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.     

翠亨湿地无瓣海桑人工林土壤有机碳分布特征及与土壤理化指标相关性

[目的]通过对比不同潮位带无瓣海桑人工林土壤有机碳的含量和分布规律,探讨与无瓣海桑人工林土壤有机碳分布有关的主要土壤理化性质指标的相关关系。[方法]以中山翠亨国家湿地公园无瓣海桑人工林为例,选择高潮带和中潮带无瓣海桑人工林以及低潮带光滩区域,测定土壤有机碳含量及主要土壤理化指标,并计算土壤有机碳密度,再进一步分析其与土壤理化指标的相关性。[结果]研究表明:在垂直方向上,土壤有机碳平均含量和平均密度均表现出显著差异,从大到小依次为:高潮带>中潮带>低潮带;其中,在高潮带,土壤有机碳含量最大值出现在0～20 cm土层,有机碳密度最大值出现在20～40 cm土层。土壤有机碳含量与含盐量显著负相关,与土壤全氮、全磷极显著正相关,与土壤pH值极显著负相关。[结论]高潮带无瓣海桑人工林土壤有机碳的密度和含量均高于中潮带和低潮带;土壤全氮、全磷含量、pH值与土壤有机碳含量关系最密切,这些指标可以用来预测无瓣海桑人工林的土壤有机碳分布。     

刺柏人工林土壤有机碳垂直分布特征研究

为阐释刺柏人工林土壤有机碳的空间变异以及环境因子对有机碳的影响,分层采集0～80cm土层土样,测定有机碳和其他理化指标,分析土壤有机碳的垂直分布特征及土壤有机碳和其他指标之间的关系。结果表明:0～20cm土层中土壤有机碳含量(36.01%)、有机碳密度(34.83%)和有效氮含量(47.06%)均占比较大。土壤有机碳含量与有机碳密度、有效氮含量呈极显著的正相关关系,与土壤容重、pH值呈负相关,与土壤总孔隙度、毛管持水量以及田间持水量之间呈正相关。整个林地土壤剖面有机碳含量垂直分布呈先陡降然后逐渐降低的模式,可通过改变林分结构,补种阔叶树种等措施提高土壤肥力。     

不同龄组杉木人工林土壤有机碳贮量及分布特征

对比分析了福寿林场3个龄组杉木人工林0~60 cm土层内土壤碳贮量及其土层分布特征,结果表明:1)3个龄组杉木人工林土壤有机碳含量都表现出随土壤深度增加而逐渐减小的趋势,土层0~20 cm有机碳含量最高,为29.07~35.27 g·kg-1,是土层20~30 cm和土层30~45 cm的1~2倍和3~4倍,而土层(45~60cm)的有机碳含量最少,为5.03~6.68 g·kg-1。2)3个龄组的人工林0~60 cm土层内平均碳含量和碳贮量都表现出了随着年龄的变化先减少而增加的趋势,其平均碳含量的次序依次为成熟林(16.65 g·kg-1)>幼龄林(14.78g·kg-1)>中龄林(13.36 g·kg-1);碳贮量大小顺序依次为成熟林(79.59 t·hm-2)>幼龄林(64.78 t·hm-2)>中龄林(64.74 t·hm-2),3)在0~45 cm范围的土层内,3个龄组的杉木人工林的土壤碳贮量占土壤总碳贮量的百分比在86%~91%之间,说明杉木人工林土壤碳贮量主要集中在这个土层深度内。     

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...     

栓皮栎人工林土壤有机碳空间分布特征及其影响因素

森林土壤碳库是全球生态系统碳库的重要组成部分,对人工林土壤有机碳空间分布及其影响因素进行研究,有助于了解人工林土壤碳汇动态变化规律。以河南省国有登封林场栓皮栎人工林为研究对象,采用系统抽样法在林地内设置186个样地(10 m×10 m),应用地统计学方法分析了土壤有机碳空间分布特征,构建并使用结构方程模型识别出土壤有机碳主要影响因素。结果表明,栓皮栎人工林土壤有机碳含量平均值为18.59 g/kg,其空间分布呈斑块状,高低值区分布较为分散;而平均土壤有机碳密度为2.47 kg/m²,其空间分布特征与土壤有机碳含量表现出高度一致性,但整体分布更均匀。相关分析结果表明,土壤有机碳含量和密度与胸径、树高等林分因子,与土壤全氮、土壤速效磷等土壤因子呈显著正相关关系(P<0.05);结构方程结果表明,土壤有机碳含量和土壤有机碳密度受土壤化学性质影响均最大,其中土壤全氮的贡献度最高。研究对于揭示人工林土壤碳汇形成机制,制定土壤碳汇调控技术措施有一定的参考价值。     

白桦天然次生林土壤有机碳的空间分布特征

为了了解冀北地区白桦天然次生林土壤有机碳的分布特征,以承德市围场县、丰宁县和张家口赤城县白桦天然次生林为研究对象,对其土壤有机碳含量进行了测定分析。结果表明:4个地区的白桦天然次生林各层土壤有机碳含量由高到低顺序依次为赤城县黑龙山、围场县孟滦、丰宁县四岔口、围场县燕格柏,其0~10cm的土壤有机碳含量依次为108.07g/kg、65.61g/kg、52.33g/kg和30.04g/kg;土壤有机碳含量有随海拔升高而上升的趋势;各地区白桦天然次生林的土壤有机碳含量都以表层最高,随着土层深度的增加,土壤有机碳含量呈现逐渐降低的趋势,且随深度的增加,土壤碳含量下降速度逐渐趋缓。     

重庆笋溪河流域土壤有机碳特征及影响因素

为了解三峡库尾地区土壤有机碳的分布特征及影响因素,基于Arc GIS水文分析模块和数字高程模型图将重庆笋溪河流域划分为6个集水区,分别采集“园、林、耕”3种土地利用方式不同土层(0～20和20～40 cm)的土壤,测定有机碳含量并估算储量,采用方差分析、相关性分析和冗余分析探究研究区土壤有机碳的空间分布特征及其与各环境因子之间的响应关系。结果表明:随土层深度增加,土壤有机碳含量和储量均呈下降趋势,不同土层土壤有机碳含量和储量存在显著差异(P<0.05)。园地、林地和耕地0～40 cm的土壤有机碳储量范围分别为16.42～76.67,15.87～74.85和26.35～81.37 t·hm^-2。在20～40 cm土层中,耕地的土壤有机碳储量显著高于园地和林地(P<0.05),表现为耕地>园地>林地。两个土层中土壤有机碳含量和储量均与土壤全氮含量呈极显著正相关(P<0.01),而与其他指标的相关性不显著(P>0.05)。各环境因子对园地、林地和耕地土壤有机碳含量和储量的总解释率分别为86.50%,88.51%和86.13%,均强烈反...     

北亚热带土地利用变化对土壤有机碳垂直分布特征及储量的影响

利用野外调查的方法,研究了北亚热带地区土地利用变化对土壤有机碳的垂直分布特征及储量的影响.研究结果表明:(1)除茶园土壤外,不同林分土壤有机碳含量均以0～10cm土层最大,随着土层深度的增加,含量总体表现为下降的趋势;茶园土壤有机碳含量在0～30cm土层范围内增加,30cm以后表现下降的趋势;(2)次生林转变成农耕地以后土壤有机碳含量平均下降21.1%,而转变成集约经营早竹林后,土壤有机碳含量平均下降近48.5%;1m深度以内,土壤有机碳平均含量由高到低的顺序为:茶园、灌木林、次生林、粗放经营毛竹林、集约经营毛竹林、马尾松林、农耕地、杉木林和早竹林;(3)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;次生林转变成长期经营的农耕地后,土壤有机碳储量下降22.5%,而转变成长期集约经营早竹林后土壤有机碳储量则下降51.4%9种土地利用类型中,土壤有机碳储量由高到低的顺序为:茶园、灌木林、次生林、粗放经营毛竹林、马尾松林、农耕地、集约经营毛竹林、杉木林和早竹林.     

千阳县不同林分土壤有机碳的分布特征

通过对黄土高原千阳县不同人工林土壤有机碳的含量及其分布特征的研究,为千阳县人工造林和生态系统的恢复提供依据。于2012年在黄土高原千阳县调查了毛白杨Populus tomentosa、刺槐Robinia pseudoacaia、侧柏Platycladus orientalis、荒地4种样地的土壤有机碳含量,并对其进行相关性分析。结果表明:在调查的0~80cm土层范围内,土壤有机碳含量为毛白杨(4.83 g·kg-1)>荒地(3.55 g·kg-1)>刺槐(3.48 g·kg-1)>侧柏(3.42g·kg-1),随着土壤深度的增加,各林分土壤有机碳含量逐渐降低;各人工林在0~30 cm土层范围内,土壤有机碳含量和土壤密度变化差异显著(P<0.05),而在30~80 cm土层范围内变化差异不显著(P>0.05)。采用不同的树种进行植树造林、植被恢复,有利于土壤碳汇含量的增加,研究结果表明在黄土高原利用毛白杨人工造林优于其它树种。     

Characteristics of soil organic carbon mineralization and influence factor analysis of natural Larix olgensis forest at different ages

Soil organic carbon(SOC)mineralization is closely related to carbon source or sink of terrestrial ecosystem.Natural stands of Larix olgensis on the Jincang forest farm,Jilin Province were selected to investigate the dynamics of SOC mineralization and its correlations with other soil properties in a young forest and mid-aged forest at soil depths of 0–10,>10–20,>20–40 and>40–60 cm.The results showed that compared with a mid-aged forest,the SOC stock in the young forest was 32%higher.Potentially mineralizable soil carbon(C0)in the young forest was 1.1–2.5 g kg^-1,accounting for 5.5–8.1%of total SOC during the 105 days incubation period and 0.3–1.5 g kg^-1 in the mid-aged forest at different soil depths,occupying 2.8–3.4%of total SOC.There was a significant difference in C0 among the soil depths.The dynamics of the SOC mineralization was a good fit to a three-pool(labile,intermediate and stable)carbon decomposition kinetic model.The SOC decomposition rate for different stand ages and different soil depths reached high levels for the first 15 days.Correlation analysis revealed that the C0 was significantly positively related with SOC content,soil total N(TN)and readily available K(AK)concentration.The labile soil carbon pool was significantly related to SOC and TN concentration,and significantly negatively correlated with soil bulk density.The intermediate carbon pool was positively associated with TN and AK.The stable carbon pool had negative correlations with SOC,TN and AK.     

土壤有机碳损失及影响因子研究进展

综述了国内外关于土壤有机碳储量及分布、土壤有机碳组成及分组、土壤有机碳的迁移和流失产生的机理及其后果、土壤有机碳矿化及其影响因素、外源物质对土壤有机碳矿化的激发效应及其机理等方面的研究进展。     

亚热带日本落叶松中、幼龄林土壤有机碳密度和分配特征

本文基于32块样地土壤数据,对亚热带日本落叶松中、幼龄林的土壤有机碳密度及其分配特征进行了分析,结果发现:(1)中龄林的有机碳含量、有机碳密度明显高于幼龄林;(2)混交林的有机碳含量、有机碳密度明显高于纯林;(3)0~80 cm的土壤有机碳密度为172.25 t/hm2。有机碳主要集中在表土层0~20 cm处,此表土层有机碳密度分别是土层20~40 cm、40~80 cm的175.21%、129.52%。在土层相同的情况下,随着土壤深度的增加,其土壤有机碳密度呈下降趋势;(4)与适宜亚热带地区生长的造林树种——杉木相比,日本落叶松林的土壤有机碳含量、土壤有机碳密度均明显高于20年生杉木人工林,说明日本落叶松林土壤的固碳能力大于杉木人工林,从侧面也反映了同样作为亚热带地区的造林树种,日本落叶松林要优于杉木人工林。     

生态有机肥对土壤特性和大果榉生长的影响

通过田间试验,研究了不施肥处理(CK)、风干鸡粪(CM)、有机无机复合肥(OIC)和生态有机肥(BIO)处理对定植大果榉土壤碱解氮和有机质含量,土壤微生物量碳氮含量以及大果榉地上部生长指标(株高、胸径和叶面积)增长率的影响。结果表明：与CK相比CM、OIC和BIO处理均增加了土壤碱解氮和有机质含量,显著提高土壤微生物量碳、氮的含量,其中BIO处理的土壤微生物量碳氮含量最高;与CM和OIC处理相比,BIO处理初期土壤碱解氮含量相对较低,而有机质含量在整个观测期均表现出较高水平;各施肥处理均显著提高了大果榉株高、胸径和叶面积增长率,其中BIO和OIC处理效果较好。     

土壤有机碳动态模型的研究进展

As the largest pool of terrestrial organic carbon, soils interact strongly with atmosphere composition, climate, and land change. Soil organic carbon dynamics in ecosystem plays a great role in global carbon cycle and global change. With development of mathematical models that simulate changes in soil organic carbon, there have been considerable advances in understanding soil organic carbon dynamics. This paper mainly reviewed the composition of soil organic matter and its influenced factors, and recommended some soil organic matter models worldwide. Based on the analyses of the developed results at home and abroad, it is suggested that future soil organic matter models should be developed toward based-process models, and not always empirical ones. The models are able to reveal their interaction between soil carbon systems, climate and land cover by technique and methods of GIS (Geographical Information System) and RS (Remote Sensing). These models should be developed at a global scale, in dynamically describing the spatial and temporal changes of soil organic matter cycle. Meanwhile, the further researches on models should be strengthen for providing theory basis and foundation in making policy of green house gas emission in China.     

Spatial variability of soil organic carbon in the forestlands of northeast China

Soil organic carbon(SOC) is an effective indicator of soil fertility and productivity, and it varies spatially and temporally in relation to other soil properties. Spatial variability of SOC in the forestlands of northeast China was characterized using geostatistics. Soil samples at the depths of 0?20 cm, 20?40 cm and 40?60 cm were collected from sixty-three temporary plots to evaluate SOC concentration and density(SOCD) and other soil properties. We analyzed correlations between SOC and soil properties. Soil organic carbon concentrations were high. The total amount of C stored in soil(0?60 cm) was 16.23 kg·m-2 with the highest SOCD of 7.98 kg?m-2 in topsoil. Soil properties in most cases differed by horizon, suggesting different processes and effects in each horizon. Soil organic carbon had positive relationships with total N, P and K as well as readily available K, but did not show a significant positive correlation with available P. Spatial factors including elevation, slope and aspect affected SOC distribution. Soil organic carbon at 0?60 cm had strong spatial autocorrelation with nugget/sill ratio of 5.7%, and moderate structured dependence was found at 0?20 cm, which indicated the existence of a highly developed spatial structure. Spatial distributionsof SOC concentration and SOCD were estimated using regression-kriging, with higher prediction accuracy than ordinary kriging. The fractal dimension of SOC indicated the preferential pattern of SOC distribution, with the greatest spatial heterogeneity and strongest spatial dependence in the northeast-southwest direction.     

三种人工林的土壤碳密度动态研究

对木荷、尾叶桉、湿地松3种人工l林的土壤碳密度进行研究。结果表明：不同林分的土壤碳密度存在差异,木荷、尾叶桉、湿地松林地1999年的土壤碳密度分别为181.13t／hm^2、34.21t／hm。和100.35t／hm^2,2012年的分别为237.94t／hm^2、92.03t／hm^2和144.39t／hm^2,其大小排序为木荷林地〉湿地松林地〉尾叶桉林地,其中以乡土树种木荷林地的土壤有机碳密度最高。3种林地的土壤有机碳密度均显著增加,其中尾叶桉林地的增幅最大。     

粤西桉树人工林土壤有机碳密度及其影响因素

研究不同林龄桉树林土壤有机碳密度和分布对人工林土壤碳汇研究具有重要意义。2008年12月,在粤西肇庆的1年生和3年生桉树人工林分别设置了100个调查样点,研究土壤有机碳密度随林龄、土层、土壤理化性质、坡位、坡向的变化。结果表明:(1)土壤有机碳密度随土层加深而降低,同一土层在各林龄间差异不显著。样点Ⅰ—A、Ⅰ—B、Ⅲ—A、Ⅲ—B有机碳密度分别为6.87±0.23、4.09±0.10、6.99±0.27和4.02±0.12 kg.m-2。(2)有机碳密度在样点Ⅰ—A、Ⅰ—B、Ⅲ—A、Ⅲ—B均服从正态分布,变异系数分别为23.91%、18.14%、27.00%和21.41%,变异程度皆属于中等变异。(3)除自然含水量和石砾含量外,有机碳密度与土壤理化因子相关性显著或极显著,但不同取样点,土壤有机碳密度与土壤密度、电导率、pH值、土壤氮磷钾全量和有效量的相关性不尽一致;坡度和坡向等地形因子对样点Ⅰ—A、Ⅰ—B土壤有机碳密度影响显著,表现出北坡显著高于南坡,下坡显著高于上坡,对样点Ⅲ—A、Ⅲ—B存在一定影响,但差异不显著。(4)主成分分析表明,土壤理化性质和地形因子可解释有机碳密度47%～60%的信息量,各样点的主要决定因子及作用大小不一致。