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...     

湿地固碳功能与潜力

湿地碳存储过程是湿地源、汇功能转换中的重要环节, 也是湿地生态系统应对全球气候变化的关键所在。结合国内外湿地固碳功能和潜力的研究成果, 文中分别对湿地固碳的生态机理、影响因子及量化研究方法进行了综述, 在指出现有研究中存在问题和不足的基础上, 提出了湿地固碳研究在内容和方法上的前景和发展趋势, 对进一步研究全球气候背景下的湿地碳动态具有参考意义。     

氮添加对黄河三角洲滨海湿地土壤有机碳矿化的影响

在山东黄河三角洲国家级自然保护区大气氮沉降模拟实验区样地采集表层(0-10 cm)和下层(10-20cm)两层土壤样本,设置NH_4NO_3、NH_4Cl、KNO_3三种氮肥类型以及5 gN·m~(-2)·yr~(-1)、10 g N·m~(-2)·yr~(-1)、20 gN·m~(-2)·yr~(-1)3种施氮浓度梯度,通过26 d室内恒温矿化培养试验,测定温室气体CO_2释放速率和累计释放量,研究模拟氮沉降对滨海湿地土壤有机碳矿化影响。不同处理下土壤有机碳的累积矿化量随培养时间逐渐增加,培养初始阶段的增长速率较快,前10 d土壤累积矿化量约占整个培养期内总矿化量的50%左右,而后逐渐减慢。外源氮添加促进了滨海湿地土壤有机碳的累积矿化量,上下层土壤实验处理较对照分别增加7.60%～68.60%、6.75%～67.24%,铵态氮(NH_4NO_3、NH_4Cl)均表现为中氮组(41.39%、68.60%)高氮组(27.02%、53.69%)低氮组(13.78%、7.60%),硝态氮(KNO_3)表现为高氮组(66.12%)低氮组(49.05%)中氮组(32.10%)。较高或较低氮浓度下,硝态氮对有机碳矿化的促进作用强于铵态氮,但在中氮组中NH_4Cl处理组有机碳平均矿化量最高,达1411.82μg/g soil。下层土壤中,NH4Cl实验组的促进作用在不同施氮量下均最高,有机碳平均矿化量分别为666.90μg/g soil、797.28μg/g soil、834.98μg/g soil。各处理土壤表层有机碳累积矿化量显著高于底层土壤(P0.05),即表明上层土壤有机碳含量较高。     

施肥措施对毛竹林生物量及其固碳潜力影响研究

以江西省永丰县官山林场和井冈山市长坪林场不同施肥类型的毛竹林为研究对象,以不施肥毛竹林为对照,研究了施肥对毛竹林生物量及其固碳潜力的影响.结果表明:施肥显著提高了毛竹林乔木层生物量,且与对照相比提高了竹秆生物量占总生物量的比例.不同施肥类型毛竹林乔木层碳储量为25.88~40.25 t/hm2,施肥样地碳储量均大于对照样地,与施肥对毛竹林乔木层生物量的影响一致.毛竹林具有较强的固碳能力,应该采取合理的施肥措施,以提高毛竹林的生产力并增强毛竹林的固碳潜力.     

江苏滨海湿地土壤可溶性有机碳的分布和季节动态

通过研究滨海湿地土壤可溶性有机碳(DOC)的分布和季节变化,为揭示其在碳循环中的作用提供理论依据。以江苏滨海湿地典型植被群落(光滩、米草群落、碱蓬群落、芦苇群落和刺槐群落)为研究对象,分析了湿地不同植被群落DOC含量的水平分布和垂直分布情况以及季节变化规律,并且探讨了土壤DOC与土壤性质的关系。结果表明:在水平方向上,江苏滨海湿地土壤DOC含量分布表现为大米草群落在3个研究土层均大于其他植被群落,这主要是由于大米草群落能够产生大量有机质,有机质进入到土壤中,经微生物转化形成DOC;在垂直剖面上,除碱蓬群落外,其余植被群落土壤DOC含量最大值均出现在表层,这是因为DOC来源的有机质首先进入表层土壤。土壤DOC含量受季节因素影响较大,不同植被群落土壤DOC动态表现出了相似的季节变化规律,均表现为从春季到秋季逐渐增加,在秋季达到峰值,然后在秋季到冬季的过程中逐渐降低。相关性分析显示,土壤DOC与土壤总有机碳、总氮以及微生物生物量碳(MBC)之间均呈极显著的正相关;土壤pH与DOC之间表现出极显著的负相关。说明滨海湿地土壤性质与其DOC分布和动态密切相关。     

江汉平原杨树人工林固碳潜力研究

利用大规模植树造林和植被恢复来提升森林固碳能力,已成为减缓气候变化的主要途径之一。明确特定林分固碳能力变化,合理估算森林固碳潜力,对于开展区域森林增汇管理具有重要意义。本研究以湖北省江汉平原杨树人工林研究对象,按照不同林龄设置74个固定样地,采用林地角规调查的方法,动态监测了不同林龄杨树生长规律,构建了杨树生长模型,探讨了杨树林人工林固碳潜力。结果表明：江汉平原杨树人工林林龄与平均胸径呈正相关关系,与林分密度呈负相关关系。林龄25 a的成熟杨树林碳密度为97.13 t C/hm²,最大的植被碳密度为167.50 t C/hm²,理论平均固碳潜力达到1 474.73万t。建议以持续发挥杨树林地碳汇功能为目的开展经营,延长森林经营周期,加强经营管理,合理配置树种,营造混交林,减少林木生物量损失,从而进一步提升江汉平原地区杨树人工林碳汇功能。     

分析围封对沙漠化草地土壤理化性质和固碳潜力恢复的影响

为了改变科尔沁地区土地沙漠化严重的这一问题,采取了禁牧围封的措施,通过禁牧围封措施的实施,在很大程度上减少了牲畜对科尔沁草原中植被、土壤的破坏程度。笔者以科尔沁地区的过度放牧区域为实验对象,采取禁牧围封措施,分析13年后该区域的土壤理化性质与土壤固碳潜力的变化情况     

外源有机碳对新疆骏枣园土壤肥力及土壤酶活性的影响

【目的】通过对新疆骏枣园施用2种不同剂量的外源有机碳,探讨更适合改良土壤的外加碳源以及确定较为适宜的剂量,为改善枣园土壤环境和因地制宜合理施肥提供参考。【方法】采用大田试验,将生物炭与木本泥炭分别配施有机肥,与耕层（0～20 cm）混匀。其中,生物炭用量为0、5、10、20、40 t·hm-2,木本泥炭用量为5、10、20、30 t·hm-2。于枣树不同生长发育期采集土壤样品,测定土壤肥力及土壤酶活性,并进行主成分分析。【结果】在枣树整个生长发育期,除土壤pH值呈现降低的趋势外,土壤肥力随2种外源有机碳施用量的增加总体上均呈现先增加、后降低的趋势;土壤酶活性随生物炭施用量的增加总体上表现出先增加、后降低的趋势,随木本泥炭施用量的增加总体上表现出先增加、后降低、再增加的趋势。在施外源有机碳1 a后,土壤pH值较CK降低了0.84%～2.39%;土壤速效磷含量、蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性分别较CK显著提高了33.18%～143.96%、85.81%～483.83%和12.37%～125.09%;除W1外,土壤速效钾含量较CK增加了5.73%～161.21%;除B4外,土壤碱解氮含量和脲酶活...     

基于林分生长过程的辽东山区森林植被固碳潜力及其价值研究

利用基于林分生长过程的Richards生长方程以及蓄积量转换生物量模型,评估了辽宁冰砬山长白落叶松人工林和蒙古栎天然次生林两种典型森林类型4个龄级的植被固碳速率、固碳潜力和潜在固碳价值。研究结果表明:两种森林的单位面积植被固碳潜力总体上都是随着龄级的增加单位面积植被固碳潜力在增加。除中龄林外,长白落叶松人工林各个龄级的植被单位面积固碳潜力均比蒙古栎天然次生林大。长白落叶松人工林各龄级森林植被单位面积潜在固碳价值在2 113~9 656元,蒙古栎天然次生林在1 594~4 195元。长白落叶松人工林2000年和2005年的固碳潜力分别为14和11 Gg·a-1,潜在固碳价值分别为1 700和1 300万元·a-1,与2000年相比,2005年固碳潜力和潜在固碳价值都有所降低;蒙古栎天然次生林2000年和2005年的固碳潜力分别为4.8和5.4 Gg·a-1,潜在固碳价值分别为600和700万元·a-1,与2000年相比,2005年固碳潜力和潜在固碳价值都有所增加。     

基于非空间结构的浙江省毛竹林固碳潜力

在毛竹单株生物量模型及其林分特征的基础上,构建基于非空间结构的毛竹林固碳潜力模型,并阐述模型的生物学意义;应用Matlab提供的Linprog函数与Solve函数,对所建模型在满足约束条件下进行优化求解,结果表明,当1度竹、2度竹、3度竹和≥4度竹占毛竹样地总株数的百分比均为0.25,毛竹林分立竹度为4363株·hm-2,平均胸径为12.1691cm时,毛竹林碳储量达到最大,其值为42220.2149kg·hm-2;根据优化结果与2004年浙江省毛竹林结构现状,提出增加毛竹林固碳量的一些措施。     

陕北黄土丘陵沟壑区退耕还林工程贮碳潜力分析

以榆林南6县(米脂、佳县、绥德、吴堡、子洲和清涧县)为例,收集并调查了研究区森林清查资料及退耕还林的面积,运用森林蓄积量与生物量的关系为基础植物的碳估量方法以及土壤碳含量测定方法,对其贮碳现状进行了评估;在此基础之上,利用研究区退耕还林工程主要造林树种的生长曲线,对其贮碳量潜力进行了预测.结果表明:研究区县域退耕还林工程贮碳量在2010和2020年分别为20.64×104 ～ 100.09 × 104 mg C和预计25.97×104～ 126.14×104 mg C; 2010年按其大小排序为:绥德县＞佳县＞子洲县＞米脂县＞清涧县＞吴堡县;2020年预计排序为绥德县＞子洲县＞佳县＞米脂县＞清涧县＞吴堡县.县域退耕还林工程具有明显的贮碳潜力.     

氮添加对辽东山区落叶松人工林土壤碳氮的影响

在工业发达、农业集约化程度较高的区域氮沉降增高仍然很突出。为明晰氮沉降类型及其强度对土壤碳氮的影响,研究了多形态、多水平氮添加下落叶松人工林的土壤碳排放及土壤碳氮的变化。结果表明,NH_4~+-N添加低、中、高3种水平每年土壤碳排放量分别比对照增加了253.81、17.15和5.69 g C·m~(-2); NO_3~--N添加低、中氮两种水平分别比对照增加了203.37和111.06 g C·m~(-2),而高氮水平减少了47.14 g C·m~(-2)。两种形态氮素添加下土壤铵态氮含量变化微小,而硝态氮含量则在逐年升高,土壤微生物生物量碳呈现出降低的趋势,而土壤微生物生物量氮表现出升高的规律。双因素方差分析显示氮素形态对土壤铵态氮及微生物量碳、氮含量均有显著的影响,而氮添加水平仅对土壤硝态氮含量有显著的影响。     

湖南省2009年杉木林碳贮存量及未来固碳潜力分析

利用文献数据建立杉木不同龄组(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林)的生物量相对生长方程,计算杉木各龄组林分的平均生物量和碳贮量。根据2009年湖南省森林资源数据,估算湖南省及各地市(州)杉木林总生物量和碳贮存总量。从文献中选择生长较好的杉木林作为合理经营状态林分,分析该状态下杉木林各龄组的林分生物量,同时针对湖南省杉木林各龄组的面积分布现状,调整龄组面积结构,估算合理经营状态下和调整龄组结构后杉木林的碳贮量,分析湖南省杉木林的未来固碳潜力,为湖南省杉木林合理经营和生态功能区划提供科学依据。结果表明:2009年湖南省杉木林林分的碳贮量为0.50~227.01 t/hm2,林分平均碳贮量从幼龄林的5.94 t/hm2增加到过熟林的147.25 t/hm2。全省杉木林碳贮存总量为52.16×106 t,其中湘潭市杉木林碳贮量最低,为0.42×106 t,怀化市的最高,为11.97×106 t。杉木幼龄林的碳贮存总量最小(1.94×106 t),过熟林最大(13.12×106 t)。如果采取合理经营措施,湖南省杉木林碳贮存总量可增加到103.83×106 t,约为目前杉木林碳贮存总量的2倍。杉木林龄组结构调整后,湖南省杉木林各龄组碳贮量从幼龄林的1.91×106 t增加至过熟林的47.37×106 t,全省杉木林碳贮存总量可增加到81.10×106 t,为目前杉木林碳贮存总量的1.55倍。可见,湖南省杉木林具有较大的固碳潜力,提高林分单位面积生产力和调整全省杉木林龄组面积结构是增加森林固碳潜力的有效途径。     

不同室内光环境对植物固碳释氧的影响

室内光环境与植物光合作用的相关性是室内植物设计的理论依据。在不同的光环境下,合理选择固碳释氧能力较强的植物对于环境条件的改善、室内植物设计均具有重要意义。通过对不同光环境中植物固碳释氧能力的比较发现在供试植物中橡皮树、合果芋、银边吊兰、细叶波士顿肾蕨、金边富贵竹适合摆放于环境1中,南方香茶菜、蜘蛛抱蛋与泡叶冷水花、绿萝则更适合摆放于散射光区(环境2、环境3、环境4)。本实验通过对不同光环境中植物固碳释氧能力的比较分析,为室内植物的合理选择及摆放设计提供了理论依据。     

围封对草地地下碳储量影响的研究

在陈巴尔虎旗具有代表性的草原类型,选择自由放牧和围封样地,采用壕沟法进行野外取样,研究放牧和围封下的根系以及土壤的碳密度及碳贮量。结果表明:围封后羊草草原和草甸草原地下碳储量增加,差异显著;针茅草原地下碳储量增加,差异不显著。其中围封草甸草原根系固碳量和土壤碳储量最大,分别为79.74 g/m2和21 150.49 g/m2;其次为围封羊草草原,分别为53.12 g/m2和14 643.65 g/m2;针茅草原最小,分别为47.90 g/m2和11 273.52 g/m2。与放牧样地地下碳储量相比分别增长了35.89%、50.17%、3.74%。虽然根系固碳量只占土壤碳储量的极少部分,但根系通过改良土壤结构,对增强碳源汇集和贮存、积累碳素具有重要的影响。自由放牧样地的根系碳密度和土壤碳之间没有显著相关性(R=-0.61)。围封样地根系生物量也随土壤深度增加呈递减趋势,但根系碳密度和土壤碳储量显著相关(R=0.98)。根系生物量、根系固碳量、土壤碳储量均随土壤深度增加呈递减趋势。     

土壤碳现状及其对全球气候变化的响应

本文综述了目前的全球土壤碳储量、密度及其分布规律,从全球升温、大气CO2浓度增加以及气候变化引起土壤侵蚀加剧等几个方面阐述了土壤碳动态对全球气候变化的响应,并介绍了近年来国内外相关的一些研究成果.     

尾叶桉与木荷林对土壤理化性质及易氧化有机碳的影响

为了解林分类型对土壤理化性质及易氧化有机碳(ROC)的影响,采集广州市长岗山30年生尾叶桉和木荷人工林表层土壤,测定土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及阳离子交换量(CEC)、ROC含量等指标并进行对比分析。结果表明：尾叶桉林表层土壤总有机碳(TOC)和全氮(TN)含量显著高于木荷林;C/N表现为木荷林显著大于尾叶桉林,而C/P和N/P则表现为尾叶桉林大于木荷林,两种林分表层土壤N含量丰富,而P元素较缺乏。两种林分土壤CEC差异不显著,尾叶桉林土壤的交换性盐基离子总量和盐基饱和度显著高于木荷林;两种林分土壤交换性盐基离子含量表现为Ca²⁺>Mg²⁺>K⁺>Na⁺。尾叶桉林土壤的ROC含量显著高于木荷林,ROC/TOC表现为木荷林小于尾叶桉林但没有显著差异。尾叶桉林土壤的ROC含量与AP呈显著正相关(P<0.05),且ROC/TOC与TP呈显著正相关(P<0.05);木荷林土壤的ROC含量与CEC呈显著正相关(P<0.05),与ROC/TOC呈极显著正相关(P&l...     

森林固碳缓解气候变暖的有效途径

全球森林对碳的吸收和储量占全球每年大气和地表碳流动量的90％。森林被称为二氧化碳的吸收器、贮存库和缓冲器。在应对全球气候变暖中具有独特的功能。通过森林碳汇以减少大气中二氧化碳的浓度,已成为国际公认的缓解气候变暖的有效途径。     

发挥森林固碳功能 减缓全球气候变暖

目前,全球气候变暖已严重危害到人类的生存环境,而二氧化碳等温室气体的排放是引起全球气候变暖的主要原因：森林作为陆地上最大的生态系统,通过光和作用固定二氧化碳,对减缓全球气候变暖具有重大的作用。本文分析了森林生态系统的固碳能力和潜力,提出了积极应对伞球气候变暖的各项措施。