洪雅县退耕竹林碳储量时空格局

建立退耕还林重点示范县洪雅县竹林碳储量多元线性回归遥感模型,基于碳储量遥感模型估算出四川省洪雅县退耕还林以前(1994年)、退耕还林后第4年(2004年)和退耕还林后第7年(2007年)的竹林碳储量,利用地理信息系统软件对竹林碳储量的时空格局变化进行定量分析。结果表明:13年间(1994—2007年)洪雅县竹林碳储量和面积均呈现逐年上升趋势,前期(1994—2004年)增速大于后期(2004—2007年);竹林碳储量和面积分布规律相似,都呈现出向低海拔、平缓坡和各坡向发展的趋势,其中2004年>25°坡度区域竹林碳储量和面积变化最明显,2004年>25°坡度区域竹林碳储量增加量占总增加量的79.53%,竹林面积增加量占总增加量的78.18%,表明退耕还林工程的实施是区域竹林碳储量与面积增加的驱动力;竹林碳密度呈现先降后升总体略微降低的特点,1994年碳密度最高为33.76tC·hm-2,2004年下降为33.25tC·hm-2,2007年又恢复到33.67tC·hm-2;利用克里金插值(Kriging)对模型进行优化可在一定程度上提高预测精度。     

蜀南竹海风景区毛竹林生态系统碳储量及其空间分配特征

为评价风景区在减缓全球气候变化方面的作用,研究了蜀南竹海风景区毛竹林生态系统的碳储量以及空间分配特征。结果表明:毛竹各器官碳含量介于0.451 2~0.531 3 g/g之间,碳含量从高到低排序为秆(0.531 3 g/g)>枝(0.517 3 g/g)>鞭(0.503 1 g/g)>叶(0.489 2 g/g)>蔸(0.459 0 g/g)>根(0.451 2 g/g);不同龄级的毛竹平均碳含量从高到低排序为Ⅳ(0.521 5 g/g)>Ⅲ(0.514 0 g/g)>Ⅰ(0.508 9 g/g)>Ⅱ(0.487 5 g/g)。毛竹林生态系统碳储量为105.07 t/hm2。其中,乔木层碳储量为40.88 t/hm2,土壤层碳储量为61.0 t/hm2,枯落物层碳储量最低,为3.19 t/hm2,分别占生态系统碳储量的38.91%、58.06%和3.91%,其分配上表现为土壤层碳储量最大。研究结果表明风景区在减缓大气CO2浓度方面有着重要的作用。     

四川洪雅退耕还林地麻竹生物量和碳储量

利用标准样方法结合数据分析法研究了洪雅县还林地麻竹的生物量、碳储量,研究结果表明:①麻竹(Dendrocalamus latiflorus Munro)平均株高为15.57 m,平均胸径为7.89 cm,单株生物量为8.59 kg,总生物量为27.91t/hm2,碳储量为13.79 t/hm2。②各形态因子之间、地上部分各变量之间、总生物量与地上部分各变量之间存在显著或极显著相关性,地下部分各变量与其他变量相关性均不显著(P<0.05)。③各组分与形态因子的拟合中,以杆和形态因子的拟合为最佳,其方程为Y=-5.885+1.446D-0.108H+0.212d;总生物量与形态因子的拟合中,最佳模型为Y=-4.48+1.623D-0.245H+0.47d。④麻竹各器官碳含量介于0.454 2~0.530 6 g/g之间,平均碳含量为0.486 2 g/g,各器官含碳量从高到低依次为:杆>蔸>根>枝>叶。     

柳杉人工林采伐后不同土地利用类型初期土壤有机碳变化

运用空间代替时间的方法研究了25年生柳杉人工林(对照)采伐后形成的柳杉人工幼龄林、经济林、苗圃地、皆伐迹地、农耕地5种土地利用类型初期土壤有机碳含量和碳储量变化。结果表明,5种土地利用类型和对照的土壤有机碳含量和碳储量均随土层的加深而降低;除经济林外,苗圃地、柳杉人工幼龄林、农耕地和皆伐迹地的土壤平均有机碳含量分别比对照降低了10.8%,28.1%,37.8%,40.1%;5种不同土地利用类型土壤碳储量排序为:皆伐迹地(214.2±17.0 t C/hm2)>经济林(191.3±13.4 t C/hm2)>柳杉人工幼龄林(173.5±15.1t C/hm2)>苗圃地(171.9±9.2 t C/hm2)>农耕地(132.7±12.1 t C/hm2),分别比对照(272.9±21.8 t C/hm2)减少了21.5%,29.9%,36.4%,37.0%,51.4%。人工林采伐后形成的不同土地利用类型,土壤有机碳含量和碳储量减小的程度与采伐后紧接着采取的人为措施有关。     

不同密度巨桉人工林凋落物分解过程中基质质量的变化

【目的】研究林分密度对巨桉(Eucalyptus grandis)人工林凋落物木质素和纤维素降解及基质质量组成的影响。【方法】收集巨桉人工林凋落物(叶和直径3~5mm的枝),部分凋落物在65℃烘干至恒质量并测定含水量、纤维素、木质素、C、N、P;部分自然风干后装入尼龙分解袋中,将分解袋置于稀疏(833株/hm2,株距×行距=1.5m×8m)、中密(1 333株/hm2,株距×行距=1.5m×5m)和高密(2 222株/hm2,株距×行距=1.5m×3m)巨桉林中自然分解,凋落叶于分解第60,120,180,210,240,300,360天取样,凋落枝于第90,180,270,360天取样,测定凋落物中养分、纤维素、木质素含量,计算碳/氮、木质素/氮、纤维素/氮、碳/磷、木质素/磷、纤维素/磷值,并采用Olson负指数衰减模型对木质素和纤维素残留率进行拟合。【结果】经过360d的分解,同一密度巨桉人工林凋落物中木质素的降解率小于纤维素的降解率。其中稀疏林凋落叶中木质素、纤维素的降解率分别为82.41%和93.77%,而凋落枝中木质素、纤维素的降解率分别为39.12%和65.65%。木质素、纤维素残留率拟合结果表明,分解系数k随着林分密度的增大而减小,稀疏林凋落物中木质素和纤维素质量损失50%和95%所需时间均短于高密林和中密林。随着巨桉林密度的减小,凋落物木质素和纤维素降解率增大,凋落物C/N减小,其中稀疏林的凋落叶、枝中C/N较初始值分别下降了12.73%和47.24%。凋落叶中木质素/N、C/P、木质素/P和凋落枝中纤维素/N、纤维素/P随着林分密度的减小而减小。【结论】四川华西雨屏区巨桉人工林凋落物分解过程中,不同林分密度对巨桉林凋落物基质质量有明显影响。     

岷江上游森林/干旱河谷交错带不同土地利用类型土壤有机碳和活性有机碳特征

研究了岷江上游森林/干旱河谷交错带川滇高山栎次生林、人工刺槐林、灌木林地、灌丛地、经济林和农耕地6种土地利用类型的土壤有机碳及微生物量碳、水溶性有机碳和易氧化碳。结果表明:6种土地利用类型土壤有机碳及3种活性有机碳含量以川滇高山栎次生林高于或显著高于其他土地类型(p<0.05),以农耕地低于或显著低于其他土地类型(p<0.05)。6种土地利用类型的土壤平均有机碳含量(13.65g/kg)低于同区域土壤的平均有机碳含量(17 g/kg)。6种土地利用类型的土壤微生物量碳、水溶性有机碳和土壤易氧化碳占有机碳的比率分别介于1.36%~2.35%,0.82%~1.34%和7.77%~10.50%之间。研究结果说明交错带6种土地利用类型的土壤有机碳含量较低,有不断下降的趋势,且活性大,容易转化。因此,减少人为干扰对于维持和增加森林/干旱河谷交错带土壤有机碳具有重要的作用。     

华西雨屏区常绿阔叶林凋落叶分解过程中木质素降解对模拟氮、硫沉降的响应

[目的]探索亚热带常绿阔叶凋落叶分解过程中木质素降解对氮、硫沉降的响应。[方法]采用氮、硫双因素3水平试验设计方法,设置对照(CK)、低氮(LN, 50 kg·hm~(-2)·a~(-1))、高氮(HN, 150 kg·hm~(-2)·a~(-1))、低硫(LS, 200 kg·hm~(-2)·a~(-1))、高硫(HS, 400 kg·hm~(-2)·a~(-1))、低氮低硫(LNLS)、高氮低硫(HNLS)、低氮高硫(LNHS)和高氮高硫(HNHS)9个处理,分析氮、硫沉降对华西雨屏区常绿阔叶林凋落叶分解过程中木质素降解的影响。[结果]模拟氮、硫沉降1年时间,LN、LNLS和HNLS对木质素残留率、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性的影响不显著;LS显著降低了木质素残留率,显著增加了凋落叶C/N、纤维素损失率、多酚氧化酶和过氧化物酶活性;HN、HS、LNHS和HNHS显著增加了木质素残留率,显著降低了凋落叶C/N、纤维素损失率、多酚氧化酶和过氧化物酶活性;氮沉降和硫沉降对木质素降解的交互作用显著。[结论]不同氮、硫沉降水平对华西雨屏区常绿阔叶林凋落叶分解过程中木质素降解及相关酶的影响不同,在氮、硫沉降量持续增加的背景下,氮、硫沉降相互作用,共同影响凋落叶分解过程中木质素的降解,进而影响凋落叶分解过程。     

岷江上游不同森林类型土壤有机碳含量及密度特征

本文研究了岷江上游云杉人工林、紫果冷杉人工林、岷江冷杉人工幼龄林、高山栎天然次生林4种森林类型土壤有机碳含量及密度。结果表明:4种森林类型不同土层有机碳含量和有机碳密度均差异显著,都随土层深度增加而逐渐减小,且土壤有机碳集中分布在表层土(0~20 cm)中;4种森林类型土壤有机碳含量从高到低排序为:云杉人工林(5.896 g.kg-1)紫果冷杉人工林(5.479 g.kg-1)高山栎天然次生林(5.019 g.kg-1)岷江冷杉人工幼龄林(2.245 g.kg-1);土壤有机碳密度从高到低为:云杉人工林(0.03541 kg.m-2)高山栎天然次生林(0.03134 kg.m-2)紫果冷杉人工林(0.02474 kg.m-2)岷江冷杉人工幼龄林(0.01573 kg.m-2)。说明林分起源、树种组成、植物根系、地表枯落物和人类活动等因素影响着土壤有机碳含量及碳密度。     

岷江干旱河谷灌丛物种多样性、生物量及其关系

通过对岷江干旱河谷灌丛生物量及其分配、灌丛物种多样性特征以及与生物量的关系调查。结果表明:干旱河谷不同灌丛类型生物量介于3220～8600kg/hm2之间,平均值为4750kg/hm2,其中灌木层生物量占灌丛总生物量的80%以上,草本层不足20%。干旱河谷阴坡灌丛物种丰富度、Shannon-Wiener指数都较阳坡高,Simpson指数与均匀度指数在阴阳坡上差异不明显。干旱河谷灌丛总生物量随灌木层物种多样性(r=0.902;P0.01)和群落物种多样性(r=0.936;P0.01)的增加而增加,但与草本层相关性不显著;灌木层生物量随其物种丰富度的增加而增加(r=0.945;P0.01),而草本层物种丰富度与其生物量并无显著相关性。这些结果表明,灌丛灌木层植物对维持干旱河谷植被物种多样性和生产力以及稳定群落结构和功能等方面具有更为重要的意义。