山西太岳山不同林龄油松林土壤有机碳稳定性的变化特征

【目的】分析不同林龄油松林土壤有机碳及其组分的变化特征,为揭示维持油松林土壤有机碳稳定性的生物学机理提供理论依据。【方法】以山西太岳山林区40,80和110年生的油松林为研究对象,测定不同林龄油松林土壤有机碳及其组分（高氧化活性有机碳（F1）、中氧化活性有机碳（F2）、低氧化活性有机碳（F3）、稳定有机碳（F4））含量、pH、全氮含量、全磷含量、阳离子交换量、土壤酶活性和土壤粒径分布,分析不同林龄油松林土壤有机碳的稳定性和土壤理化性质的变化特征。【结果】土壤有机碳含量随林龄的增加而增大。难被氧化分解的有机碳组分（F3和F4）占总有机碳的70%以上,且所占比例随林龄的增大而增高;易被氧化分解的有机碳组分（F1和F2）占总有机碳的30%以下,随林龄的增大占比总体降低。40,80和110年生油松林在0~10 cm土层土壤有机碳的稳定系数分别为2.69,5.77和6.60,在10~20 cm土层分别为3.42,5.90和6.36。随着林龄的增加,土壤全氮含量、阳离子交换量、β-1,4-葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性呈增大趋势;在0~10 cm土层,土壤黏粒和粉粒含量呈降低趋势,土壤砂粒含量呈增大趋势。地表凋落物现存量与土壤有机碳含量呈显著的正相关关系,与F4呈极显著正相关关系,影响土壤总有机碳的积累与稳定。逐步回归分析结果显示,F1主要受全氮、阳离子交换量、粉粒含量、砂粒含量和β-1,4-葡萄糖苷酶活性的综合影响;F2主要受pH和β-1,4-葡萄糖苷酶活性的综合影响;F3主要受粉粒含量、β-1,4-葡萄糖苷酶活性和纤维二糖水解酶活性的综合影响;F4主要受pH、全氮、黏粒含量、粉粒含量和砂粒含量的综合影响;总有机碳主要受pH、全氮、全磷和阳离子交换量的综合影响。【结论】当油松林林龄为40~110年时,随林龄的增加,土壤理化性状和生物学性状均得到改善,林龄越高,土壤有机碳固持能力越强,土壤有机碳库越稳定。     

祁连山森林植被净生产量、碳储量和碳汇功能估算

用材积源生物量(volume-derived biomass)法对祁连山森林植被进行了研究。结果表明,11种森林植被的总生物量4.06×10~7 t,总碳储量1.90×10~7 t,总生长量1.49×10~6 t·a~(-1),年凋落量9.3×10~5 t·a~(-1),净生产量2.4×10~6 t·a~(-1),总生物量、总碳储量较大的是青海云杉林、祁连圆柏林,较小的是杨树林、华北落叶松林,山杨林、桦树林、油松林和混交林居中,主要分配在中龄林和近熟林中;平均碳密度为201.07t·hm~(-2),依次为:白桦林针阔混交林红桦林油松林山杨林针叶混交林杨树林阔叶混交林祁连圆柏林青海云杉林华北落叶松林;总生长量、年凋落量、净生产量较高的是青海云杉林、祁连圆柏林,较低的是油松林、华北落叶松林,在龄组中的分配依次为:中龄林近熟林成熟林幼龄林过熟林;碳交易的潜在价值为1.11×10~9美元(JI)或1.68×10~9美元(CDM),青海云杉林碳交易的潜在价值达到7.01×10~8美元(JI)或1.06×10~9美元(CDM),占总碳交易的潜在价值的62.98%。     

辽西天然油松林土壤碳氮分布规律

为探索我国天然油松林土壤碳氮分布格局,研究生态脆弱边缘区对全球气候变化的响应。对辽宁西部医巫闾山3种油松林（荆条-油松林、胡枝子-油松林、华北绣线菊-油松林）土壤碳氮分布特征进行了综合分析。结果表明：土壤碳氮分布随着土壤剖面深度的增加而降低;而同一土壤剖面层次内3种林分土壤碳氮分布规律不尽相同;表层土壤全氮质量分数、碳氮比与土壤有机碳质量分数呈极显著的正相关关系,而土壤密度、pH值呈显著的负相关;地表枯落物全氮质量分数、碳氮比与土壤有机碳质量分数呈显著的正相关,枯落物有机碳质量分数则呈显著的负相关。     

油松林土壤有机碳储量变化及其影响因素

  目的  通过探究油松林Pinus tabulaeformis土壤有机碳质量分数和储量的垂直变化和时间变化特征，为油松林土壤碳储量预测和碳汇管理提供理论依据。  方法  基于1980?2017年文献数据，综合运用单因素方差分析、多重比较、相关性分析和通径分析等方法，探讨棕壤和褐土2种土壤类型下油松林土壤有机碳质量分数及储量变化特征，并结合不同时期中国森林经营措施和油松生长特征分析其驱动因素。  结果  油松林土壤有机碳质量分数和储量变化随土层深度增加而显著降低(P＜0.05)，0~20 cm土层是碳库的主要贡献层，占0~60 cm土层土壤有机碳储量的45%~50%；近40 a间土壤有机碳质量分数和储量呈先减少后增加的时间变化特征，其中，2000?2009年为最低点，而后出现较大幅度增加，在2017年达到储量最高点，为247.02 Tg。  结论  土壤容重、土壤全氮和林分郁闭度是油松林土壤有机碳质量分数(储量)变化的主要因素，不同时期森林经营和保护措施对三者的深刻影响是油松林土壤有机碳质量分数和储量呈现明显时间变化的重要原因。图3表5参49     

马鞍山市城市森林碳储量及分布格局研究

应用遥感技术结合样地调查的方法,估算马鞍山市城市森林斑块的储碳及其分布的格局,研究区面积为340 km2。结果表明,城市森林生物量与从LandSAT5 TM(2010年7月)图像中提取归一化植被指数(NDVI)之间有很好的相关性,可用回归方程y=123.02x1.076 1来描述,同时分别建立了不同类型城市森林生物量与NDVI的关系,应用这些方程计算得出研究区中11 477.07 hm2的城市森林斑块的生物量计5.748×105t,碳储量2.874×105t;其中郊区水源涵养林和建成区市郊风景林总储碳1.496×105t,占全部储碳的52.0%;城市公园的树林储碳2.567×103t,占0.9%;行道树储碳3.530×103t,占1.2%;其他类储碳量1.317×105t,占45.8%。另外,从马鞍山市的NDVI分布推导出生物量的分布特点。     

冀北辽河源阔叶混交林与油松林土壤呼吸及其影响因子

对生长季内阔叶混交林和油松林的土壤呼吸速率进行研究,探讨冀北辽河源地区土壤呼吸与地下5cm土壤湿度、地下5、10、15 cm土壤温度(T5、T10、T15)、近地面大气温度、土壤微生物量碳、土壤理化性质的关系。结果表明:阔叶混交林和油松林的土壤呼吸速率的季节变化呈明显的单峰曲线,平均值分别为4.28、3.69μmol·m-2·s-1,与土壤温度的季节变化曲线大致相同,而滞后于大气温度。阔叶混交林、油松林的各温度与土壤呼吸均呈显著的正相关关系(P0.01);而土壤湿度和各土层的阔叶混交林与土壤呼吸的相关性不显著,但群落间土壤有机碳、w(C)/w(N)、全氮、全磷、土壤微生物量碳均达到显著差异。综合分析,地下5 cm土壤温度为该地区森林土壤呼吸速率季节变化的主要影响因子;而土壤微生物量碳、凋落物种类及土壤理化性质的综合影响可能是引起两种群落的土壤呼吸速率差异的原因。     

子午岭人工油松林演替过程中土壤有机碳的积累与变化

[目的]研究黄土高原子午岭油松林演替过程中土壤有机碳的积累与变化趋势．为制订该区域土地利用政策和新技术开发等土地可持续发展策略提供科学指导。[方法]采用空间代替时间序列方法,研究该地区人工植被与土壤有机碳积累和变化的相互关系,并用一元方差分析（ANOVA）检验各参数在各处理间的差异显著性。[结果]①随着油松人工林林龄的增加,地表枯枝落叶和腐殖质现存量逐渐增加,地表枯枝落叶C：N比显著增加,各样地地表枯枝落叶C：N比比腐殖质C：N比高;②12年油松林土壤碳储量为10．12kg／m2,20年油松林土壤碳储量9．51kg／m2,32年油松林土壤碳储量7．79kg／m2,表明天然林砍伐后种植油松会导致土壤碳储量降低：（3）随着土壤深度的增加,土壤有机碳浓度逐渐降低,袁层20cm土壤中总有机碳储量为44．15％。[结论]在进行森林恢复过程中,需注意针叶、阀叶树种（或乔灌草）的搭配以及针叶树种对其他树种的排斥。     

油松林生物量－密度管理图

依据中国6省421块油松纯林标准地资料编制了油松林分生物量－密度管理图。其中，干旱、地上部量及总生物量密度图的估计相对精度在95％以上，并能通过适合性F检验，叶量、枝量和根量的相对估计精度分别为95．2％，92．8％和93．4％。     

不同施肥对作物碳储量及土壤碳固定的影响

为研究不同施肥处理对土娄土—作物系统作物碳同化及土壤碳固定的影响，试验设置氮磷肥(NP)、70%氮磷肥 (70%NP)、50%氮磷肥(50%NP)、30%氮磷肥(30%NP)及不施肥(NF)5个处理，一直实行小麦—玉米轮作，前茬小麦秸秆还田、免耕，观测玉米的产量、玉米植株地上部位的储碳量，并于2012年6至9月采集土壤剖面样品和耕作层( 0~20 cm) 土壤, 测定土壤总有机碳含量。结果表明：随着施肥量的减少，玉米产量和地上部位碳储量显著降低；施肥显著提高耕层土壤碳密度，而对全土碳密度没有显著影响。相关分析表明，土壤固碳量与作物碳储量呈显著的线性关系,这说明土壤有机碳积累主要与作物碳同化有关。因此，与作物产量直接关联的作物碳输入的增加是土壤中碳固定提高的重要途径。适当的施入氮磷肥对玉米碳同化和土壤碳固定有显著提高作用，是提高与稳定玉米产量和促进土壤固碳的双赢举措。当然,不同施肥下的差异效应可能与土壤—作物系统中碳分配和土壤生物活动有关。     

陕北黄土区不同植被类型土壤有机碳分布特征及其影响因素

  目的  探究陕北黄土区退耕还林（草）后形成的主要植被群落类型土壤有机碳空间分布特征及其影响因素，旨在为今后该地区人工林土壤碳汇管理以及生态效益评估提供参考依据，为我国北方森林土壤碳的相关研究积累基础数据。  方法  以吴起县大吉沟森林公园内的油松林、沙棘林、草地、油松沙棘混交林为研究对象，选取典型样区，运用单因素方差分析与灰色关联法，探讨不同植被类型在0 ~ 100 cm土壤有机碳垂直变化规律及其主要影响因素。  结果  （1）研究区土壤有机碳含量及储量具有明显表聚现象，且随土壤深度增加而降低。（2）不同植被类型下，土壤有机碳平均含量表现为沙棘林（7.03 g/kg） > 低坡度油松沙棘混交林（5.34 g/kg） > 草地（5.16 g/kg） > 高坡度油松沙棘混交林（3.87 g/kg） > 油松林（3 g/kg），沙棘林与油松林、高坡度油松沙棘混交林土壤有机碳平均含量呈显著性差异（P < 0.05）。（3）不同植被类型土壤有机碳储量介于41.11 ~ 74.76 t/hm2。（4）不同植被土壤剖面C/N在16.41 ~ 39.11之间，C/N均值由大到小表现为沙棘林（34.68） > 低坡度油松沙棘混交林（25.88） > 草地（25.82） > 油松林（23.08） > 高坡度油松沙棘混交林（22.71）。（5）不同植被类型土壤理化因子与有机碳含量关联度均在中等关联以上，与有机碳含量关系密切。  结论  研究区在今后建设碳汇林时应充分考虑土壤有机碳影响因素，优先选择沙棘等优势树种。      

阔叶红松林细根分布及周转

采用根钻法和内生长土芯法对小兴安岭阔叶红松林3种林型(云冷杉红松林、椴树红松林、蒙古栎红松林)细根(≤2 mm)的生物量、垂直分布、生产与周转进行了研究,考察了细根生物量与土壤环境的相关性。结果表明：3种林型的活细根生物量均高于死细根生物量,且随土壤深度增加而逐渐降低;0－10 cm土层,3种林型活细根生物量在幼龄林和成熟林之间差异显著;细根生物量与土壤有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳、全氮、 C/N、含水率之间呈显著正相关,与土壤水溶性碳、 pH、容重之间呈显著负相关(P<0.05);细根年生产量在0.14－0.64 kg?m－2?a－1之间,年死亡量在0.07－1.43 kg?m－2?a－1之间,云冷杉红松林成熟林细根周转率较高(1.61 a－1),椴树红松林幼龄林细根周转率最低(0.63 a－1)。     

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。     

木兰林管局白桦次生林生物量与碳储量研究

以木兰林管局16～54年生白桦天然次生林为研究材料,通过对12块标准地的生物量与碳密度进行研究,建立了白桦次生林幂函数形式的生物量转换模型,并利用模型进行计算。结果表明:白桦次生林林木层平均碳密度为37.3263t/hm2,土壤层为144.3060t/hm2,地被层为5.4435t/hm2,林分平均碳密度为187.0760t/hm2;木兰林管局白桦次生林生物现存总量为137.58687万t,碳储量为296.18239万t。     

黄河上游退耕地人工林的碳储量研究

黄河上游地区10～27 a的退耕地人工林,其植物体、枯落物层和土壤层的碳密度平均为111.3、5.1和164.9 t/hm2,分别占同一地区天然次生林的28.6%、13.8%和61.0%.植物体、枯落物层和土壤层3个层次所占总碳密度的比例,对于退耕地人工林来说为39.6∶1.8∶58.6,而天然林为57.4∶2.7∶39.9.退耕地人工林的植物体和枯落物层碳密度均随林龄的增加而呈幂函数增长趋势.这2部分在总碳密度中所占比例随林龄而逐步提高.退耕地人工林目前的总碳密度平均为281.2 t/hm2,相当于同一地区天然次生林总碳密度677.4 t/hm2的41.5%,但年均碳密度却高达15.2t/(hm2·a),较天然次生林的13.6 t/(hm2·a)提高了11.7%;与全国20世纪90年代中期(1994—1998年)人工林的年均碳密度1.95 t/（hm2·a）相比,提高了6.8倍.黄河上游退耕地人工林较天然次生林及荒山人工林具有更强的生长及碳储量优势.总之,科学有序的退耕还林工作,对于形成碳汇、减轻温室效应具有非常重要的意义.      

广西沙塘林场马尾松和杉木人工林的碳储量研究

【目的】量化广西沙塘林场马尾松(Pinus massoniana)和杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林碳储量,为评价其碳汇功能和可持续经营提供依据。【方法】 在广西沙塘林场选择处于中龄和成熟期的马尾松和杉木人工林,设置样地测算乔木、林下植被和枯落物的生物量,按20 cm分层挖取样地0～60 cm土层土样,最后依据有关方程,计算马尾松和杉木中龄和成熟人工林生态系统的含碳率和碳储量。【结果】 马尾松、杉木人工林林下植被含碳率变化于40.06%～45.23%, 枯落物含碳率为40.79%～46.06%,0～60 cm土层含碳率变化于0.34%～1.26%。马尾松和杉木人工林生态系统平均碳储量分别为168.36和128.08 t/hm²,其乔木层的平均碳储量分别为106.33和54.8 t/hm²,分别占总碳储量的63.15%和42.79%;土壤平均碳储量分别为54.96和67.33 t/hm²,其分别占总碳储量的32.64%和52.57%;其林下植被和枯落物平均碳储量分别占总碳储量的1.28%,1.02%和2.93%,3.63%。【结论】 马尾松人工林总碳储量以成熟林显著高于中龄林,杉木则以中龄林略高于成熟林;土壤和乔木层碳储量是马尾松和杉木人工林生态系统碳储量的主体部分,而林下植被和枯落物对碳储量的贡献较小。     

三亚地区莲雾果园生态系统碳 储量及其分布特征

分别应用平均木法、样方收获法和分层取样法采样并测定三亚地区莲雾果园生态系统乔木层、草本及凋 落物层和土壤层的生物量及碳含量,并探讨了莲雾果园生态系统各组分的碳储量及其分布特征。结果表明,三亚地 区莲雾果园生态系统总碳储量为76.87 t/hm2,其中乔木层、草本及凋落物层和土壤层碳储量分别为11.63、1.21、64.03 t/hm2,分别占总碳储量的15.13%、1.57%、83.30%;乔木层各器官碳储量大小为树枝>树根>树叶>树干>果实;土壤层 随深度的增加碳储量逐渐降低。总体而言,三亚地区莲雾果园生态系统固碳潜力较大且系统碳储量主要位于土壤 层,乔木层碳储量以树枝和树根较多,草本及凋落物层碳储量较低。     

巴音布鲁克亚高山草原生态系统有机碳贮量的估算

通过实地调查,结合前人的研究资料,利用GIS技术通过MapInfo软件完成对遥感影像的解译获得草地类型数据的基础上,首次对巴音布鲁克亚高山草原生态系统的有机碳贮量进行了估算结果表明,巴音布鲁克亚高山草原生态系统地上植物体碳总量约为7.198×104t,其中地上部分约为3.199×104t,约占44.44;;地下部分根系约为3.999×104t,约占55.56;.巴音布鲁克亚高山草原生态系统土壤有机碳的平均碳通量为16.801 C kg/m2,土壤有机碳总贮藏量约为3 019.224×104t.     

柳州市三种人工林土壤有机碳储量的空间分布

采用野外调查、取样和实验室分析等方法,对柳州市杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)和桉树(Eucalyptus sp.)人工林生态系统的土壤有机碳含量和有机碳储量及其分配进行了研究.结果表明,马尾松、杉木和桉树人工林土壤有机碳含量为3.2～12.6 g/kg,杉木人工林土壤有机碳含量最高,桉树人工林最小.马尾松、杉木和桉树人工林0～20 cm土层的土壤有机碳储量分别为26.25、30.09和17.05 t/hm2,分别占其土壤总有机碳储量的48.56％、44.70％和41.36％,成为土壤有机碳储量的主体,土壤的有机碳含量和有机碳储量均随着土层深度的增加而减少.土壤有机碳储量表现为杉木人工林(67.33 t/hm2)＞马尾松人工林(54.06 t/hm2)＞桉树人工林(41.22 t/hm2);马尾松人工林土壤有机碳储量表现为中龄林＞幼龄林＞过熟林＞成熟林;杉木中龄林的土壤有机碳储量大于成熟林,彼此间差异不显著;三年生的桉树人工林的土壤有机碳储量高于二年生和四年生的;杉木中龄林和成熟林的土壤有机碳储量分别高于马尾松中龄林和成熟林.     

长江上游华山松水土保持人工群落的结构特征与生物量

通过定位监测与样地调查，分析了长江上游华山松水土保持人工群落的结构特征，并对其生物产量进行了测定。结果表明：由于人工林分造林密度大，以及人为干扰的作用，影响到林下灌木、草本层的生长和发育，凋落物层也被严重破坏，群落结构简单，表现为乔木层和草本层的二层结构特征。因此，合理的林分密度和对凋落物层的保护是水土保持人工群落组建与经营管理的二个重要方面。流域16年生华山松人工群落总生物量为45．39t/hm^2，其中乔木层生物量为42.84t/hm^2，占群落总生物量的95.40%，灌木、草本和凋落物层的生物量分别与占群落总生物量的0．60％、1．80％和2．20％。     

密度调控对红松人工林碳贮量及其空间格局的影响

[目的]探索密度调控对红松人工林碳汇能力的影响。[方法]对辽宁省草河口地区不同间伐强度红松人工林的碳贮量及其空间分布格局进行了对比研究。[结果]在各间伐强度红松人工林内红松各营养器官生物量和碳贮量从大到小依次为为干、根、枝、叶,不同间伐强度红松人工林乔木层、草本层、凋落物层及土壤层碳贮量均存在差异,乔木层碳贮量从大到小依次为弱度间伐区(197.52 t/hm~2)、中度间伐区(197.10 t/hm~2)、对照区(184.75 t/hm~2)、强度间伐区(163.61 t/hm~2)、极强度间伐区(142.30 t/hm~2),土壤碳贮量从大到小依次为中度间伐区(151.93 t/hm~2)、对照区(147.18 t/hm~2)、极强间伐区(111.89 t/hm~2)、强度间伐区(91.18 t/hm~2)、弱度间伐区(79.54 t/hm~2),总碳贮量从大到小依次中度间伐区(351.42 t/hm~2)、对照区(333.63 t/hm~2)、弱度间伐区(279.11 t/hm~2)、强度间伐区(257.22 t/hm~2)、极强间伐区(257.16 t/hm~2);红松人工林内碳贮量从大到小依次为乔木层、土壤层、凋落物层、草本层。[结论]该研究可为科学进行红松林碳汇核算提供科学依据。