计划烧除对思茅松林下可燃物碳贮量的影响

以云南景谷县思茅松林为典型案例,从追求最大固碳效率为出发点,研究和评价计划烧除林和常规林2种森林管理模式林下各类可燃物含水率、载量、碳贮量和腐殖层厚度等。试验结果表明:经计划烧除后林下枯落物载量和细小可燃物载量跟常规林没有明显区别,且可燃物载量变化幅度相对稳定,但腐殖质层的高载量致使林下可燃物载量比常规林高2.92t.hm-2,平均碳贮量比常规林高1.943 t.hm-2,且腐殖层厚度比常规林厚0.526 cm,说明计划烧除可增加森林的固碳量,达到森林增汇效益。     

坡位对思茅松人工林土壤微生物量碳的影响

为了探讨坡位对思茅松人工林土壤微生物量碳的影响,以12年生的思茅松人工林为研究对象,对不同坡位0-50cm土层土壤微生物量碳含量及密度进行调查。结果表明:思茅松人工林土壤有机碳质量分数随着海拔的升高而增加,土壤微生物量碳主要集中于0-10cm的土壤层,0-50cm土层深度的土壤微生物量碳的平均含量下坡位中坡位上坡位;在0-30cm土壤层,土壤微生物量碳占土壤有机碳的比值随着海拔的升高而下降,下坡位更有利于土壤有机碳的积累;50cm土层深度土壤微生物量碳密度数值范围为0.85-1.56t/hm~2,下坡位最大,上坡位最小。研究表明思茅松人工林土壤易分解性有机碳库在下坡位最大。     

杉木米老排混交林与杉木纯林土壤碳氮库比较

对福建省建阳范桥林场不同坡位20年生杉木米老排混交林和杉木纯林土壤碳氮库进行了研究,结果表明:混交林0～60cm土层土壤碳储量在上坡、中坡和下坡分别为57.87t/hm~2、75.56t/hm~2和80.94t/hm~2,分别比杉木纯林高16.42%、26.59%和19.57%。混交林0～60cm土层土壤氮储量在上坡、中坡和下坡分别为5.14t/hm~2、5.93t/hm~2和6.51t/hm~2,分别比杉木纯林高23.67%、37.44%和21.73%。坡位也是影响森林碳氮储量的重要因素。两种林分0～60cm土层土壤碳氮储量均随坡位的降低而增高。坡位因素对0～60cm土层土壤碳储量的影响程度比林分类型因素大,而坡位因素对0～60cm土层土壤氮储量的影响程度与林分类型因素接近。     

兴安落叶松林3个类型生物及土壤碳储量比较研究

运用森林生态学典型样地法设立标准地并获取野外数据,采用重铬酸钾—硫酸氧化湿烧法测定了生物、土壤中的碳。通过对兴安落叶松林3个类型生物及土壤碳储量的比较研究表明:兴安落叶松不同器官中碳素密度变化范围为0.4946~0.5352g/g;杜香落叶松林、草类落叶松林、杜鹃落叶松林生态系统总的碳储量分别为173.21t/hm2、207.81t/hm2、118.95t/hm2,其中生物碳储量分别为53.41t/hm2、86.23t/hm2、33.76t/hm2,土壤碳储量分别为119.80t/hm2、121.58t/hm2、85.19t/hm2;兴安落叶松林有机碳年净固定量为3.51t/(hm2.a)。     

帽儿山次生林区土壤有机碳储量及地形因子的影响

在帽儿山次生林区,按坡位、坡向差异对等设置20块样地,采集1 m剖面深度范围内不同发生层土样,研究了地形因子(坡位、坡向、坡度)对土壤有机碳含量、有机碳密度的影响,并通过逐步回归分析量化各因子对土壤有机碳密度变异影响的相对重要性。结果表明,本区土壤剖面有机碳密度为8.89~31.31 kg/m2,具有较大的空间变异性。土壤有机碳的表聚特征十分明显,平均而言,A层集中了全剖面总有机碳的53.2%。坡位和坡向显著影响土壤有机碳的分布:平均而言,下坡A层有机碳密度是上坡的1.95倍,其1 m剖面有机碳密度是上坡的1.67倍;阴坡A层有机碳密度是阳坡的1.38倍,其1 m剖面有机碳密度是阳坡的1.23倍。不过,在所调查的范围内坡度对上、下坡土壤有机碳含量和密度均无显著影响。逐步回归显示,坡位是土壤有机碳数量分异的主控因子,可独立解释A层有机碳密度空间变异的61.25%和1 m剖面有机碳空间变异的64.0%。研究结果可为区域森林土壤碳储量准确估算和碳汇林立地选择提供参考。     

会同退耕还林不同造林模式下土壤有机碳分布特征

对会同县退耕还林工程5种造林模式（马尾松林、樟树林、杜英樟树林、杜英＋乐山含笑林、乐山含笑＋红花木莲林）下土壤密度、含水量、吸湿水、有机碳含量及碳储量进行了比较分析.结果表明：不同造林模式下土壤密度、含水量、吸湿水、有机碳含量存在显著差异,土壤有机碳含量随着土壤深度的增加而减少,土壤碳储量表现为乐山含笑＋红花木莲林（119.483 t/hm^2）〉杜英樟树林（104.792 t/hm^2）〉杜英＋乐山含笑林（104.547 t/hm^2）〉樟树林（97.983 t/hm^2）〉马尾松林（74.497 t/hm^2）.混交林模式比单一树种模式更有利于增加土壤有机碳含量及改善土壤结构,乐山含笑＋红花木莲林在增加碳储量、改善土壤结构方面具有较大的潜力.     

崩岗侵蚀坡地桉树林种植对土壤有机碳库的影响

揭示花岗岩红壤崩岗发育区桉树(Eucalyptus spp.)林种植后土壤有机碳库变化过程,对全面理解与评价桉树人工林水土保持效益具有重要意义。在广东省五华县选择立地条件相近的8 a(位于中等侵蚀区)和13 a(位于强侵蚀和弱侵蚀区)桉树林样地作为研究对象,以附近裸地、次生马尾松林为对照,对各样地坡上、坡中和坡下位置0～<2 cm, 2～<10 cm, 10～<20 cm, 20～<30 cm, 30～<50 cm, 50～100 cm共6个深度的土壤有机碳含量进行比较分析。结果表明：崩岗侵蚀区桉树林0～30 cm土壤有机碳含量均高于对照裸地,弱侵蚀区坡下部位高于天然次生林,说明桉树林对红壤崩岗侵蚀区坡面有机碳恢复作用主要体现在表层土壤。此外,3个不同林龄的桉树林样地不同坡位土壤有机碳储量为1.67～4.65 kg/m²,弱侵蚀区13 a桉树林所有坡位土壤碳储量均高于裸地,强侵蚀区坡中、中等侵蚀区坡上土壤碳储量低于裸地,但两者坡下位置土壤碳储量接近天然次生林。桉树林在弱侵蚀区或者坡下位置具有较好的土壤有机碳恢复效果,而在中等或强侵蚀区...     

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...     

燕山北部森林土壤碳密度研究

采用土壤剖面调查与室内分析相结合的方法,对河北省木兰林管局5种林分类型的土层厚度、体积质量、有机碳含量进行了测定,分析了土壤有机碳含量与碳密度的变化。结果表明:0～40 cm土层有机碳含量差异显著,可作为衡量土壤碳差异的指标;不同林分类型土壤碳密度排序为山杨林>落叶松林>白桦林>蒙古栎林>油松林;人工林土壤碳密度比天然林低11%以上;棕壤碳密度162.944 5 t/hm2、褐土碳密度103.040 7 t/hm2、草甸土碳密度298.019 8 t/hm2、风沙土碳密度98.809 6 t/hm2。     

大兴安岭天然落叶松林碳密度空间分布研究

采用大兴安岭地区盘古林场2011及2012年天然落叶松林实测碳储量数据,分析林木各器官(树干、树枝、树叶、树根)及全树的碳密度与海拔、郁闭度、坡位及林分密度的关系。基于空间克里格插值原理,利用Arc GIS空间分析软件分别绘制该地区各器官及全树的碳密度空间分布图。结果表明:天然落叶松林各器官及全树的碳密度与海拔、郁闭度和坡位都有密切的关系。各器官及全树均在633~683m的海拔范围内达到最大值;在0.4~0.5的郁闭度范围内达到最大值;不同坡位上各器官及全树碳密度按下坡、山谷、平地、上坡的顺序而逐渐降低;在林分密度为3022~3521株/hm2的范围内,各器官及总量的碳密度达到最大值。利用空间克里格插值能够很好的进行空间林木各器官碳密度分布的估算,树干的碳密度变化范围是5.99~46.33 t/hm2,树枝的碳密度变化范围是0.31~2..92 t/hm2,树叶的碳密度变化范围是0.27~0.78 t/hm2,树根的碳密度变化范围是2.25~20.39 t/hm2,全树的碳密度变化范围为6.43~60.40 t/hm2。综上所述,大兴安岭地区天然落叶松不同器官的碳密度变化范围是不同的,而且其变化规律与林分因子之间的关系也不同。因此,应该分器官研究其碳密度变化规律。     

Short-term impacts of harvesting and burning disturbances on physical and chemical characteristics of forest soils in western Newfoundland,Canada

The short-term impacts of prescribed burning were determined for the physical and chemical properties of a forest soil on a clear-cut in western Newfoundland, Canada. The experimental site was predominantly covered by black spruce trees (Picea mariana Mill.) that were harvested in 1996. In August 1998, prescribed burning removed most of the logging residues left on the site after harvesting, all above-ground surface vegetation, and parts of the upper humus layer. In October 1998, field samples were taken from four replicated burned plots and four replicated unburned plots. In each study plot, soil samples were taken from the organic layer (F+H) and from the top 10 cm of the mineral soil. In the burned treatments, mass of the humus layer (F+H) was reduced by 24% and, because of the accretion of basic ash materials, acidity of the humus layer was also reduced by up to 1 unit. In the organic layer and the mineral soil, total contents of Mg, Ca, and P, extractable Mg and Ca, available P, sum of NH₄Cl-extractable cations, and C/N ratios were increased by burning, while total C and N as well as total and extractable K remained unaffected by burning.     

不同林龄马尾松人工林土壤有机碳特征及其与养分的关系

选择5个不同林龄阶段的马尾松(Pinus massoniana)人工林,研究土壤有机碳的含量、碳储量以及有机碳与氮、磷、钾及pH值之间的关系.结果表明:土壤各层含碳率、碳储量均随林龄的增加而增大,8、12、18、22、30年生林分的碳储量分别为151.62、177.64、201.19、216.19、331.60 t/hm2;同一林龄,不同土壤层含碳率与碳贮量,均随土层深度的增加而减少,表现为:0～20 cm＞ 20～ 40 cm＞40～60cm;有机碳与氮、磷、钾之间均呈现极显著相关,与土壤的pH值相关性不显著.     

帽儿山林场4类天然次生林碳储量研究

运用森林生态学典型样地法设立标准地并获取野外数据,采用重铬酸钾-硫酸氧化湿烧法测定植物、土壤中的碳。通过对帽儿山林场4类天然次生林碳素密度及储量的比较研究,结果表明:1)天然次生林主要树种不同器官中碳素密度变化范围在0.331 6~0.501 4 gc/g之间,枯立木、林下植被、枯枝落叶和半分解的有机残体(A00层)各层的碳素密度差异不大,土壤各层的碳素密度的排列顺序为腐殖质(A0层)>表土层(A层)>亚表土层(B层)。2)硬阔叶林生态系统总的碳储量为261.31 tc/hm2,山杨林生态系统总的碳储量为195.20 tc/hm2,蒙古栎林生态系统总的碳储量为196.41 tc/hm2,白桦林生态系统总的碳储量为143.18tc/hm2。3)天然次生林年平均净碳固定量为4.647tc/hm2.a。     

自然因子对中国森林土壤碳储量的影响分析

文中分析了森林植被、土壤属性、立地条件、气候条件以及凋落物和根系输入等自然因素对中国森林土壤碳储量的影响。森林植物种类组成决定了进入土壤的植物残体量和分解速率,导致土壤有机碳的含量及分布有很大差异。随着林龄的增加,土壤碳储量会呈现增加或产生波动2种情况。土壤理化性质影响土壤有机碳的含量,而土壤碳储量又影响着土壤结构、根系深度、土层特性、有效水分保持能力、土壤生物多样性等; 海拔、坡度、坡向、坡位等立地条件对森林土壤有机碳储量的影响各不相同; 温度、水分、CO₂浓度等气候因子在森林土壤有机碳的蓄积过程中起着至关重要的作用; 凋落物和根系对土壤的输入也可以改变土壤碳库。     

平原沙土区不同林分类型下土壤有机碳库特征及其影响因子

目的 明晰不同林分类型下土壤有机碳库特征,以期为平原沙土区土壤碳库的提高和生态恢复提供理论依据。 方法 以江苏省平原沙土区丰县16年生杨树纯林、柳树纯林、杨柳混交林3种林分类型及相邻的撂荒地（对照）为对象,测定0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm等5个土壤层次有机碳及活性组分和土壤酶活性,计算土壤碳库管理指数,并对土壤有机碳库特征和环境因子进行相关性分析。 结果 （1）3种林分类型及对照各土层有机碳含量和储量范围分别为1.03～5.88 g·kg−1和3.53～17.55 t·hm−2。与对照相比,0～100 cm土层,3种林分类型土壤有机碳含量增加了45.2%～82.2%。杨树纯林0～100 cm土层有机碳储量分别是柳树纯林、杨柳混交林和对照的1.23、1.24、1.83倍。（2）与对照相比,0～100 cm土层,3种林分类型的土壤易氧化有机碳、可溶性有机碳和微生物生物量碳含量分别提高了28.6%～48.0%、6.8%～9.7%和21.6%～33.4%。3种林分类型土壤碳库管理指数显著高于100%（P<0.05）。（3）林分类型显著影响土壤蔗糖酶和多酚氧化酶活性（P<0.05）,杨柳混交林0～100 cm土层多酚氧化酶活性显著高于杨树纯林和对照（P<0.05）。（4）相关性分析表明,土壤有机碳库特征受多酚氧化酶和β-葡萄糖苷酶活性显著影响,有机碳含量和储量、易氧化有机碳含量及碳库管理指数受蔗糖酶、过氧化物酶活性显著影响,微生物生物量碳受蔗糖酶活性显著影响。冗余分析表明,土壤碳氮比和细根生物量是土壤有机碳库特征的主要影响因素。 结论 平原沙土区营造人工林提高了土壤有机碳及活性组分和有机碳库稳定性,杨树纯林提高土壤有机碳储量效果最好。     

海涂围垦区不同林分土壤活性有机碳垂直变化特征

目的 探索海涂围垦区不同林分土壤有机碳和活性碳组分的垂直分布及其影响机制,为围垦区林分土壤碳库稳定性评价和树种筛选提供科学依据。 方法 以海涂围垦区3种主要林分（美洲黑杨、水杉和银杏）为研究对象,分析0～100 cm深度土壤有机碳、微生物量碳和溶解性有机碳垂直分布特征及其与土壤理化性质和酶活性的关系。 结果 3种林分土壤有机碳、微生物量碳和溶解性有机碳含量均随土层深度增加逐渐降低,其中,0～20 cm土层水杉和美洲黑杨林分土壤有机碳含量显著高于银杏林分,20 cm以下土层3种林分之间差异较小;0～60 cm土层水杉林分微生物量碳和溶解性有机碳含量最高,其次为美洲黑杨林分,银杏林分最低,60 cm以下土层3种林分之间差异较小。土壤溶解性有机碳/土壤有机碳和微生物量碳/土壤有机碳比值均随土层深度增加先增大后减小（除银杏林分土壤溶解性有机碳/土壤有机碳比值在各土层之间无显著差异外）,20～60 cm土层3种林分土壤溶解性有机碳/土壤有机碳和微生物量碳/土壤有机碳比值较高,总体上,3种林分土壤溶解性有机碳/土壤有机碳和微生物量碳/土壤有机碳比值在剖面分布差异较小。冗余分析和相关性分析表明,各林分土壤有机碳及活性碳组分与有效氮和蔗糖酶极显著正相关,与土壤pH极显著负相关。 结论 树种显著影响沿海围垦区土壤剖面活性有机碳分布,但对剖面土壤有机碳库稳定性影响较小。试验区美洲黑杨和水杉人工林土壤固碳潜力优于银杏人工林。     

柳杉人工林皆伐后初期土壤有机碳和微生物量碳动态

本文研究了华西雨屏区柳杉人工林皆伐后1年内土壤有机碳和微生物量碳动态。结果表明:柳杉人工林皆伐林地土壤平均有机碳含量比对照(未皆伐林地)减小2.01 gC.kg-1,但差异不显著,而土壤平均有机碳储量及微生物量碳分别比对照减少20.97 tC.hm-2、6.68 mg.kg-1(P0.05);皆伐林地土壤有机碳含量及微生物量碳均随季节的变化而逐渐降低,但有机碳储量随季节的变化无明显减少趋势;皆伐林地土壤四季的有机碳含量、碳储量和微生物量碳差异不显著。皆伐对柳杉人工林土壤有机碳储量的影响主要表现在0~20 cm土层(P0.05);皆伐林地和对照在0~40 cm土层的微生物量碳和有机碳含量都表现出显著相关性(P0.05),但对照的相关性高于皆伐林地。总之,柳杉人工林转变为采伐迹地后,其初期土壤有机碳储量和微生物量碳都明显减少。     

保护性耕作对玉米农田碳储量的影响

研究了传统耕作和保护性耕作2种方式对玉米农田生态系统各碳库的影响规律,结果表明:与传统耕作方式相比,保护性耕作能有效提高玉米各器官生物量,整株生物量平均提高了2.15倍,各器官有机碳含量平均提高了11.4%,单株碳储量提高了2.56倍;保护性耕作能有效提高0～30 cm各土层有机碳储量,对0～10 cm土层范围内土壤有机碳含量影响程度明显,其碳含量较传统耕作提高近1倍;实施保护性耕作后,玉米农田生态系统各碳库碳储量呈现明显的增加趋势,玉米农田生态系统地上碳库、根系碳库、土壤碳库和总碳库碳储量分别达到了1 431.62 kg/hm2、364.79 kg/hm2、27 667 kg/hm2、29 463.66 kg/hm2,比传统耕作分别提高了263.6%、228.6%、62.7%、68.3%。     

Stand restoration burning in oak–pine forests in the southern Appalachians: effects on aboveground biomass and carbon and nitrogen cycling

Understory prescribed burning is being suggested as a viable management tool for restoring degraded oak–pine forest communities in the southern Appalachians yet information is lacking on how this will affect ecosystem processes. Our objectives in this study were to evaluate the watershed scale effects of understory burning on total aboveground biomass, and the carbon and nitrogen pools in coarse woody debris (CWD), forest floor and soils. We also evaluated the effects of burning on three key biogeochemical fluxes; litterfall, soil CO₂ flux and soil net nitrogen mineralization. We found burning significantly reduced understory biomass as well as the carbon and nitrogen pools in CWD, small wood and litter. There was no significant loss of carbon and nitrogen from the fermentation, humus and soil layer probably as the result of low fire intensity. Burning resulted in a total net loss of 55 kg ha⁻¹ nitrogen from the wood and litter layers, which should be easily replaced by future atmospheric deposition. We found a small reduction in soil CO₂ flux immediately following the burn but litterfall and net nitrogen mineralization were not significantly different from controls throughout the growing season following the burn. Overall, the effects of burning on the ecosystem processes we measured were small, suggesting that prescribed burning may be an effective management tool for restoring oak–pine ecosystems in the southern Appalachians.