不同经营措施对毛竹林土壤有机碳的影响

【目的】毛竹在森林应对气候变化中发挥重要的作用,研究竹林不同经营措施的影响,进而了解植被生物量碳库及影响土壤碳库的状况。【方法】利用两因素随机区组设计,排除地形因子等影响,选取施肥和采伐留养方式2个因素,研究不同经营措施对毛竹林各土层2010—2013年土壤有机碳含量和贮量变化影响。【结果】1)不同经营措施0~10 cm层土壤有机碳含量变化最大,介于-0.52%(±0.62%)~0.75%±(0.44%)之间,其中A2B3(中等施肥弱度采伐)与A1B1(大量施肥强度采伐)土壤有机碳含量变化量差异极显著(P<0.01);2)中等施肥0~50 cm土壤有机碳贮量增量分别是大量施肥和不施肥的3.61倍和5.05倍,大量施肥和中等施肥0~10 cm层土壤有机碳贮量变化差异显著(P<0.05);3)弱度采伐0~50 cm土壤有机碳贮量增量分别是强度采伐和中度采伐的5.51倍和1.63倍,强度采伐和弱度采伐0~10 cm层土壤有机碳贮量变化差异显著(P<0.05);4)不同经营措施0~50 cm土壤有机碳贮量变化介于-15.56(±10.21)~53.15(±37.81)t C·hm-2之间,其中A2B3(中等施肥弱度采伐)与A1B1(大量施肥强度采伐)土壤有机碳贮量变化差异极显著(P<0.01);5)结合效应图得出结论,A2B3(中等施肥弱度采伐)的经营方案对0~50 cm土壤有机碳含量和贮量的积累效果最佳,而A1B1(大量施肥强度采伐)的经营方案最不利于0~50 cm土壤有机碳含量和贮量的积累。【结论】大量施肥强度采伐方式虽然可以保证竹材的大量输出,却会破坏原有的竹林生态结构,同时对土壤碳含量和贮量的影响尤为不利,从毛竹林生态系统碳汇积累角度考虑,并不是最可取的竹林经营方式。同时经营过程中,不同经营措施不仅会对土壤碳库产生影响,更会显著改变植被碳库状况,并伴随着碳排放和碳泄漏问题,这都将成为我们今后研究经营对竹林生态系统碳综合影响的各个因素和环节。     

喀斯特石漠化地区不同植被群落的土壤有机碳变化

研究贵州中部喀斯特石漠化地区不同植被群落土壤和小生境土壤中有机碳的数量和质量变化.结果表明:喀斯特石漠化区阔叶林土壤有机总碳含量和腐殖酸碳含量明显高于灌木林、灌草丛和稀疏草丛,而土壤水溶性有机碳含量的变化则相反;喀斯特森林退化后,土壤有机碳的累积量减少、流失量增加;喀斯特小生境土壤有机总碳和腐殖酸碳含量存在明显的水平空间变异:石坑>石沟>石缝>石洞.主成分分析结果表明:喀斯特土壤有机碳变化的第1主要因子由植被类型决定,第2主要因子由小生境类型所决定.     

喀斯特槽谷区植被演替对土壤有机碳储量及固碳潜力的影响研究

土壤有机碳的空间分布与储量估算是全球碳循环与气候变化的关键研究领域之一。以西南典型低山喀斯特槽谷小流域内四种典型植被演替阶段下的土壤为研究对象,分析了植被类型演替对土壤有机碳含量、储量及固碳潜力的影响。结果表明：研究区内不同植被演替阶段下的土壤有机碳含量为9.12～12.37 g/kg,有机碳储量为41.55～60.42 Mg C/hm²。不同植被演替阶段下土壤有机碳含量与储量具有相似的变化规律,其中在植被类型上表现为林地>耕地>灌丛>草地,在垂直方向上随土壤剖面深度的增加而降低。在0-30 cm土层深度内,林地下的土壤有机碳储量最大,为60.42 Mg C/hm²;与林地相比,研究区内草地类型的固碳潜力最大,可达18.87 Mg C/hm²;灌丛地次之,为12.37 Mg C/hm²;耕地最小,仅为2.73 Mg C/hm²。以上研究结果说明,研究区内植被演替对土壤有机碳含量和有机碳储量具有显著影响,植被演替将促进土壤有机碳的截获,提高土壤有机碳的含量和储量...     

樟树—马尾松混交林不同林龄土壤有机碳氮贮量及分布特征

对湖南省天际岭国家森林植物园立地条件基本一致的3个林龄阶段樟树(10、24、45年)-马尾松(10、24、45年)混交林土壤有机碳、氮含量、贮量及土层分布进行研究。结果表明:不同林龄,同一林龄的不同土层土壤有机碳、氮含量和贮量均存在显著性差异(P0.05)。樟树-马尾松不同林龄各土层有机碳含量的变化分别为10年生3.73~18.04 g/kg,24年生6.84~21.12 g/kg,45年生5.36~21.46 g/kg。土壤氮含量的变化范围分别为10年生1.08~1.56 g/kg,24年生0.94~1.47 g/kg,45年生1.34~2.12 g/kg。樟树-马尾松混交林3个林龄阶段林地有机碳和氮含量均随土层深度增加而逐渐下降。樟树-马尾松混交林3个林龄阶段森林土壤有机碳贮量差异性显著(P=0.001),氮贮量差异性不显著(P=0.157)。3个林龄阶段林地土壤有机碳含量与氮含量存在极显著相关性(P0.01),除林龄为45年外,10年生和24年生混交林土壤有机碳含量与碳氮比相关性均不显著。10年时,樟树-马尾松混交林土壤氮与碳氮比之间呈现极显著相关(P0.01),24年和45年时樟树-马尾松混交林土壤氮与碳氮比之间的相关性不显著。     

不同林龄杉木人工林土壤有机碳的研究

对福建省南平市安曹下11、28年生杉木人工林土壤有机碳含量、垂直分布、贮量等进行研究,结果表明,11、28年生杉木人工林的土壤有机碳含量随着土壤深度的增加而逐渐下降,两种林龄的杉木人工林土壤0～20cm的有机碳含量高于以下各土层。11年生杉木人工林的土壤有机C贮量（28.54t/hm^2）明显低于28年生（36.56t/hm^2）,两种林龄的不同土层中以0～20cm土层内的有机C贮量降低最大。两种林龄的土壤全N含量、C/N随着土壤深度的增加而趋于下降,28年生杉木人工林土壤平均全氮含量64.3%高于11年生22.3%。成熟期杉木人工林更有利于土壤碳的贮存。     

经营措施影响森林土壤碳库和温室气体排放的研究进展

综述了不同经营措施对森林土壤碳库和温室气体排放的影响。大多数研究认为施肥可以显著增加土壤有机碳库,但同时也增加了土壤温室气体的排放;去除林下植被可以加快有机碳的分解,导致土壤有机碳含量降低和CO2排放增加;而增加林下植被可以增加土壤有机碳含量和土壤温室气体的排放;土地利用方式从天然林转变为其他土地利用方式（如次生林,农田,草地等）,土壤有机碳含量均会下降和CO2排放增加。     

宁夏罗山典型植被类型的土壤活性有机碳组分研究

以宁夏中部干旱带罗山山地系统的4个典型植被类型(青海云杉纯林、针阔混交林、浅山灌丛和干旱草地)为研究对象,测定0~10cm、10~20cm、20~40cm土层土壤活性有机碳组分(土壤的微生物量碳、颗粒有机碳和易氧化有机碳),探讨其分布规律和影响因素。结果表明,不同植被类型间土壤活性有机碳含量有显著差异(p0.05),各植被类型的土壤微生物量碳和颗粒有机碳含量的排序为乔木林(青海云杉纯林、针阔混交林)浅山灌丛干旱草地;随着土层深度增加,土壤微生物量碳和颗粒有机碳含量逐渐减少(p0.05),而易氧化有机碳含量在10~20cm土层最高。相关性分析表明,土壤微生物量碳、颗粒有机碳均与土壤总有机碳、全氮有极显著的正相关,而与pH值、含水率、C/N的相关性不显著,土壤易氧化有机碳与土壤理化性质的相关性均不显著。这表明作为土壤有机质和氮素来源的植被,其组成差异会对土壤有机碳组分具有重要影响。     

不同恢复模式对退化高寒沼泽湿地土壤轻重组有机碳的影响

以若尔盖县麦溪乡已实施多年水位提升和植被恢复工程的高寒沼泽湿地为研究对象,分别采集重度退化（HD）湿地、未退化（UD）湿地以及不同恢复模式下湿地各土层（0—20 cm、20—40 cm、40—60 cm、60—80 cm）土壤样品,分析土壤有机碳轻重组分的变化及其与土壤因子的关系。结果表明：不同恢复措施均能造成退化湿地土壤总有机碳含量在各土层之间的空间分异,但补播草种措施不能显著提升各土层总有机碳含量;恢复措施对退化湿地土壤中重组分有机碳和轻组分有机碳含量提升效果不显著。综合RDA分析来看,单一补播草种措施短期内不能根本改善湿地退化状况,水位提升措施能使土壤碳组分结构趋近于未退化湿地,土壤TN是影响土壤有机碳组分的最关键因子,可作为反映高寒沼泽湿地恢复的关键指标。     

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响土壤有机碳库的空间迁移和形态转化,从而导致不同区域范围的土壤有机碳库分异。在此基础上,指出目前研究存在的问题,并提出林火干扰对森林碳库影响的定量化研究路径:1)深入开展林火干扰对森林生态系统碳库循环的影响机制研究; 2)加强"植被-土壤-水-微生物-气候"的系统研究; 3)完善不同时空尺度下林火干扰对森林碳库周转过程的定量化研究; 4)深入探讨林火干扰与森林生态系统碳元素的相互作用关系及影响机制。     

林火对森林土壤有机碳影响的研究进展

指出了森林生态系统土壤有机碳是全球碳循环的重要组成,在全球生态系统碳循环和全球变化的研究中占据着重要的地位。火因子是干扰森林生态系统发展的重要因子之一,对森林生态系统中土壤与大气的碳素交换过程有着重要的影响。因此,加强火干扰对森林生态系统土壤有机碳的研究,了解林火对森林生态系统土壤有机碳循环过程的具体影响,对发现火干扰下森林土壤中碳循环的机理,特别是土壤有机碳的动态变化有着重要的作用。综述了林火对森林土壤有机碳的研究进展,讨论了测定土壤有机碳的几种不同方法,比较了其适用性,探讨了在不同林火强度和不同土壤深度条件下土壤有机碳的变化情况。对实际工作中遇到的问题以及今后森林土壤有机碳研究进行了展望。     

北亚热带天然次生林群落演替对土壤有机碳的影响

以北亚热带受损天然次生林为研究对象,探讨了植被演替对土壤有机碳的影响。结果表明:(1)不同演替年限常绿阔叶林,土壤有机碳含量均随土壤深度的增加而减少并最终趋于稳定;土壤有机碳含量均随着演替年限的增加而不断增大,增加幅度在土壤剖面上呈现波动性;演替20 a到演替40 a群落土壤中的有机碳平均含量增加了56.30%(P<0.05)。(2)土壤有机碳储量随土层深度变化的趋势和土壤有机碳含量变化趋势基本一致:总体上随深度增加而减少,在60 70 cm土层出现波动;不同土壤层次土壤有机碳储量也随着演替年限增加,呈上升趋势,增加幅度在土壤剖面上也呈现出波动性,0 80 cm土层有机碳储量平均增加了56.01%。(3)该地区森林土壤碳储量总体上较低,平均为79.13 t·hm^-2,且0 40 cm土层贮存的碳量比例相对其它地区要大,达到70%以上。(4)两种演替阶段,土壤有机碳含量与全氮、水解氮、速效磷、速效钾、速效钙、速效镁离子的含量均极显著相关。因此,应该加强亚热带森林的保护,促进天然次生林的正向演替,增加森林生态系统有机碳等的截留。     

不同林龄樟树林土壤碳氮贮量及分布特征

对湖南省长沙市天际岭国家森林植物园和汨罗桃林林场立地条件基本一致的三个林龄的樟树林土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)含量、贮量及土层分布进行研究。结果表明:同一林龄的不同土层SOC、N含量和贮量均存在显著性差异(p<0.05),3个林龄樟树林SOC和TN含量均随土层深度增加而逐渐下降。同时,土壤碳含量及碳贮量林龄的增大而增大,而土壤氮含量及贮量随着林龄的增大而减少,这种变化主要表现在土壤表层(0~10 cm)。不同林龄樟树林各土层SOC含量的变化分别为10 a:4.62~17.00 g/kg,24 a:4.48~17.92g/kg,45 a:4.57~19.37 g/kg;土壤N含量的变化范围分别为10 a:0.99~1.56 g/kg,24 a:0.79~1.43 g/kg,45 a:0.78~1.22 g/kg。土壤SOC含量与N含量存在极显著相关性(p<0.01),土壤SOC含量与C/N相关性极显著(p<0.01)。但樟树林土壤N与C/N之间相关性除24 a呈显著相关以外(p<0.05),其它两个林龄阶段相关性均不显著(p>0.05)。土壤SOC贮量差异不显著(p=0.083),N贮量差异性不显著(p=0.348)。     

海南文昌清澜港海莲-黄槿生态系统碳密度及分配格局

采用Komiyama红树林异速生长模型,对海南文昌清澜港海莲-黄槿生态系统的植被生物量、碳密度及其空间分布特征进行研究。研究结果表明:海莲-黄槿植被层总生物量为389.57±12.73 t/hm2,其中,乔木层生物量为387.75±12.01 t/hm2,占林分植被层总碳密度的99.5%;海莲-黄槿生态系统总有机碳库密度为688.51±45.69 t/hm2,其中,群落植被层单位面积的碳贮量为184.5 t/hm2,占总碳贮量的26.6%;0~105 cm土壤有机碳单位面积的贮量为504.01±39.69 t/hm2,占生态系统总碳密度的73.2%;林下植被层和现存凋落物层仅占0.2%。     

多代连栽人工林碳贮量的变化

通过收集多代连栽桉树、落叶松和杉木人工林生长和土壤方面的数据,分析了不同代数间林分生物量和土壤有机碳贮量的变化,并定量或定性分析了混交、施肥等地力维护措施对林分生物量和土壤有机碳贮量的影响.随着连栽代数的增加,生物量和土壤有机碳贮量均呈现明显的下降,2代杉木人工林生物量和土壤有机碳贮量分别比1代下降24%和10%,3代分别比2代下降39%和15%.地力维护措施可在很大程度上防治连栽人工林生物量和土壤有机碳贮量的下降,2代杉阔混交林生物量和土壤有机碳贮量分别比2代纯林提高69%和19%;2代桉树与相思属树种的混交林生物量比2代桉树纯林增加29%;施肥可使2代杉木人工林生物量提高22%.轮作和林下植被培育也能提高林分生物量,但对土壤有机碳贮量的影响尚需进一步研究.     

城固县休闲农业现状与发展浅谈

林地土壤有机碳反映了林地土壤质量,直接影响着森林生态系统生产能力。本研究以秦岭马头滩林区不同龄组华山松为研究对象,分析了华山松林土壤和凋落物有机碳含量、密度及其影响因素。结果表明:华山松林土壤有机碳含量随林龄的增长总体呈上升趋势,随土层深度增加而减小;凋落物层有机碳含量随林龄的增长先增加后减小再增加。华山松林表层土壤有机碳密度随林龄的增长而增加。华山松林龄、乔木层生物量、胸高断面积、土壤容重和乔木层密度与土壤有机碳含量、密度呈显著相关关系。     

森林生物量与碳储量研究综述

在陆地生态系统中,森林生态系统是最大的碳库,其碳贮量约为1146PgC（PgC指1米深度的土壤有机碳总质量,1pg=109t）,占全球陆地总碳贮量的46%。1995年。2050年全球森林植被保存和吸收碳的潜力可达60～87PgC,可能吸收同期石化燃料排放碳的11％～15％,森林系统的碳收支状况对于大气二氧化碳的循环具有重要地位。     

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。     

云南亚热带地区主要林地类型土壤碳含量变化及影响因素研究

[目的 ]作为陆地生态系统最大的碳库,森林土壤有机碳变化对全球碳循环产生显著影响。通过探究不同林地类型森林土壤碳含量差异及其影响因素,以期为森林碳汇管理提供理论依据。[方法 ]以澜沧县桉树人工林、思茅松纯林和常绿阔叶林为研究对象,运用单因素、Duncan方差分析和冗余分析法,探究3种林地类型在0～20 cm、20～40 cm及40～60 cm不同土层深度的土壤有机碳含量和密度、碳氮比(C/N)水平及垂直分布变化规律,并揭示其主要影响因素。[结果 ](1)0～60 cm土层,3种林地类型土壤有机碳含量差异显著。其变化范围为14.89～22.05 g·kg^-1,高于全国森林土壤有机碳水平,以常绿阔叶林最高(22.05g·kg^-1);有机碳密度处于3.42～4.12kg·m^-2之间,以常绿阔叶林最高(4.12kg·m^-2);土壤C/N在12.99～13.82之间,以桉树人工林最高(13.82);(2)随着土层加深,3种林地类型土壤有机碳含量、有机碳密度和C/N均呈下降趋势,以常绿阔叶林土壤有机碳含量和密度...     

秦岭山地不同龄组华山松林地土壤、凋落物有机碳特征

林地土壤有机碳反映了林地土壤质量,直接影响着森林生态系统生产能力。本研究以秦岭马头滩林区不同龄组华山松为研究对象,分析了华山松林土壤和凋落物有机碳含量、密度及其影响因素。结果表明:华山松林土壤有机碳含量随林龄的增长总体呈上升趋势,随土层深度增加而减小;凋落物层有机碳含量随林龄的增长先增加后减小再增加。华山松林表层土壤有机碳密度随林龄的增长而增加。华山松林龄、乔木层生物量、胸高断面积、土壤容重和乔木层密度与土壤有机碳含量、密度呈显著相关关系。     

若尔盖高寒嵩草草甸湿地不同水分条件下土壤有机碳的垂直分布

研究若尔盖高寒嵩草草甸湿地常年积水、季节性积水(每年6-10月积水)和无积水3种水分条件下土壤有机碳的分布特征.结果表明:若尔盖高寒嵩草草甸湿地土壤有机碳含量极高,表土层(0 ～ 10 cm)最高可达73.2 g·kg-1,是中国森林、农田和草原生态系统土壤有机碳含量的6 ～10倍,且土壤有机碳的垂直分布深达400cm,远远超过中国森林、农田和草原生态系统;在浅土层(0～50 cm)和深土层(200～400 cm),不同水分条件下的高寒嵩草草甸湿地土壤有机碳含量差异显著(P＜0.05),在0 ～ 50 cm浅土层表现为常年积水区＞季节性积水区＞无积水区,在200 ～ 400 cm深土层表现为无积水区＞季节性积水区＞常年积水区,而在50 ～ 200 cm中间土层,不同水分条件下高寒嵩草草甸湿地土壤有机碳含量无显著差异(P＞0.05);在0 ～ 400 cm土层,不同水分条件下的高寒嵩草草甸湿地土壤C/N值多小于15,这有利于高寒湿地土壤碳的积累;若尔盖嵩草草甸湿地的有机碳储量极高,常年积水区、季节性积水区和无积水区在0 ～ 400 cm土层的有机碳储量分别为64.87,71.21和76.45 kt· km-2,是中国森林、农田和草原生态系统的20 ～ 40倍;约60％的土壤有机碳储量分布在l m以下土层;整个若尔盖高原地区的高寒嵩草草甸土壤总有机碳储量约为0.245 Pg.