西江下游流域森林土壤有机碳空间分布特征

以西江下游流域内121个森林土壤采样点的实测数据为依据,通过统计分析与空间制图探究西江下游流域森林土壤有机碳含量的空间分布规律。结果表明,研究区域内5个土层(D1-D5,0～100 cm)有机碳含量的平均值分别为15.57 g/kg、11.29 g/kg、10.8 g/kg、10.04 g/kg和9.57 g/kg;D1与D2-5土层之间均存在极显著差异,D2与D5土层之间存在显著差异。有机碳含量的平均水平在D1土层达到最高,D2-5土层逐渐降低。其余各土层之间的有机碳含量均不存在显著差异,空间变异性小,该区域土壤有机碳含量相对稳定。     

清远市针叶林土壤有机碳分布特征

以清远市针叶林土壤为研究对象,采用专题样点与空间随机样点布设相结合,布点134个,测定0～80 cm土层有机碳含量,并用空间插值法分析其含量分布特征。结果显示：清远市针叶林0～20 cm层土壤有机碳含量最高,随土层厚度增加,有机碳含量大致呈递减趋势,表层土壤有机碳含量平均值为13.99 g·kg^-1;同一土层不同区域有机碳含量存在差异,西北部有机碳含量相对较低,中部和东南部相对较高。     

云南亚热带地区主要林地类型土壤碳含量变化及影响因素研究

[目的 ]作为陆地生态系统最大的碳库,森林土壤有机碳变化对全球碳循环产生显著影响。通过探究不同林地类型森林土壤碳含量差异及其影响因素,以期为森林碳汇管理提供理论依据。[方法 ]以澜沧县桉树人工林、思茅松纯林和常绿阔叶林为研究对象,运用单因素、Duncan方差分析和冗余分析法,探究3种林地类型在0～20 cm、20～40 cm及40～60 cm不同土层深度的土壤有机碳含量和密度、碳氮比(C/N)水平及垂直分布变化规律,并揭示其主要影响因素。[结果 ](1)0～60 cm土层,3种林地类型土壤有机碳含量差异显著。其变化范围为14.89～22.05 g·kg^-1,高于全国森林土壤有机碳水平,以常绿阔叶林最高(22.05g·kg^-1);有机碳密度处于3.42～4.12kg·m^-2之间,以常绿阔叶林最高(4.12kg·m^-2);土壤C/N在12.99～13.82之间,以桉树人工林最高(13.82);(2)随着土层加深,3种林地类型土壤有机碳含量、有机碳密度和C/N均呈下降趋势,以常绿阔叶林土壤有机碳含量和密度...     

莽山3种主要林分类型土壤有机碳分布规律

为了研究莽山地区3种林分类型土壤有机碳的分布特征,于2013年7月在莽山国家森林公园选择3种不同林分类型不同海拔的9个样地,采集0~100 cm剖面土样,分析土壤有机碳含量和土壤全氮全磷等各肥力指标,研究其土壤有机碳垂直分布特征和与土壤理化性质指标的相关性。结果表明:(1)不同林分土壤有机碳含量及密度的大小顺序为常绿阔叶林针阔混交林针叶林。(2)不同海拔样地有机碳含量及密度差异显著,且随着海拔的升高而增加,在针叶林和针阔混交林中,高海拔地区有机碳含量显著高于低海拔地区。(3)土壤有机碳含量随剖面增加而降低。对于0~20 cm土层,针叶林有机碳含量频率分布较分散,其次是针阔混交林,常绿阔叶林含量分布相对较集中。且各土层有机碳含量均主要分布在0~50 g·kg-1的范围内。(4)除森林类型的影响外,坡度、坡向和坡位等地形地貌因素也会显著影响森林土壤的有机碳含量,样地Z1有机碳含量显著高于同林分类型其它样地,可能就是受坡度坡位等因素的影响。(5)3种林分类型土壤有机碳含量与土壤不同理化指标间均存在不同的相关性。常绿阔叶林土壤有机碳含量有效镁、全氮含量在0.01水平极显著相关。针叶林土壤有机碳含量与有效镁、全氮和容重在0.01水平极显著相关。针阔混交林土壤有机碳含量与氨氮、有效镁、全氮、全磷以及容重在0.01水平极显著相关,与p H在0.05水平显著相关。     

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。     

不同树龄橡胶林土壤微生物生物量碳的垂直分布特性

采用时空替代法,选取4,12,19,24,29 a橡胶林,研究不同树龄土壤微生物生物量碳含量的分布特征及其与有机碳含量的比值、以及与土壤养分含量的相关关系。结果表明:4,12,19,24,29 a橡胶林不同土层微生物生物量碳含量在28.87～138.71mg/kg之间,随土层深度的增加明显下降;土壤微生物生物量碳含量和有机碳的比值在0.66%～2.10%之间,土壤碳处于积累状态;土壤微生物生物量碳含量与有机碳、全氮、全磷含量有显著的相关性,相关系数R>72%。     

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。     

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...     

祁连山中段典型植被土壤有机碳密度研究

【目的】探讨祁连山不同植被类型土壤有机碳含量及密度的分布规律,为祁连山区土壤碳库的科学管理及精确估算提供科学依据。【方法】选择分布在祁连山排露沟流域的青海云杉林、灌木林、草地等3种典型植被为研究对象,通过野外调查取样和室内测定分析,研究了3种植被类型土壤有机碳含量及密度的分布特征。【结果】3种植被类型0～60 cm土层平均有机碳含量为31.74～65.19 g·kg~(-1),青海云杉林土壤有机碳含量显著高于灌木林和草地(P 0.05),但灌木林与草地之间差异不显著(P 0.05);0～60 cm土层平均有机碳密度为12.61～18.65 kg·m~(-2),青海云杉林与灌木林之间差异不显著(P 0.05),但与草地差异显著(P 0.05);灌木林土壤有机碳含量及密度变异程度较为剧烈。随着土层深度的增加,青海云杉林土壤有机碳含量呈先增大后减小趋势,10～20 cm土层有机碳含量显著高于其它土层,而其它土层含量较为接近;灌木林和草地土壤有机碳含量呈减小趋势,具有明显的"表聚现象"。随着土层深度的增加,青海云杉林土壤有机碳密度也呈先增大后减小趋势,10～20 cm土层有机碳密度显著高于其它土层,表层有机碳密度明显低于其它土层;灌木林和草地土壤有机碳密度呈减小趋势。0～40 cm土层有机碳密度占整个剖面的66.99%～77.56%,40 cm以下土壤有机碳密度较小。【结论】祁连山区青海云杉林更有利于土壤有机碳的储存和积累,3种植被类型大部分土壤有机碳存储在0～40 cm土层。     

樟树—马尾松混交林不同林龄土壤有机碳氮贮量及分布特征

对湖南省天际岭国家森林植物园立地条件基本一致的3个林龄阶段樟树(10、24、45年)-马尾松(10、24、45年)混交林土壤有机碳、氮含量、贮量及土层分布进行研究。结果表明:不同林龄,同一林龄的不同土层土壤有机碳、氮含量和贮量均存在显著性差异(P0.05)。樟树-马尾松不同林龄各土层有机碳含量的变化分别为10年生3.73~18.04 g/kg,24年生6.84~21.12 g/kg,45年生5.36~21.46 g/kg。土壤氮含量的变化范围分别为10年生1.08~1.56 g/kg,24年生0.94~1.47 g/kg,45年生1.34~2.12 g/kg。樟树-马尾松混交林3个林龄阶段林地有机碳和氮含量均随土层深度增加而逐渐下降。樟树-马尾松混交林3个林龄阶段森林土壤有机碳贮量差异性显著(P=0.001),氮贮量差异性不显著(P=0.157)。3个林龄阶段林地土壤有机碳含量与氮含量存在极显著相关性(P0.01),除林龄为45年外,10年生和24年生混交林土壤有机碳含量与碳氮比相关性均不显著。10年时,樟树-马尾松混交林土壤氮与碳氮比之间呈现极显著相关(P0.01),24年和45年时樟树-马尾松混交林土壤氮与碳氮比之间的相关性不显著。     

园林废弃有机物修复城市森林土壤研究进展

有机物覆盖作为一种修复城市森林土壤生态环境的重要措施,在城市森林土壤保育和近自然化管理中发挥着至关重要的作用。文中以长期困扰城市管理的园林废弃有机物为研究对象,阐述有机物覆盖在城市林地土壤水分、温度、容重、孔隙度等物理性质,土壤pH值、有机质含量、氮磷钾含量等化学性质,土壤酶活性、微生物数量等生物学特性,以及有机碳矿化、抑制杂草等生态功能方面的修复作用;分析有机物覆盖的不同深度土层土壤生态环境的变化规律,总结城市森林土壤修复效果与有机覆盖物生物学特性之间的内在联系;并对有机物覆盖过程中易忽视的问题进行讨论,提出有机覆盖物选择与调适的研究思路,以期为今后园林废弃有机物修复城市森林土壤的深入研究提供理论参考。     

滇中元江栲林下土壤活性有机碳空间分布特征

为探究滇中元江栲林下土壤活性有机碳在垂直空间上的分布及其影响机制,以滇中地区不同海拔(2 090～2 490 m)、不同坡向(阴、阳坡)元江栲林为研究对象,探究林下0～60 cm土层土壤有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(ROC)、颗粒性有机碳(POC)含量的空间分布特征。结果表明:SOC、MBC、ROC、POC含量随海拔上升先升高再降低,DOC含量随海拔上升逐渐降低,4种活性有机碳组分含量表现为POC>ROC>MBC>DOC。4种土壤活性有机碳含量均阴坡高于阳坡,且随土层深度增加呈明显下降趋势,0～20 cm土层高于20～40、40～60 cm土层。各个土壤活性有机碳组分在土壤有机碳中的占比表现为POC/SOC>ROC/SOC>MBC/SOC>DOC/SOC,POC为4种活性有机碳库中的主要碳库,MBC/SOC比值随海拔上升无明显变化规律,ROC/SOC、POC/SOC比值随海拔上升先增大再减小。SOC、MBC、ROC、POC含量任意两者间均呈极显著正相关(P<0.01),土壤活性有机碳含量与土壤pH...     

天然次生白桦林和蒙古栎林土壤碳密度分析

本文运用"森林土壤定位研究方法"对东北林业大学帽儿山实验林场老山人工林实验站16林班的天然次生白桦林和蒙古栎林森林土壤碳密度及相关问题进行。其目的为提高森林生态系统森林土壤碳库贮碳量提供参考。研究结果说明,两种林龄、四种林分类型的森林土壤碳密度有显著差异。蒙古栎中龄林、幼龄林土壤碳密度最多,均好于白桦林中幼林土壤碳密度。以土壤自然状态发生层为依据,划分为L层、F层、H层和A层,并以每层碳密度大小排序,A层 H层 F层 L层,其中A层碳密度最大,L层最小,这些土壤层构成了森林土壤碳库的基本结构,是贮碳分室。在研究中发现不同坡位的地形土壤对土壤碳密度有较大影响。以碳密度大小排序,为坡下坡中坡上,差异显著。不同林龄、不同林分类型的土壤碳密度与土层垂直深度呈函数指数相关,与碳含量呈线型相关关系,两条曲线呈相悖分布。     

深圳丘陵地带不同植被类型森林土壤有机碳组分和团聚体分布特征研究

研究森林土壤有机碳组分和团聚体分布特征,对摸清森林土壤结构形成及其碳稳定机制有重要科学意义。本研究以深圳市丘陵地带针叶林、阔叶人工林和次生阔叶林等3种不同植被类型、70个调查点森林土壤为研究对象,各调查点按0~10 cm和＞10~30 cm剖面进行采样,对土壤有机碳组分和团聚体含量进行分析。结果表明,3种植被类型表层土壤（0~10 cm）的有机质（OM）和全氮（TN）含量存在显著差异（P＜0.05）,而亚表层土壤（＞10~30 cm）养分间的差异均未达到显著水平。不同植被类型土壤各有机碳组分均存在差异,表层土壤有机碳组分均高于亚表层,且以活性有机碳含量最高。此外,不同植被类型表层土壤间的差异主要体现在微团聚体上（＜0.25 mm）,亚表层土壤则主要体现在微团聚体和1~2 mm团聚体上。除表层土壤电导率（EC）与惰性有机碳间的相关性外,两层土壤的EC、OM和TN含量与4种有机碳组分均呈极显著正相关（P＜0.001）;＞10 mm团聚体对有机碳矿化有显著正向调控,＞2~5 mm团聚体则表现为显著负影响。由此认为,3种植被类型间土壤养分和有机碳组分含量存在差异,且表层土壤的含量总是高于亚表层;不同土壤团聚体间的差异主要体现在微团聚体上;土壤养分含量是调节有机碳矿化的关键因子。     

不同林龄桉树人工林土壤有机碳的变化

对不同林龄的桉树人工林土壤有机碳的剖面分布特征进行了研究.结果显示,桉树人工林土壤总有机碳、易氧化态有机碳和稳定态有机碳含量均随土层深度的增加而减小.随林龄的增加呈现先增加后减小的折线变化,土壤总有机碳和易氧化态有机碳含量4a时最大,二者正相关性极强;稳定态有机碳在2a最大,4 a时下降幅度最大,与pH值呈极显著负相关关系.说明4a桉树林地土壤养分含量最高,根系对稳定态有机碳的转化量最大.桉树根系可伸入1 m的土层吸收利用稳定态有机碳,反应其较强的吸收利用养分的能力,同时也降低了土壤碳汇稳定性.     

基于机器学习算法的华中天然林土壤有机碳特征与关键影响因子

【目的】比较4种机器学习算法在模拟华中地区3种典型天然林土壤有机碳含量上的表现,筛选最优模型算法,明确影响该地区天然混交林土壤有机碳富集与空间分布的关键气候环境因子,为森林土壤有机碳分布格局研究提供技术参考。【方法】以华中地区3种典型天然林（常绿针叶混交林、落叶阔叶混交林和常绿阔叶混交林）为研究对象,引入4种机器学习算法（支持向量机、人工神经网络中的多层感知器、随机森林和分位数回归森林）,模拟0～60 cm土层土壤有机碳含量,比较模型解释量及表现稳定性,筛选最优模型算法。【结果】4种机器学习算法均能成功模拟天然林0～60 cm土层土壤有机碳含量,多层感知器、随机森林、分位数回归森林模拟结果明显优于支持向量机,其中随机森林模型表现最稳定,决定系数最高达0.620。母质、土壤密度、孔隙度、地理位置、海拔、植被和水分亏损情况等共同影响华中地区天然林0～60 cm土层土壤有机碳含量,但显著影响表层（0～20 cm）、中层（20～40 cm）与深层（40～60 cm）土壤有机碳含量的因子并不一致且影响机制不同。在0～20 cm土层,显著影响因子最复杂,除土壤密度以外,土壤孔隙度、地形、植被和气候...     

若尔盖高寒嵩草草甸湿地不同水分条件下土壤有机碳的垂直分布

研究若尔盖高寒嵩草草甸湿地常年积水、季节性积水(每年6-10月积水)和无积水3种水分条件下土壤有机碳的分布特征.结果表明:若尔盖高寒嵩草草甸湿地土壤有机碳含量极高,表土层(0 ～ 10 cm)最高可达73.2 g·kg-1,是中国森林、农田和草原生态系统土壤有机碳含量的6 ～10倍,且土壤有机碳的垂直分布深达400cm,远远超过中国森林、农田和草原生态系统;在浅土层(0～50 cm)和深土层(200～400 cm),不同水分条件下的高寒嵩草草甸湿地土壤有机碳含量差异显著(P＜0.05),在0 ～ 50 cm浅土层表现为常年积水区＞季节性积水区＞无积水区,在200 ～ 400 cm深土层表现为无积水区＞季节性积水区＞常年积水区,而在50 ～ 200 cm中间土层,不同水分条件下高寒嵩草草甸湿地土壤有机碳含量无显著差异(P＞0.05);在0 ～ 400 cm土层,不同水分条件下的高寒嵩草草甸湿地土壤C/N值多小于15,这有利于高寒湿地土壤碳的积累;若尔盖嵩草草甸湿地的有机碳储量极高,常年积水区、季节性积水区和无积水区在0 ～ 400 cm土层的有机碳储量分别为64.87,71.21和76.45 kt· km-2,是中国森林、农田和草原生态系统的20 ～ 40倍;约60％的土壤有机碳储量分布在l m以下土层;整个若尔盖高原地区的高寒嵩草草甸土壤总有机碳储量约为0.245 Pg.     

广西猫儿山水青冈林土壤剖面有机碳垂直分布特征及影响因素

通过分层采集水青冈林0～100 cm土壤剖面样品,测定不同土层有机碳含量,分析其垂直分布特征,并通过相关分析探讨土壤容重、总孔隙度、机械组成等物理性质及土壤pH值、速效养分等化学性质对土壤有机碳的影响。结果表明:水青冈林地不同土层土壤有机碳含量和有机碳密度变化范围分别为28.66～76.75 g/kg和5.52～10.77 kg/m2,且均表现出随土层深度的增加大致呈逐渐降低的变化趋势,其中0～20 cm土层有机碳总含量和有机碳密度最大,分别占据整个土壤剖面的33.82%和27.94%,具有明显的表聚性;水青冈林地土壤容重和总孔隙度的变化范围分别为0.71～1.05 g/cm3和54.58%～73.16%,0～20 cm土层其值与其他土层差异显著;水青冈林地各级粒径土壤颗粒含量从大到小的排列顺序为砂粒(53.51%)粉粒(29.93%)粘粒(16.56%),土壤质地为砂质壤土;水青冈林地不同土层土壤p H值的平均值为4.16,且土层之间变幅很小;速效氮、速效磷和速效钾养分平均含量分别为309.48 mg/kg、1.61 mg/kg和40.81 mg/kg,其随土层深度的变化趋势与土壤有机碳含量和有机碳密度相似;相关分析结果表明,土壤有机碳含量和有机碳密度均与p H值、粘粒(0.002 mm)呈显著负相关,与土壤总孔隙度、速效氮、速效磷和速效钾呈显著正相关;pH值、粘粒含量、总孔隙度、速效氮、速效磷、速效钾与有机碳关系密切,可以用于预测土壤有机碳的变化。     

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。     

土地利用方式变化对湘中丘陵区土壤碳氮含量的影响

对湘中丘陵区水田、旱地、农田、撂荒地和林地5种土地利用方式下土壤碳氮含量垂直分布特征进行比较分析。结果表明:5种土地利用方式下,土壤有机碳含量的空间垂直分布基本随着土层深度的增加而降低,水田的土壤全氮、有机碳平均含量、土壤容重均值均高于旱地土壤,水田土壤全氮含量、有机碳含量、土壤容重分别为2.03%、3.89 g/kg、1.20 g/cm~3;农田土壤的有机碳、全氮含量、碳氮比均高于撂荒地土壤的;水田转化为林地后,土壤全氮含量和有机碳含量分别比水田土壤低212.00%和80.80%,而土壤容重比水田的高7.69%,但林地土壤的容重高于农田;农田撂荒后,土壤的全氮含量变化规律呈现随土层深度增加而减少的趋势,最高值出现在0~5 cm土层,为0.314%,最低值出现在30~35 cm土层,为0.052%。