闽东南沿海2种防护林土壤有机碳和全氮垂直分布

以闽东南沿海沙地9年生厚荚相思(Acacia crassicarpa A.Cunn.ex Benth.)和木麻黄(Casuarina equisetifolia L.)林为对象,研究了林地土壤(0~60 cm)有机碳(SOC)和全氮(STN)的垂直分布及其与细根生物量和土壤密度的关系。结果表明:各土层细根生物量是影响STN和SOC主要因素;厚荚相思林地各土层的STN、SOC平均质量分数分别为0.092、0.822 g·kg-1,木麻黄林地各土层的STN、SOC平均质量分数分别为0.099、0.934 g·kg-1;厚荚相思和木麻黄林土壤剖面的SOC和STN质量分数变化规律一致,均随着土层加深而降低,具有明显表聚性特征;厚荚相思、木麻黄林地土壤C/N值分别为8.93、9.42,均低于全国土壤水平(10~12);各土层SOC和STN储量随土层加深呈下降趋势,厚荚相思和木麻黄林地的SOC储量分别为6.908、7.840 t·hm-2,厚荚相思和木麻黄林地的STN储量分别为0.777、0.838 t·hm-2;SOC和STN呈极显著正线性相关(P0.000 1),二者与土壤密度均呈极显著负指数相关(P0.000 1)。     

河北省太行山区10a生核桃林生态系统的碳氮储量

【目的】研究河北省太行山区核桃林生态系统碳氮储量及其分配特征,为河北省山区经济林碳氮平衡管理提供基础数据。【方法】选取10 a生的核桃林为研究对象,开展乔木层生物量取样和土壤分层取样,采用重铬酸钾氧化-外加热法测定植物和土壤有机碳含量,采用凯氏法测定植物全氮和土壤全氮含量。【结果】核桃林生态系统总有机碳储量为84.328 t/hm2,其中土壤层碳储量为75.579 t/hm2,占总有机碳储量的89.6%;乔木层碳储量为8.749 t/hm2,占总有机碳储量的10.4%。核桃林生态系统总氮储量为5.375 t/hm2,乔木层氮储量和土壤层氮储量分别占总氮储量的3.1%和96.9%。非线性回归分析表明,核桃树不同器官碳氮含量呈显著非线性负相关关系(P0.05),不同土壤层的碳氮含量呈极显著非线性正相关关系(P0.01)。【结论】土壤是核桃林碳氮的主要储存库。     

不同碳输入方式对沿海防护林土壤氮库的影响

为探究凋落物和根系在滨海沙地人工林土壤氮循环中所扮演的角色,设置去除凋落物、切断根系、对照3种处理,分析3种典型沿海防护林(尾巨桉、纹荚相思、木麻黄)土壤氮素对不同碳输入的响应。结果表明：滨海沙地土壤矿质氮含量(2.91－4.49 mg?kg－1)远低于内陆森林土壤;3种人工林土壤矿质氮含量表现为纹荚相思>木麻黄>尾巨桉,其中纹荚相思与尾巨桉土壤矿质氮含量差异显著( P<0.05);不同树种土壤硝态氮( NO－3－N)含量存在显著差异,表现为纹荚相思>木麻黄>尾巨桉。树种对切断根系或去除凋落物的响应不一致,切断根系后纹荚相思和木麻黄土壤NO－3－N含量显著高于对照,对铵态氮( NH＋4－N )含量影响不显著;切断根系和去除凋落物处理后土壤硝化作用均增强,对尾巨桉的影响达显著水平( P<0.05);切断根系和去除凋落物均显著降低尾巨桉和纹荚相思土壤微生物量氮( MBN)含量,对土壤可溶性有机氮( DON)的影响与之相反。土壤NO－3－N与土壤MBN之间存在极显著的负相关关系( r＝－0.671, P<0.01),与土壤DON呈极显著正相关( r＝0.900, P<0.01),土壤DOC与NO－3－N、 NH＋4－N之间分别存在显著的负相关( r＝－0.413, P<0.05)和极显著的正相关关系( r＝0.461, P<0.01)。     

杨树人工林生长过程中碳储量动态

为研究不同林龄杨树(populus)人工林林木和土壤碳储量变化规律,了解杨树人工林碳汇能力,对江汉平原4、6和8年生杨树人工林的林木生物量和碳储量、土壤碳质量分数和碳储量进行了测定,结果表明:杨树人工林总碳储量随着林龄的增加而增加,从4年生到8年生杨树人工林总有机碳储量变化范围在41.30～117.08 t/hm2,其中,林木碳储量为13.52～55.67 t/hm2,0～20 cm土层土壤碳储量为27.78～61.41 t/hm2。土壤有机碳储量与大于2 mm的团聚体质量分数及土壤养分中的速效N质量分数呈极显著正相关;与全N和C/N质量分数呈显著正相关;与小于0.25 mm的团聚体质量分数呈显著负相关。     

福建平潭岛沿海防护林综合生态效益评价

基于平潭岛沿海防护林实地观测数据,以改良土壤、固碳释氧、调节气候和水源涵养为准则层,以降低风速、固碳量、土壤容重等10项测定数据为指标层,建立沿海防护林综合生态效益评价体系和评价模型。应用层次分析法(AHP)原理对平潭岛木麻黄、黑松、湿地松、台湾相思4个主要防护林树种的综合生态效益进行评价。结果表明,4个防护林树种均有较强的生态防护功能,但各树种综合生态效益差异明显,综合生态效益指数排序为木麻黄湿地松黑松台湾相思。此研究结果将为平潭岛沿海防护林工程规划、布局、树种选择等提供理论依据。     

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。     

滨海沙地5种人工林细根与表层土壤化学计量特征

【目的】研究滨海沙地不同树种人工林细根及表层土壤化学计量特征,明确滨海沙地林分养分限制因子,从而为滨海沙地人工林进行科学经营管理提供理论依据。【方法】以肯氏相思、厚荚相思、卷荚相思、尾巨桉和木麻黄5种人工林为研究对象,测定各细根及表层土壤的碳(C)、氮(N)和磷(P)含量,分析其生态化学计量特征及其相关性。【结果】(1)细根C含量为449.89~461.56 mg/g,N含量为10.64~16.69 mg/g,P含量为0.29~0.58 mg/g。不同树种间细根N、P含量差异极显著(P0.01)且与C∶N、C∶P呈极显著负相关(P0.01)。(2)表层土壤中C、N、P含量分别为3.15~4.86、0.30~0.45和0.12~0.17 mg/g,极显著低于细根养分含量(P0.01),而细根养分与表层土壤养分存在显著正相关关系(P0.05)。【结论】研究区表现出严重的土壤P缺乏。     

南滚河国家级自然保护区典型植被类型土壤有机碳及全氮储量的空间分布特征

目的植被群落随山地海拔升高呈现有规律的垂直分布,能够引起样地微气候及土壤性质的改变,进而影响碳氮在土壤中的沉积。因此,不同典型植被类型土壤碳氮储量的空间分布特征是山地生态系统碳氮循环研究的重要内容。本文旨在探明南滚河自然保护区不同典型植被类型土壤有机碳及全氮储量沿海拔梯度的变化及其与环境因子的耦合关系。方法选取南滚河自然保护区沿海拔形成的3种典型植被类型（沟谷雨林、半常绿季雨林和中山湿性常绿阔叶林）为研究对象,研究不同植被类型之间土壤有机碳及全氮储量的变化规律,并运用线性回归和RDA冗余分析等方法研究环境因子沿海拔变化对土壤有机碳及全氮储量的影响。结果不同典型植被类型土壤有机碳与全氮储量随海拔升高呈现显著增加的变化趋势（P < 0.05）,即沟谷雨林（89.10 t/hm2,11.94 t/hm2） < 半常绿季雨林（190.30 t/hm2,25.34 t/hm2） < 中山湿性常绿阔叶林（508.05 t/hm2,56.55 t/hm2）,这种变化规律与凋落物厚度、年均降水量、土壤含水量、总有机碳及全氮沿海拔的变化相一致;不同植被类型土壤有机碳储量均随土层深度增加呈先增后降的垂直变化规律,而土壤全氮储量则随土层深度增加呈逐渐降低趋势;土壤有机碳及全氮储量与海拔、土壤含水量、总有机碳、全氮、凋落物厚度和年均降水量呈极显著正相关（P < 0.01）,与土壤密度、pH、年均气温和土壤温度呈极显著负相关（P < 0.01）,冗余分析表明凋落物厚度与土壤含水量是影响有机碳和全氮储量的主导因子。结论热带地区植被类型沿海拔梯度有规律的分布,能够通过改变样地微气候（如温度、水分）、凋落物输入（凋落物厚度）及土壤理化环境（如土壤密度、C与N含量等）,进而显著影响土壤有机碳及全氮储量的空间分布。      

闽南山地树种转换对土壤碳氮磷及化学计量的影响

【目的】为了解闽南山地杉木转换为固氮树种黑木相思和速生树种桉树后,对土壤碳氮磷储量及化学计量特征的改善状况。【方法】以杉木采伐迹地上营造的3种同林龄人工林（杉木、桉树、黑木相思）为研究对象,采集林下0～10,10～20和20～40 cm土层的土壤样品,测定其有机碳、全氮、全磷、pH及6项物理性质（容重、最大持水量、最小持水量、毛管持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度）,并计算其化学计量。【结果】桉树和黑木相思土壤的有机碳含量显著高于杉木土壤,3种林分土壤的有机碳和全氮含量随着土层加深显著降低,全磷含量受土层和树种的影响较小;单因素方差分析显示3种林分土壤的C∶N、C∶P、N∶P和C∶N∶P随土层的变化未表现出一致的规律,但整体表现为随着土层加深而降低,黑木相思和桉树土壤的C∶N、C∶P、N∶P整体高于杉木土壤,3种林分土壤的化学计量均处于中等变异水平;土壤容重与有机碳、全氮、C∶N、C∶P、N∶P呈显著负相关,最大持水量、最小持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度与有机碳全氮及化学计量比均具有显著相关性,一元线性回归分析显示有机碳与全氮、C∶N、C∶P均呈极显著正相关,全氮与C∶N和N∶P呈极显...     

海南文昌不同林龄木麻黄人工林碳储量分配格局

利用木麻黄各器官生物量模型,对海南文昌不同林龄木麻黄人工林生态系统碳储量及分配特征进行研究,结果表明:木麻黄人工林乔木层各器官含碳量变化范围在454～526 g/kg之间,器官平均含碳量表现为树根树叶果树干树枝树皮;0～60 cm土壤碳含量变化范围在0.8～9.3 g/kg之间,平均含碳量仅为3.6 g/kg,同一林龄不同土壤层含碳量差异显著,土壤含碳量随林龄的增加呈递增趋势。不同林龄乔木层碳储量表现为过熟林(233.1 t/hm2)成熟林(165 t/hm2)近熟林(99.8 t/hm2)中龄林(56.0 t/hm2)幼龄林(27.1 t/hm2),不同林龄间同一器官的碳储量均呈显著差异,除中龄林、近熟林枝与叶间差异不显著外,同一林龄不同器官间也均呈显著差异;土壤碳储量表现为成熟林(34.27 t/hm2)近熟林(22.97 t/hm2)过熟林(20.8 t/hm2)中龄林(15.92 t/hm2)幼龄林(12.27 t/hm2),相同林龄0～10、10～20、20～40 cm土层间均呈显著差异,相同土层不同林龄间部分差异显著性不一。可见,乔木层和土壤层碳储量为生态系统主要碳库,其中乔木层碳储量约占79.85%,为第一碳库。     

不同林龄柑橘园碳氮磷分配及生态化学计量特征研究

选取了邻近的3种林龄(10、20和30年)的柑橘(Citrus reticulata Blanco.)凋落物和土壤作为研究对象,研究其碳氮磷化学生态计量特征,了解三峡库区柑橘园生态系统的碳氮磷分布格局及其生态化学计量特征。结果表明,碳氮磷含量均表现为凋落物土壤。林龄对凋落物碳氮含量、凋落物C/N、土壤C/N和土壤C/P均无显著影响,但是对凋落物磷、土壤碳氮磷、凋落物C/P和N/P以及土壤N/P影响显著。随着柑橘林龄的增大,土壤碳氮磷含量和土壤N/P逐渐提高,而凋落物磷随着柑橘林龄的增大呈现出先提高,20年达到最大值,其后又降低的趋势,凋落物C/P和N/P呈现降低的趋势。     

海南乐东5种森林土壤有机碳储量的比较

对海南乐东的次生林、大叶相思(Acacia auriculiformis)、木麻黄(Casuarina equisetifolia)、桉树(Eucalyptus robusta)、椰树(Cocosnucifera)等5种典型森林土壤有机碳含量、密度及储量进行了比较分析。结果表明,5种森林0~100 cm土壤有机碳平均含量介于1.55~8.52 g/kg,以次生林最高,大叶相思和木麻黄最低;5种森林0~100 cm土壤有机碳密度介于1.51~9.49 kg/m~2,以次生林最高,木麻黄最低;5种森林0~100 cm土壤有机碳储量分别为次生林94.86 mg/hm~2、椰树73.72 mg/hm~2、桉树44.93 mg/hm~2、大叶相思30.80 mg/hm~2、木麻黄15.10 mg/hm~2,4种人工林土壤碳储量要低于天然次生林。     

福州地区7年生柑橘果园生态系统的碳氮储量

通过野外实地调查对福州地区林龄7年的柑橘果园生态系统碳氮储量及分布特点进行了研究,结果表明:有机碳储量为158.282 t.hm-2,其中土壤(0-100 cm)碳储量为151.734 t.hm-2,占总有机碳储量的95.86%,植被碳储量为6.548 t.hm-2,占4.14%;氮储量为14.602 t.hm-2,其中土壤(0-100 cm)氮储量为14.399 t.hm-2,占总氮储量的98.61%,植被氮储量为0.203 t.hm-2,占1.39%.相关分析表明,柑橘果树不同器官碳氮含量呈极显著负相关(r=0.976),不同土层土壤的碳氮含量呈极显著正相关(r=0.998).     

不同类型茶园土壤有机碳、氮剖面分布特征

以武夷山5种主要的茶园土壤类型（黄壤、红壤、潮砂土、高山草甸土、紫色土）为研究对象,对其土壤碳、氮特征进行研究。结果表明：不同土壤类型和同一土壤类型不同土层土壤有机碳、氮含量及储量均存在很大差异。5种土壤类型茶园0~20cm土层有机碳、氮含量和碳、氮储量均显著高于20~40、40~60和60~80cm土层,并随土层深度增加而逐渐下降,说明茶园土壤有机碳、氮储量表聚作用明显。5种土壤类型茶园同一土层有机碳、氮含量大小为：高山草甸土〉黄壤〉紫色土〉潮砂土〉红壤;0~80cm土层有机碳储量大小为高山草甸土（253.29t·hm-2）〉紫色土（134.17t·hm-2）〉黄壤（132.44t·hm-2）〉潮砂土（102.95t·hm-2）〉红壤（46.28t·hm-2）;土壤氮储量与有机碳储量变化规律相似。相关分析表明,茶园土壤有机碳与全氮、C/N、孔隙度比之间呈显著或极显著正相关,而与土壤容重极显著负相关;土壤有机碳、氮与土壤水分、pH之间无明显相关性。     

我国南亚热带几种人工林生态系统碳氮储量

以我国南亚热带格木(Erythrophleumfordii)、红椎(Castnopsis hystrix)和马尾松(Pinus massoniana)人工林为研究对象,对其碳氮储量及分配格局进行研究.结果表明,不同树种体内碳的分布与器官年龄的关系不明显,而氮的分布与年龄的关系则较为密切,表现为幼嫩器官中的氮含量大于老化器官,而老化器官的C/N比值大于幼嫩器官.格木人工林生态系统内各组分的氮含量均高于其他两种人工林生态系统,并且3种人工林生态系统碳氮在土壤表层具有明显的富集作用.格木、红椎和马尾松人工林碳储量分别为236.22、267.84、200.57 t/hm2,氮储量分别为17.91、12.38、10.59 t/hm2.乔木层碳储量分别占42.57％、36.31％和40.28％,0-100 cm土壤碳储量分别占55.77％、62.52％和57.83％;氮储量则是土壤占绝对优势,分别为92.00％、93.72％和95.53％.说明3种人工林生态系统碳氮储量主要分布在土壤中,且红椎人工林生态系统具有较高的固碳能力.     

在思茅松林计划烧除中坡向对土壤有机碳储量的影响

比较常规林和计划烧除林阳坡、半阳坡、阴坡3个坡向的腐殖质层厚度、载量、有机碳储量,以及0～60 cm土壤层次的有机碳含量和储量,分析坡向在思茅松林计划烧除中对土壤有机碳储量的影响.结果表明:思茅松林3个坡向腐殖质层厚度、载量、有机碳储量增加均极显著(P＜0.01),分别增加0.51 cm、3.048 t/hm2、1.946 t/hm2.0～ 60 cm层次各个相同坡向平均土壤有机碳含量增加极显著(P＜0.01),增幅为阴坡＞半阳坡＞阳坡,分别增加了0.654、0.531、0.506.各个相同坡向平均土壤有机碳储量增加极显著(P＜0.01),增幅为阴坡＞阳坡＞半阳坡,分别增加了45.636、37.308、35.870 t/hm2.这些数据说明,计划烧除可以增加土壤固碳效益,选择阴坡和阳坡进行计划烧除可获得更好的固碳效率.     

新疆巴音布鲁克高寒湿地植物-土壤碳氮化学计量特征

水分变化影响着湿地的植被类型,同样对维持湿地结构、功能和地球化学生态循环过程的碳氮平衡产生深刻影响。以新疆天山中部巴音布鲁克高寒湿地为研究对象,沿自然水分梯度,对3种水分条件下(A区水深30~50cm,B区土壤相对含水量在50%~70%;C区土壤相对含水量在25%~35%)植物-凋落物-土壤系统的总碳、总氮开展研究,探讨不同水分条件下植物-土壤中碳、氮化学计量特征。结果表明,植物在不同水分条件下对碳、氮的利用率不同。植物地上总碳、总氮含量均高于凋落物。凋落物碳氮含量随水分含量的降低逐渐增大,凋落物碳氮比值(C/N值)趋势与碳氮含量相反。在3种水分条件下共有的植物苔草,其总碳含量随水分含量的增大而降低;总氮含量与水分变化不协同,总氮含量C区最高。土壤总碳和总碳含量均表现为B区A区C区。随着土壤深度的增加,总碳和总氮含量均表现为逐渐降低。土壤C/N的变化为C区B区A区。在深度30cm以内土层,土壤总碳、总氮含量在3个水分条件之间差异显著(P0.05)。含水量与植物碳、氮含量(P0.01)呈负相关关系,与土壤C/N值呈显著负相关(P0.05),与植物C/N值、土壤碳、土壤碳呈极显著正相关(P0.01),与凋落物C/N值呈显著正相关(P0.05)。     

黄土丘陵区草地生态系统不同植物群落土壤生态化学计量学特征

研究土壤微生物生物量碳、氮及其生态化学计量学特征指标对植物群落的响应,有助于准确评价植被恢复的生态环境效益。以黄土高原丘陵沟壑区草地生态系统下5种植物群落(茭蒿群落样地、沙棘群落样地、铁杆蒿群落样地、百里香群落、芦苇群落)土壤为对象,对土壤有机质(SOM),全氮(TN),全磷(TP),速效磷(AV.P),速效钾(AV.K),土壤微生物生物量氮(SMBN)和土壤微生物生物量碳(SMBC)及其化学计量特征进行研究。结果表明:5种植物群落下,表层土壤微生物生物量碳氮、有机质(SOM)、全氮(TN)显著高于下层土壤,铁杆蒿群落显著高于其他4种植物群落,其对土壤碳氮磷具有显著地累积作用,对于提高土壤碳氮磷储量具有重要的意义。土壤碳氮比(C∶N)在5种植被群落下较为稳定,土壤SOM与TN存在极显著的正相关性(P0.01);土壤碳氮比(C∶N)、氮磷比(N∶P)受植被类型的影响较大,铁杆蒿群落显著高于其他4种植物群落,土壤C∶P、N∶P之间存在极显著的正相关性(P0.01)。0~20cm和20~40cm土层SMBN、SMBC均表现为:铁杆蒿群落显著高于其他植被群落,说明不同植物群落对土壤表层和下层的微生物具有明显的影响。可见,植被恢复对土壤质量的改善作用明显,铁杆蒿群落对该区土壤碳氮磷等养分的累积作用较好。     

不同经营措施对毛竹林碳储量及碳分配影响

以无经营毛竹纯林为对照(Ⅰ),以垦复(Ⅱ)、施用除草剂(Ⅲ)、劈草毛竹纯林(Ⅳ)为研究对象,研究不同经营措施对毛竹林碳储量及碳分配影响,结果表明:(1)与对照相比,垦复、施用除草剂、劈草均增加了植被层碳储量;各林分植被碳储量分别为30.98、33.04、33.19、31.21 t/hm2,地上乔木层碳储量占主体,分别为23.68、25.01、26.34、25.21 t/hm2。(2)施用除草剂增加毛竹林生态系统碳储量及土壤碳储量,垦复、劈草降低了毛竹林生态系统碳储量和土壤碳储量;毛竹林生态系统碳储量分别为113.15、98.13、131.90、112.59 t/hm2,土壤碳储量占主体,分别为86.17、65.09、98.71、80.39 t/hm2。(3)毛竹林植被碳素(CO2)年固定量分别为9.33、11.29、9.94、9.95 t/(hm2.a),相当于固定CO234.21、41.38、36.47、36.48 t/(hm2.a),地上乔木层碳固定量的增加是毛竹林植被碳素年固定量增加的主要原因。     

设施菜田土壤碳氮磷生态化学计量学特征

为探明在设施栽培条件下菜田土壤碳氮磷的生态化学计量学特征及其影响的主导因子，在调查辽宁省设施菜田栽培现状的基础上，以辽宁省东部、中部和西部共12个设施蔬菜产区165个蔬菜大棚表层土壤为研究对象，测定分析了土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及生态化学计量学比。结果表明，辽宁省设施土壤SOC、TN、TP含量平均值分别达到(26.56±7.97)、(2.67±0.79)、(3.32±0.69) g/kg,养分含量均处于相对丰富水平。辽宁省设施菜田土壤C/N、C/P、N/P频率分布相对集中，平均值分别为9.92±0.85、8.74±4.21、0.90±0.51,均低于我国农田土壤的平均水平。随着种植年限的增加，设施菜田土壤C/N变化幅度较小，N/P和C/P则略有降低。设施栽培条件下，菜田土壤C、N、P生态化学计量比频率分布较集中，存在一定的耦合关系，土壤C、N、P生态化学计量学特征受土壤中有机碳的矿化和磷素积累的影响相对较大。