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。     

火烧对北亚热带杉木林土壤有机碳的影响

[Objective]To study the effect of burning on soil organic carbon and to provide references for post-fire vegetation regeneration. [Method]The changes of organic carbon and nutrient contents in post-fire Cunninghamia lanceolata stand with the soil depth of 0~50 cm in north subtropical areas were analyzed. [Result]The contents of soil total organic carbon (TOC), easily-oxidized carbon (EOC) and light fraction organic carbon (LFOM) were higher than those of contrast sample area, which increased by 1.7%~38.0%、6.6%~33.2% and 3.1%~45.7%, respectively. Significant differences were found in the soil layer with depth of 0~10 cm and 10~20 cm (P<0.01). Compared with the contrast sample area, the soil carbon storage in the layer with depth of 0~50 cm increased by 19.1% one year after burning. The TOC, EOC and LFOM were all significantly related to the soil nutrients (total N, hydrolyzable N and available K). After burning, the increase of TOC, EOC and LFOM were mainly concentrated on the surface of soil and the organic carbon contents increased by 9.22 g·kg^-1 in 010 cm layer. [Conclusion]Moderate intensity burning has a significant impact on organic carbon in the soil of C. lanceolata stand in the north subtropical area. Moderate burning can increase the soil organic carbon because the soil can mix the organic residues caused by incomplete combustion of vegetation layer. Replanting in the burned area could be adopted to promote the vegetation restoration.     

莽山土壤有机碳及其空间分布格局

根据标准样地取样和实验室得出的数据及莽山第二次土壤普查资料,估算莽山土壤有机碳的含量和储量。结果表明,土壤有机碳含量大小顺序为:黄棕壤>山地黄壤>红壤>紫色土。莽山土壤有机碳总储量约为3.436×106 t,各类型土壤碳储量从大到小依次为:山地黄壤>黄棕壤>红壤>紫色土>草甸土,莽山主要土壤类型有机碳平均密度为195.35 tC·hm-2。莽山不同土壤类型的有机碳平均密度从大到小依次为:草甸土>黄棕壤>山地黄壤>红壤>紫色土,空间分布在106.85~216.83 tC·hm-2范围内变动。莽山表层土壤(0~20 cm)有机碳密度差异较大,变化范围在41.74~85.67 tC·hm-2之间,面积加权平均值为75.30 tC·hm-2。莽山表层(0~20cm)土壤有机碳储量为1.493×106 t,占莽山土壤有机碳库总碳储量38.55%。     

喀斯特洼地土壤有机碳分布特征及影响因素

为揭示沉积在洼地不同位置土壤有机碳含量的分布特征和相关影响因素,以西南喀斯特典型小流域内洼地底部、落水洞不同部位土壤为研究对象,采集0~150 cm土壤剖面的土样,测定相关理化性质指标,分析土壤有机碳含量随空间位置的变化特征,并探讨土壤有机碳含量与理化性质的相关性。结果表明:落水洞、洼地底部土壤有机碳含量与土壤有机碳储量均为表层最高,呈表聚化现象;落水洞、洼地底部土壤有机碳含量与全氮含量均呈显著正相关,而与土壤含水率相关性不显著(P>0.05);落水洞土壤有机碳含量平均值大于洼地底部土壤有机碳含量平均值,土壤有机碳含量与土壤容重、总孔隙度分别呈极显著负相关、极显著正相关(P<0.01),与土壤pH值相关性不显著,表明落水洞土壤有机碳含量变化主要受土壤容重、总孔隙度等物理性质影响显著;洼地底部土壤有机碳含量变异系数大于落水洞土壤有机碳含量变异系数,土壤有机碳含量与土壤pH值呈显著的负相关关系(P<0.05),与土壤容重、总孔隙度相关性不显著,表明洼地底部土壤有机碳含量的分布特征主要受土壤pH值的影响。     

广东罗浮山省级自然保护区不同林型土壤有机碳分布特征及碳储量研究

森林土壤有机碳分布及碳储量特征是研究森林生态系统碳循环的基础。采用不同林型土壤样品室内分析方法,研究了罗浮山5种不同林型土壤中有机碳、碳储量分布特征及其与其他土壤理化性状关系。结果表明:保护区的土壤有机碳储量随海拔高度增加而降低,其中,华润楠-密花树常绿阔叶林的土壤有机碳储量最高,马尾松+木荷针阔混交林、黄樟+华润楠+青冈常绿阔叶林的土壤有机碳储量最低;各林型土壤有机碳与土壤容重、土壤的pH值呈显著负相关,与全氮、全磷呈显著正相关。     

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。     

农田营造早竹林后土壤有机碳的变化

对农田营造早竹林后不同年限土壤有机碳变化规律的研究结果表明:(1)竹林3年生时,各层次土壤有机碳含量都呈现下降的趋势,其中表土层(0～30 cm)下降幅度最大;竹林满园后,由于采取了集约经营措施,竹林土壤有机碳含量迅速回升,至9年生时,各层次土壤有机碳含量都超过了农田相应层次水平,但是12年生时竹林各层次土壤有机碳含量又呈现下降趋势.(2)土壤有机碳密度变化和土壤有机碳含量相似,竹林3年生时各层土壤有机碳密度均呈现下降趋势;6年生时,除了0～30 cm土层继续下降外,其余各层次有机碳密度都增加;至9年生时,有机碳密度都超过相应农田各层土壤有机碳的密度;12年生时,各层土壤有机碳密度都呈现下降趋势.(3)3年生竹林土壤有机碳储量下降了近22%;以后土壤有机碳储量均逐渐增加,9年生竹林,土壤有机碳储量要超过农田土壤有机碳的储量;12年生时竹林有机碳储量下降,但是依然高于农田土壤有机碳的储量.     

闽北毛竹林土壤有机碳含量特征及其影响因素

以闽北毛竹林为研究对象,通过野外调查获取林分、地形和土壤相关基础数据,分析毛竹林土壤有机碳含量与林分因子及地形因子间的关系,探讨毛竹林土壤有机碳含量的主要影响因子。结果表明:闽北毛竹林土壤有机碳含量随土层深度的增加而逐渐减小,总体均值为(25.55±12.05)g·kg~(-1),变异系数为47.16%;不同土层中,毛竹林土壤有机碳含量与立竹度和海拔呈正相关关系,与叶面积指数和坡度呈负相关关系,且下坡位大于上坡位,阴坡高于阳坡。逐步回归分析和通径分析结果表明,海拔、立竹度和叶面积指数是毛竹林土壤有机碳含量的主要影响因子,并构建利用海拔、立竹度和叶面积指数估算闽北毛竹林土壤有机碳含量的回归方程。该结果对准确估算森林碳储量具有重要意义。     

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。     

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。     

土壤有机碳影响因素及测定方法探讨

土壤有机碳是土壤碳库的重要成分,在碳循环中起重要作用。本文主要从不同陆地生态系统的角度阐述了影响土壤有机碳的自然因素和人为因素、研究方法以及空间分布的研究进展,为陆地生态系统的可持续发展提供理论依据,也为全球碳循环的研究提供依据。     

土地利用方式对土壤有机碳和碳库管理指数的影响

土壤碳库管理指数反映土壤管理的科学性.对比研究了干热河谷新银合欢林、苏门答腊金合欢林、大叶相思林、印楝林、荒地和旱耕地土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC)含量和土壤碳库管理指数.结果表明:6种土地利用方式下SOC和ROC含量范围分别为4.22～5.92 g·kg-1和1.34～2.33 g·kg-1.各利用方式...     

地形因子对思茅松人工林土壤有机碳储量的影响

[目的]以思茅松人工中龄林为研究对象,探讨不同坡向、坡度和坡位对思茅松人工林SOC储量的影响,为精确评估思茅松人工林碳储量提供科学依据。[方法]对不同坡向、坡度和坡位不同土壤层次的SOC含量、全氮、土壤密度、C:N和SOC储量进行T检验和单因素方差分析,对不同土层的SOC储量和全氮、土壤密度、C:N之间进行Pearson相关分析。[结果]思茅松人工中龄林,SOC含量、全氮和C:N随着土层加深而减少,土壤密度随着土层加深而增加。不同的坡向和坡度显著影响SOC储量大小,阳坡的SOC储量要显著高于阴坡,坡度为20 30°的SOC储量要显著低于10 20°和0 10°,坡位对SOC储量大小无显著影响。在0 100 cm土层中,随着土层深度的增加,不同立地条件的思茅松人工中龄林的SOC储量呈减小趋势,不同坡向、坡位和坡度0 20 cm土层SOC储量均显著高于其它土层。坡向和坡度显著影响0 20 cm土层的SOC储量(P0.05);坡位对各层SOC储量均无显著影响(P0.05)。0 20 cm土层中SOC储量和土壤密度呈极显著负相关,和坡向、坡度呈显著负相关关系;除2040 cm土层外,其它土层的SOC储量与全氮之间呈极显著正相关;SOC储量和坡位与C:N在任一土层均无显著相关关系。[结论]立地条件差异影响SOC储量的大小与分布,尤其是坡向和坡度的不同会造成思茅松人工中龄林SOC储量的差异。     

黔中不同发育阶段马尾松人工林土壤有机碳组分变化特征

为探究马尾松人工林发育对土壤不同活性有机碳组分的影响,采用时空替代法,选取黔中地区不同发育阶段的马尾松人工林为研究对象,研究马尾松人工林发育过程中土壤总有机碳(TOC)、重组有机碳(HFOC)和轻组有机碳(LFOC)含量、比例的变化及相互关系。结果显示：(1)不同发育阶段0～80 cm土层内重组质量分数的范围为83%～91%,轻组为9%～17%,重组中有机碳的含量为1.53～33.07 g/kg,轻组为8.20～119.10 g/kg;(2)通过对土层容重和相应有机碳含量进行加权,得出5个发育阶段TOC、HFOC和LFOC的平均值为11.62～18.83 g/kg、7.52～12.05 g/kg、4.10～7.33 g/kg, TOC和HFOC在幼龄林至近熟林阶段逐渐升高,在成熟至过熟林阶段降低,LFOC随发育阶段呈降低-升高-降低-升高变化趋势;3种有机碳含量均随土层加深而降低,且表层多显著(P<0.05)高于其他土层;(3)不同发育阶段0～80 cm土层内HFOC/TOC、LFOC/TOC的范围分别为32%～80%、20%～68%,但在发育阶段和土层深度间的变化趋势不明显;(...     

不同发育阶段杉木林土壤有机碳变化特征及影响因素

对江西大岗山地区不同发育阶段杉木林林地土壤有机碳变化特征进行了研究,并利用相关分析和逐步回归分析方法探讨了土壤因子对其的影响.结果表明,不同发育阶段土壤有机碳含量随土壤深度的增加而降低,各层次有机碳含量表现出明显的变异特征,变异程度为:40～60 cm土层>20～40 cm土层>0～20 cm土层,其中中龄林土壤变异最为显著;随杉木的生长发育,土壤有机碳含量从幼龄林到中龄林呈下降趋势,中龄林到过熟林则呈上升趋势;土壤有机碳含量与全N量、碱解N量、有效P含量等土壤因子密切相关;建立的从幼龄林到过熟林各阶段的土壤有机碳回归方程具有较高的回归精度,比较标准化回归系数法处理显示,土壤N状况是影响土壤有机碳变异的主导因子.     

岷江上游干旱河谷不同土地利用类型土壤有机碳和水溶性有机碳特征分析

研究了岷江上游干旱河谷/山地森林交错带高山栎林地、灌木林地、灌丛地、人工刺槐林地、花椒地和农耕地六种不同土地利用类型的土壤有机碳(SOC)和土壤水溶性有机碳(WDOC)分布特征。结果表明,不同土地利用类型SOC和WDOC的含量分别介于8.86～17.52 g.kg-1、84.41～192.80 mg.kg-1之间差异明显,人为干扰是导致不同土地利用类型土壤有机碳和土壤水溶性有机碳含量差异的重要原因。     

生草对桃园土壤有机碳及微生物多样性的影响

为探讨生草栽培对桃园土壤有机碳及微生物功能多样性的影响,在浙江省嘉兴市水蜜桃园设置栽培黑麦草、白三叶、紫花苜蓿及清耕试验。结果表明,与清耕相比,种植黑麦草、白三叶、紫花苜蓿后土壤有机碳含量分别提高21.1%、31.6%、25.0%(P<0.05),增加的部分以羰基碳为主;园地土壤微生物量碳、水溶性有机碳含量提高53.7%~130.4%、59.27%~80.3%(P<0.05);3种生草的土壤微生物活性(SMA)显著高于清耕,微生物Shannon指数(H)和均匀度指数(E)也表现为白三叶和紫花苜蓿处理显著高于清耕。综上,生草栽培可增加桃园土壤有机碳含量,提升土壤微生物功能多样性,其中以栽植白三叶效果为佳。     

采伐对大兴安岭落叶松-苔草沼泽土壤有机碳储量的影响

对比分析了大兴安岭不同采伐强度(未采伐—对照、轻度择伐—25%、中度择伐—35%、强度择伐—50%)下落叶松-苔草沼泽土壤密度、土壤有机碳含量与土壤有机碳储量的变化,揭示了采伐干扰对森林湿地土壤有机碳储量的影响规律。结果表明:①中度择伐与强度择伐显著提高了其土壤密度,轻度择伐则对土壤密度无显著影响;②轻度择伐显著提高了其表层和深层土壤的有机碳含量,中度择伐与强度择伐显著降低了其各土壤层和中上部土壤层的有机碳含量;③轻度择伐显著提高了其深层土壤有机碳储量,中度择伐和强度择伐则分别显著降低了中下部和中部土壤层的有机碳储量;④轻度择伐样地土壤有机碳储量较对照提高了16.2%(P>0.05),中度择伐和强度择伐样地土壤有机碳储量分别较对照降低了48.5%和30.1%(P<0.05)。