳和微生物量碳的动态特征

为了探讨常绿阔叶林关键区域土壤碳循环规律,在2010—2011年间,以武夷山常绿阔叶林不同土层土壤为对象,研究土壤微生物量碳(MBC)和土壤有机碳(SOC)的季节变化特征及剖面分布;分析森林土壤微生物量碳与土壤有机碳、土壤微生物熵(qMB)的关系及其影响因素。结果表明,常绿阔叶林土壤微生物量碳含量的变化表现为:夏季、秋季较高,春季、冬季较低;而土壤有机碳含量的季节变化不明显。土壤微生物量碳和土壤有机碳在G1(0～10cm)表层土壤含量明显高于G2(10～20cm)和G3(20～30cm),差异显著;而G2、G3土层之间差异不显著,但表现为自上向下显著递减的趋势;土壤微生物量碳与土壤有机碳、土壤微生物熵含量均表现出显著相关性(P<0.01)。研究表明,表层土壤有机碳的累积量较高,土壤有机碳的积累对土壤微生物量碳具有重要的影响。     

长白山林区防火期主要可燃物类型细根载量和潜在能量分析

对防火期长白山林区主要可燃物类型细根载量和潜在能量进行了研究。结果表明:秋季防火期内,距地表10cm的细根载量以岳桦林最大,其次是云冷杉林及包含云冷杉的混交林,白桦林、落叶松林和阔叶红松林细根载量较低;经过一个冬天,细根载量都在下降。云冷杉林及包含云冷杉的混交林秋季防火期发生地下火的可能性比较大,落叶松林发生地下火的可能性相对较小;春季防火期距地表10cm细根潜在能量下降。     

桂东典型针阔林分凋落物及土壤持水特征

Comparison of water holding capacity of litter layer and soil layer of different forest types Taking Chinese fir pure forest, eucalyptus pure forest, masson pine pure forest, mixed forest of Chinese fir and Phoebe crenata as the research object, the water holding capacity of soil layer and litter layer of four forest types was compared and analyzed by fixed sample monitoring, ring knife sampling and soaking method. The results showed that the water holding capacity of soil layer and litter layer of the four stand types were different; The mixed forest of Cunninghamia lanceolata and Phoebe fortunei in the litter layer has the highest natural water content and the maximum storage capacity, which are 65.86% and 2.62 t/hm2 respectively; The eucalyptus pure forest and the Chinese fir pure forest have the maximum water capacity and the effective storage capacity, which are 4.77 t/hm2 and 2.01 t/hm2 respectively. In terms of total porosity index, the highest total porosity of pure Chinese fir forest is 35.85%, and the soil water holding capacity is the best. The soil layer storage capacity of all forest types accounts for more than 85%, and the effective storage capacity and comprehensive water capacity of pure Chinese fir forest are the largest, with the comprehensive water capacity of 49.56t/hm2,The results showed that the soil layer of typical coniferous and broad-leaved forest in eastern Guangxi is the main body of water conservation, and the litter layer plays an important auxiliary role in improving the water regulation function of soil.