林火干扰对森林土壤活性有机碳影响的研究

土壤活性有机碳作为森林土壤有机碳的活跃成分,在凋落物分解和土壤碳循环中发挥着重要作用。林火干扰通过改变土壤底物的数量和理化性质进而影响土壤活性有机碳,因而阐明林火干扰对土壤活性有机碳的影响是开展森林碳循环研究的基础。文中以6种土壤活性有机碳为研究对象,分别阐述林火干扰对土壤活性有机碳影响的研究进展。针对目前研究现状及存在问题,认为应进一步深化探究林火干扰后土壤微生物活性变化机制对土壤活性有机碳的影响,揭示土壤碳库平衡的影响机理;加强林火干扰后C-N耦合循环特征的研究;深入研究林火干扰后影响土壤活性有机碳的内在因素和外在因素的相互作用,综合评价林火干扰对土壤活性有机碳的短期与长期影响;加强林火干扰—土壤碳库—全球气候变化的交互关系研究,深入探讨林火干扰与土壤活性有机碳的相互作用关系及影响机理。     

氮沉降对森林土壤有机碳影响的研究进展

在森林土壤有机碳与全球变化关系的基础上,分析了氮沉降对森林土壤有机碳及其组分影响。对今后的研究工作提出了建议,为进一步了解氮沉降下森林土壤有机碳的动态提供理论参考。     

氮沉降对森林土壤有机碳影响的研究进展

在森林土壤有机碳与全球变化关系的基础上,分析了氮沉降对森林土壤有机碳及其组分影响。对今后的研究工作提出了建议,为进一步了解氮沉降下森林土壤有机碳的动态提供理论参考。     

林火对森林土壤酸度的影响

森林土壤酸度是土壤肥力的重要表征之一。其大小直接或间接地影响土壤养分元素的有效度和利用状况及土壤微生物的多寡和生理特性,从而影响林木生长。长期以来,林火对土壤酸度影响一直是火生态研究的焦     

森林土壤活性有机碳影响因素

森林土壤有机碳是全球碳循环的重要组成部分,其中,活性部分占总有机碳的很小一部分,却直接参与土壤生物和化学转化过程,因而,土壤有机碳活性组分对土壤碳库平衡和土壤化学、生物化学肥力保持具有重要意义。研究发现,气候、植被、土壤理化性质以及人类活动等因子影响着土壤有机碳在碳循环过程中的动态平衡。本文从以下三个方面综述森林土壤活性有机碳组分的主要影响因子,土壤含水量、季节变化与温度和土地利用与管理措施等对土壤活性有机碳影响较大。     

不同烘干温度对森林土壤有机碳含量测定的影响

以温带森林土壤为研究对象,在用不同温度烘干处理后,测定其碳含量,量化温度处理对土壤有机碳含量测定结果的影响。结果表明,不同温度处理显著的影响了土壤有机碳含量的测定结果,不同层次最佳的处理温度不同。而105℃引起的误差为0~2.42%,高温180℃引起的误差达到28%~38%。     

林火干扰对森林植被碳库影响的研究进展

林火干扰是全球森林生态系统发展的主要动力之一。从研究方法现状、森林植被碳储量、景观尺度等3个方面综合论述了林火干扰对森林植被碳库的影响,以及景观尺度上林火干扰因子对森林碳储量的耦合作用。指出当前林火干扰对森林植被碳储量影响在景观尺度上研究较少、研究因子单一和在不同火烧烈度上对森林碳储量的影响研究不充分等问题,提出为准确量化林火干扰对森林碳储量的影响,需要揭示林火干扰特征对森林碳库的影响机制及碳分布格局的变化特征。     

中国森林土壤有机碳活性组分及其影响因素

森林土壤碳库在调节全球碳循环和碳平衡、降低大气CO2浓度等方面产生重要影响.作为陆地生态系统最重要的碳库,森林土壤有机碳对于土壤物理、化学和生物特性具有良好的调节作用.为了研究森林土壤有机碳及其组分,为森林经营和土壤管理提供参考,文中从全球、全国和区域尺度上综述了森林土壤有机碳储量的研究进展,阐述了森林土壤有机碳各活性...     

林火干扰对森林生态系统碳库的影响研究进展

森林生态系统是重要的碳库,在减缓全球气候变暖中具有独特的功能。林火干扰作为非连续的生态因子,是全球生物地球化学循环的驱动因子,可显著改变生态系统的结构和功能以及养分循环和能量传递,引起森林碳库和碳分配格局的变化,进而影响森林演替进程及固碳能力。本文阐述林火干扰对森林生态系统碳库影响的国内外研究方法进展,重点论述林火干扰导致的直接碳损失以及通过森林净初级生产力和土壤呼吸的改变间接影响森林碳循环和碳平衡;并分别阐明林火干扰对植被碳库、凋落物碳库和土壤有机碳库的影响,林火干扰通过直接改变植被覆盖度进而影响植被碳库和营养元素周转,最终影响植被的碳固定及碳从植被向土壤的转移,导致不同碳库之间的重新分配。通过探讨净初级生产力变化对林火干扰的响应,揭示林火干扰对植被碳库循环的间接且长期影响的机制;在林火干扰对生态系统凋落物碳库的影响方面,主要探讨林火干扰后凋落物生产量在不同林火强度和环境梯度下的变化;在林火干扰对土壤有机碳库的影响方面,通常在小尺度范围内影响土壤有机碳库垂直分布变化的主要原因可能是地形条件的变化,而在相对大的区域尺度下,气候、土壤质地、地形、植被及人类活动和管理水平及其交互作用均可影...     

磷添加对南亚热带森林土壤有机碳氮矿化影响的培养实验研究

采用室内培养的方法,分析了磷添加对南亚热带鼎湖山马尾松林（PMF）、针阔叶混交林（PBMF）和季风常绿阔叶林（MEBF）土壤（0～10cm）CO小CH4排放／吸收和有机氮矿化的影响。结果表明：28周的培养,100mg磷添加处理土壤C—CO2累积排放量依次为PMF、PBMF和MEBF对照的82．4％、84．4％和102．8％,2000mg磷处理土壤依次为其对照的107．2％、101．2％和109．1％;100mg磷处理土壤CH4累积排放量依次为其对照的69．9％、102．7％和66．3％,2000mg磷处理土壤依次为其对照的-57．4％、25．3％和22．4％,其中,磷在处理初期较一致的提高土壤CO2和CH4排放,磷对土壤有机碳矿化的影响与森林的土壤状况有关,添加的磷浓度越高,其促进作用越强。1周的培养,100mg磷处理土壤有效氮净矿化量依次比PMF、PBMF和MEBF对照少37．06％、39．60％和28．62％,2000mg磷处理土壤依次比其对照少70．97％、84．14％和187．97％,100mg磷处理土壤硝态氮净矿化量依次比其对照少48．06％、40．45％和28．03％,2000mg磷处理土壤依次比其对照少254．09％、115．32％和238．50％,磷显著的抑制土壤有机氮的矿化和硝化。结果建议,在研究P对土壤有机碳氮矿化过程时应充分考虑土壤对P的吸附作用。     

四川森林土壤有机碳储量估算方法选择

土壤碳是陆地碳库的重要成分,森林土壤有机碳储量的变化对全球气候变化产生重要影响。对森林土壤有机碳储量的正确估计是编制2005年IPCC国家温室气体清单的重要任务之一,也是其中的难点。本文简要介绍了森林土壤有机碳储量的各种估算方法并对各自的优缺点做了进一步的分析,指出了不确定性产生的主要原因。在分析了四川森林土壤的基本特征后,从满足编制IPCC温室气体清单高层次的方法上考虑,指出四川森林土壤有机碳储量估算的合理方法是土壤类法和生命带法相结合的办法。     

人类经营活动对森林土壤碳的影响

文章从森林采伐、林地生物质燃烧、造林前整地、森林采伐后的不同土地利用方式等方面阐述了人类经营活动对森林土壤碳的影响。对我国亚热带杉木林地力衰退情况进行了分析，并提出了免耕免烧的栽培方式。     

采伐对森林土壤碳库影响的不确定性

森林土壤有机碳(SOC)是全球碳循环的重要组成部分,然而,多样的森林类型和不同森林经营措施的干扰,使得森林土壤碳库维持机制以及碳固存过程的研究和森林土壤碳库的估算存在较大的变异。作为主要的森林经营措施之一,采伐对森林土壤碳储量以及碳过程均产生直接或间接地影响。为深刻理解森林土壤碳库对于采伐干扰的响应,本文综述了近十几年来不同采伐方式下森林土壤碳储量及其主要碳排放过程——土壤呼吸的研究现状,综合分析了采伐方式、森林类型、采伐剩余物管理以及微生物因子等对土壤碳库的影响及其不确定性,并在此基础上阐述了研究中尚未解决的主要问题:1)生物因子作为CO₂产生的主体,在应对干扰时结构、功能的变化直接影响着土壤碳排放以及碳固定,但它们具体作用机制以及过程并不清楚,需展开进一步的调查;2)不同森林采伐方式对不同地区和不同类型森林土壤的影响的复杂性,亟须在进一步加强实验研究的基础上,发展森林土壤碳循环的过程或机理模型,为森林生态系统完整的碳循环过程表达及碳计量提供技术支撑,以期为我国森林经营以及碳汇等方面研究提供参考。     

添加硫和锰对长白山森林土壤与腐殖质顽固性有机碳矿化的影响

【目的】探究硫和锰添加对长白山森林土壤和腐殖质顽固性有机碳的矿化速率及其温度敏感性(Q_(10))的影响,为评估长白山森林碳元素的生物地球化学循环对大气硫输入的响应提供科学依据。【方法】采集长白山阔叶红松林、杨桦林和高山苔原土壤以及阔叶红松林和杨桦林腐殖质样品,进行室内培养试验。首先将样品置于25℃预培养90天,以移除易分解的活性碳组分,之后分别加入2 mL MnCl_2、NaCl、MnSO_4和Na_2SO_4溶液(Mn添加量为3 mg·g~(-1)有机碳),对照处理加入等体积的双蒸水,分别置于25和35℃下培养30天,于第1、3、6、10、15、21和30天测定释放的CO_2量,并计算顽固性有机碳矿化速率、累积矿化量和有机碳矿化的温度敏感性(Q_(10))。在培养结束时(第30天),采用磷脂脂肪酸生物标记(PLFA)法测定土壤和腐殖质样品的磷脂脂肪酸总量。【结果】在MnCl_2和NaCl处理间及在MnSO_4和Na_2SO_4处理间,土壤和腐殖质的顽固性有机碳矿化速率、累积矿化量和Q_(10)无显著差异(P0.05);腐殖质的顽固性有机碳矿化速率在4种处理之间无显著差异;土壤顽固性有机碳矿化速率在MnSO_4处理下得到提高(P0.05),而MnCl_2处理对其无显著影响;添加可MnSO_4和Na_2SO_4显著提高3种土壤和杨桦林腐殖质顽固性有机碳累积矿化量(P0.05),而添加MnCl_2和NaCl处理则无显著影响,表明供试土壤和腐殖质有机碳矿化受到硫添加的影响,而不是锰添加;添加硫和锰可显著降低阔叶红松林土壤顽固性有机碳矿化速率Q_(10)(P0.05),而对杨桦林和高山苔原土壤无显著影响;阔叶红松林和杨桦林腐殖质的微生物总量在MnSO_4处理下显著提高(P0.05),而MnCl_2处理对其无显著影响;MnSO_4添加可提高土壤的微生物总量,特别是高山苔原土壤显著高于对照(P0.05)。【结论】硫添加可显著提高长白山森林土壤的顽固性有机碳矿化速率和累积矿化量,而锰添加则无显著影响。考虑到硫对土壤有机碳矿化的重要性,今后建立土壤有机碳矿化模型时应将硫输入作为一个重要参数。     

林火对北方森林深层土壤有机碳的影响

林火干扰是驱动北方森林生态系统更新、演替以及物质循环的重要生态过程。林火的发生,显著地改变了北方森林地表以及土壤表层生物量和碳密度。然而,我们对林火是否对北方森林深层土壤(40cm以下)这个储量巨大的碳库的影响却缺乏关注。以大兴安岭呼中林区2010年火烧迹地为研究对象,并以相邻同等立地条件的未过火区为对照,通过样地调查、实验室分析,对林火对北方森林深层土壤碳密度的影响以及其与驱动因子的关系做了分析。结果显示:火烧迹地土壤有机碳随深度的分布规律与未火烧对照样地有显著差异,其深层土壤有机碳含量与碳密度显著低于未火烧区(n=56,P0.001);火烧迹地深层土壤有机碳中微生物量碳含量、易氧化有机碳含量显著高于未火烧迹地(n=56,P0.01),而土壤碳氮比、可溶性有机碳含量显著低于未火烧样地(n=56,P0.01);火烧迹地深层土壤含水量显著低于未火烧样地(n=56,P0.001),而土壤温度和p H值则显著高于未火烧迹地(n=56,P0.001)。由此可见,林火显著地降低了北方森林深层土壤有机碳的化学稳定性,并使土壤温度增加,促进了土壤微生物的生长,最终导致了深层土壤有机碳分解加速,储量下降。     

韩江流域森林土壤有机碳养分特征及分布格局

森林土壤有机碳在维持全球生态系统碳平衡中发挥重要作用。研究通过实地调查韩江流域森林土壤,分析土壤样点数据,获取土壤有机碳养分特征及分布格局。结果表明:韩江流域不同土层有机碳含量均值处于9.121～17.702 g/kg之间,不同土层由表层至深层,有机碳含量逐渐降低;空间分布上,在靠近韩江水系平缓区域,森林土壤有机碳含量相对较低,远离水系的高海拔地区森林土壤有机碳含量相对较高。     

森林土壤有机碳储量及时空格局研究现状

综合中国森林土壤有机碳研究进展,得到中国不同地区土壤有机碳分布和储量情况。利用GIS技术,以地统计学的半变异函数为理论分析工具,结合土壤有机碳的研究,可探索其空间分布特征及其变异规律。半方差函数提供了一个定量的工具,可以作为未采样区的区域化变量的取值进行无偏最优估计。通过介绍基于GIS的地统计方法在土壤空间分布及空间变异、土壤评价、土壤空间插值等领域的研究,进一步说明了GIS地统计学在未来土壤有机碳研究发展中广阔的应用前景。     

小兴安岭北坡森林土壤有机碳储量时空分布格局

通过对2010—2012年小兴安岭北坡森林土壤有机碳密度、碳储量的调查、测算、分析,对小兴安岭北坡森林土壤有机碳储量时空分布格局进行了研究,结果表明：各类型土壤有机碳密度大小顺序为沼泽土〉暗棕壤〉黑土〉草甸土〉白浆土,各土壤类型有机碳密度与年均降水量之间除暗棕壤（P=-0.900,0.01〈ɑ〈0.05）外,均无显著相关性,说明降水量对土壤有机碳密度影响不大;处于寒温带的爱辉区和孙吴县与处于温带季风气候区的4个地区之间土壤有机碳密度未发现普遍规律;土壤碳储量分布规律为暗棕壤〉白浆土〉沼泽土〉草甸土〉黑土。2010—2012年,小兴安岭北坡森林土壤有机碳储量整体呈先减后增趋势,这主要与森林经营导致的森林面积改变有关。     

西江下游流域森林土壤有机碳空间分布特征

以西江下游流域内121个森林土壤采样点的实测数据为依据,通过统计分析与空间制图探究西江下游流域森林土壤有机碳含量的空间分布规律。结果表明,研究区域内5个土层(D1-D5,0～100 cm)有机碳含量的平均值分别为15.57 g/kg、11.29 g/kg、10.8 g/kg、10.04 g/kg和9.57 g/kg;D1与D2-5土层之间均存在极显著差异,D2与D5土层之间存在显著差异。有机碳含量的平均水平在D1土层达到最高,D2-5土层逐渐降低。其余各土层之间的有机碳含量均不存在显著差异,空间变异性小,该区域土壤有机碳含量相对稳定。     

河南省森林土壤有机碳储量及其空间分布格局

基于河南省林业发展三级区划方案、森林资源二类调查资料和810个土壤有机碳样点数据,构建河南省三级林区土壤有机碳的空间分布模型,选用Nash-Sutcliffe系数(E)、模拟误差(V)和决定系数(R2)等统计参量评估模型的模拟能力。利用模型分析森林土壤有机碳储量的空间分布特征,并估算不同深度的土壤碳储量。结果表明:所有林区土壤有机碳密度值均随深度的增加而呈指数形式迅速下降;表层(20 cm)土壤有机碳密度受植被类型影响显著,山区表层碳密度值高于平原地区(P0.05)。底层(40cm)土壤有机碳密度受土壤质地影响显著,砂质土壤碳密度值高于粘土(P0.05),砂质土有较深的有机碳分布;表层土壤有机碳密度预测值有偏低趋势,深层预测值可能偏高;所有模型的Nash-Sutcliffe系数均大于0.6、模拟误差低于±15%,模型可以对土壤有机碳密度值进行估算。若考虑0~200 cm的土壤深度,用0~100 cm深度的有机碳密度值来表征总有机碳密度时结果偏低(偏低约19.99%),砂质土的偏低趋势更加突出。