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.     

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.     

杉木林土壤易氧化有机碳含量变化特征

为了解我国人工杉木林土壤碳汇功能,在贵州省兴义市三江口镇选取立地条件基本相同而林龄不同的退耕还林杉木林,研究了其土壤有机碳含量及活性碳含量的时空分布特征及其变化规律变化特征。结果表明：林龄与0～20cm、20～40cm层土壤有机碳含量呈显著正相关,分别平均每年增加1．58、1．63g／kg ,不同土层间的有机碳含量相关性显著;不同活性有机碳含量在0～40cm深度内随林龄的变化显著,而在40～60cm层变化不显著。高活性、中活性、低活性有机碳占总有机碳的比例比较稳定,分别为5．45％～9．98％、13．12％～17．80％、16．23％～18．83％。杉木林土壤活性有机碳含量及总有机碳含量的随林龄增长而有所增加,土壤碳汇功能也逐渐增强。     

间伐强度对萌生杉木林土壤有机碳及其活性组分的影响

以杭州市临安区的林龄12年的二代萌生杉木Cunninghamia lanceolata林为研究对象,于2017年12月进行中度间伐(50％)和重度间伐(70％),2018年和2019年连续观测2年,通过对中度间伐、重度间伐和不间伐的土壤有机碳的对比,探究高强度间伐对萌生杉木林土壤有机碳和土壤活性有机碳(土壤微生物量碳、...     

采伐剩余物处理方式对2代杉木林碳储量的影响

在福建南平第1代杉木成熟林中设置固定标准地,采伐前测定每个标准地碳储量,采伐后采用5种方式处理采伐剩余物:全部收获(移走地面上全部有机剩余物,包括树木、林下植被和枯枝落叶)、全树收获(收获树木的全部地上部分)、树干和树皮收获(仅收获树干与树皮)、加倍采伐剩余物(仅收获树干和树皮,将全树收获处理的树枝和树叶移到这个处理中)、炼山(仅收获树干和树皮,然后火烧采伐剩余物),随后采用常规方法营造第2代杉木林。试验后12 a,对不同处理生态系统碳储量进行研究。结果表明:12年生第2代杉木林乔木层碳储量大小顺序为:加倍采伐剩余物(61.03 t·hm-2)>全树收获(57.57 t·hm-2)>全部收获(55.64 t·hm-2)>树干和树皮收获(54.38 t·hm-2)>炼山(49.00 t·hm-2);土壤层(0~40 cm)碳储量大小顺序为:加倍采伐剩余物(99.49 t·hm-2)>全树收获(95.63 t·hm-2)>树干和树皮收获(94.81 t·hm-2)>全部收获(91.55 t·hm-2)>炼山(91.23 t·hm-2,与第1代杉木林采伐前相比,第2代12年生杉木土壤层(0~40 cm)碳储量除了全部收获处理降低0.04 t·hm-2外,其他处理均有少量增加,但差异均不显著。第2代12年生杉木林生态系统总碳储量大小顺序为:加倍采伐剩余物(162.80 t·hm-2)>全树收获(155.56 t·hm-2)>树干和树皮收获(151.24 t·hm-2)>全部收获(149.14 t·hm-2)>炼山(142.29 t·hm-2)。加倍采伐剩余物处理、全树收获处理、树干和树皮收获处理、全部收获处理生态系统碳储量分别比炼山处理高14.41%、9.33%、6.29%、4.81%,但差异均达不到显著水平(P>0.05)。     

不同林龄阶段杉木人工林生物量和碳储量的分布特征

通过对湖南省绥宁县堡子岭国有林场4个不同林龄阶段杉木人工林的调查,研究了不同林龄阶段杉木人工林生物量和碳储量的分布特征.结果表明:不同林龄阶段杉木林单株各器官之间存在极显著性差异(P<0.001),杉木林及单株各器官生物量和碳储量随着林龄的增长而增加,树干、树根和树枝在碳累积方面优势较大,成熟林和近熟林的乔木层碳储量较...     

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。     

基于LiDAR技术的杉木人工林碳储量估算研究

采用机载LiDAR技术对江苏连云港南云台林场杉木人工林进行林分因子调查,基于调查结果和含碳系数,运用生物量方程法估测生物量和碳储量,旨在为杉木林经营管理和开展固碳增汇提供依据。结果表明：1)y=4.6642e^0.1237x(R²=0.8012)为胸径优选反演模型;2)杉木人工林碳储量随径级的增大而不断增加,其地上碳储量(4.31～72.79 t/hm²)显著高于地下碳储量(1.17～21.44 t/hm²),在全株碳储量(5.48～94.23 t/hm²)中占绝对优势;3)对比不同径组间全株碳储量倍数关系,中径组是小径组的3.4倍;大径组是中径组的2.68倍;特大径组是大径组的1.89倍,碳储量增速随径级增大呈逐渐降低趋势;4)从杉木碳储量在不同器官中的分配来看,树干和树枝中的碳储量随径级的增加而增多,叶片随径级的增加而减少。     

森林碳储量遥感估测模型构建研究——以闽江流域杉木林为例

以福建省闽江流域为研究对象,利用年均降水、温度数据,结合改进NPP模型构建基于气象因子的森林生产力估测模型,并通过森林生产力与二类调查结果对应的小班年龄曲线建立森林生物量模型,以此获得遥感估测模型所需的样地生物量,在此基础上利用遥感影像和杉木平均含碳率可以成功构建森林生物量非线性遥感估测模型和碳储量遥感估测模型。本研究不仅能建立森林碳储量模型,而且避免了繁杂的森林生物量野外实测,节省了大量的人力物力,且不需砍伐森林树木。实验计算结果:闽江流域杉木林碳储量2003~2012年从10 337 774 t增加到19 624 374 t。     

近熟杉木人工林的生物量及碳储量研究

通过野外调查和室内分析后得到苍梧县近熟杉木人工林单株生物量的回归模型,树干和树皮以胸径树高为自变量进行回归分析效果较好,而其余器官以及地下部分生物量和总生物量均以胸径为自变量进行回归分析为好。     

Carbon sequestration potential of the stands under the Grain for Green Program in Yunnan Province,China

The carbon sequestration potential in living biomass and soil organic matter under the Grain for Green Program (GGP) in Yunnan Province, one of the most important target provinces of the GGP in China, was estimated in this paper using empirical curves and factors. The area of tree species planted during 2000–2007 was collected, and four scenarios for the annual area of GGP-stands to be planted during 2008–2010 and harvest options were schemed. Empirical growth curves for different tree species were developed based on data about the growth of existing plantation in Yunnan Province from National Forestry Inventory, and were used for the estimation of the carbon stocks in the tree biomass pools by incorporating with basic wood density, biomass expansion factors and carbon fraction. Empirical factors were introduced to estimate the stock change in soil organic carbon (SOC) under the GGP. The results show that the carbon stock in the GGP-stands in Yunnan Province will increase by 12.474–12.608 TgC, 33.016–35.161 TgC, 38.119–47.100 TgC, 43.057–53.626 TgC and 49.918–56.621 by the year 2010, 2020, 2030, 2040 and 2050, respectively. The annual carbon stock change in the GGP-stands will peak at 2.342–2.536 TgC per year in 2013, followed by a gradual decrease. The estimated potential carbon sequestration by GGP-stands amounts to 10.82–12.27% of the carbon stocks of forest ecosystems in Yunnan province in the 1990s.     

四川省退耕还林工程林碳汇潜力研究

为估算四川省退耕还林工程林的碳汇潜力,调查分析了四川省2000-2007年退耕还林工程逐年造林的树种、面积等数据资料,利用国家森林资源清查资料中四川省的人工林生长历史数据模拟人工林生长曲线,借助该曲线并结合经调研国内外文献所得林分树种的生物质密度、碳含量、生物量开展系数等生物物理参数,设计出林分碳储量变化计算模型.计算结果表明,四川省退耕还林工程林的稳定碳积累量在2010、2020、2030、2040及2050年,分别为(14.276～14.740)×10~(12)、(33.463～41.059)×10~(12)、(43.796～57.915)×10~(12)、(50.254～70.124)×10~(12)和(54.024～77.655)×10~(12)g C.退耕还林工程林具有显著碳汇功能.     

不同经营方式对杉木林采伐迹地土壤C储量的影响

多年定位观测的数据对比分析结果表明:湖南会同22年生杉木林采伐前,林地土壤(0～60 cm)层中的C储量为160.38 t·hm-2,100%皆伐后一年林地土壤(0～60 cm)层中的C储量损失率为35.00%,二年后损失率为44.65%,三年后损失率为43.93%;与对照林林地土壤相比,50%间伐和100%皆伐后三年,林地土壤(0～60 cm)层中的C储量损失率分别为16.14%和45.15%;4种不同经营方式的采伐迹地土壤(0～60 cm)层中的C储量有明显的差异,大小次序为:已郁闭杉木林林地(108.20 t·hm-2)＞农用后撂荒地(92.68 t·hm-2)＞经济林栽培地(85.80 t·hm-2)＞自然更新采伐迹地(80.29 t·hm-2).未烧地土壤(0～45 cm)层中C储量为73.36 t·hm-2,比火烧地高出了15.20 t·hm-2,火烧后40天内林地土壤(0～45 cm)层中C储量的损失率为20.7%;杉木林地土壤表层(0～15 cm)的C含量明显高于其它层次,其C储量占土壤(0～60 cm)层C储量的30.04%,土壤(0～30 cm)层中的C储量占53.52%.     

杉木林土壤有机碳含量与土壤理化性质的相关性分析

对湖南省平江县福寿林场3个龄组杉木林土壤有机碳含量变化特征及其与土壤理化性质的相关性进行了研究。结果表明:3个龄组杉木林的土壤有机碳含量都呈现出了随土层深度增加而减少的规律。0~15cm土层有机碳的含量分别是15~30cm,30~45cm,45~60cm土层有机碳含量的1.6~3.9倍,2.4~4.6倍,2.7~6.5倍。在0~45cm土层内,随着杉木林的生长发育,土壤有机碳含量呈现出了幼龄林较高,中龄林最低,成熟林最高的变化特征。土壤有机碳与全氮之间有极显著的正相关性,与土壤C/N和全磷存在显著的正相关性,与土壤容重存在显著的负相关性,与土壤全钾和p H值相关性不显著。     

Effects of Different Management Regimes for Cutover Areas on Soil Carbon Storage in Chinese Fir Plantations

Based on data collected (through local observations) for several consecutive years, comparative analyses of Chinese fir plantations in Huitong, Hunan, were made. Results show that, before harvesting, carbon storage in forest soils in these 22-year-old plantations (0–60 cm) amounted to 160.38 t/hm²; 1 year after a 100% clear-cutting, loss of carbon storage in the soil (0–60 cm) of cutover areas was 35.00%; 2 years later, the rate was 44.65%; and, after 3 years, the rate was 43.93% compared with a control area of a standing forest. Three years after 50% thinning and 100% clear-cutting, the loss of carbon storage in the soil (0–60 cm) of cutover areas was 16.14 and 45.15%, respectively. There existed an evident difference in carbon storage in the soil (0–60 cm) of cutover areas in four kinds of management regimes, which followed the order: closed Chinese fir forests (108.20 t/hm²) > fallow lands after farming (92.68 t/hm²) > commercial forests (85.80 t/hm²) > naturally regenerated forestlands after harvesting. Carbon storage in unburnt soil (0–45 cm) reached 73.36 t/hm², which was 15.20 t/hm² higher than that in the soil of burnt areas. A total of 20.7% of carbon storage in the soil (0–45 cm) of burnt areas was lost 40 days after burning. Carbon storage in surface soil (0–15 cm) was higher than in the lower soil layer, which amounted to 30.04% (0–60 cm) and 53.52% (0–30 cm) of total carbon storage in the soil. Translated from the Journal of Central South Forestry University, 2004, 24(1) (in Chinese)     

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)。     

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.     

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.     

河北太行山区典型水土保持林乔木层生物量及碳储量研究

以河北太行山区4种典型水土保持林为研究对象,对混交林(栓皮栎-侧柏)、油松林、栓皮栎林和刺槐林的乔木层各器官生物量、含碳率以及碳储量进行比较研究。结果表明:混交林、油松林、栓皮栎林和刺槐林生物量分别为51.94,86.40,90.19,18.08t/hm^2,栓皮栎林和油松林生物量高于4种水土保持林生物量的均值(61.65t/hm^2),而混交林和刺槐林生物量分别占生物量均值的84.25%,29.33%。不同林分各器官在乔木层生物量中分配顺序均表现为树干>树根>树枝>树叶。4种典型林分各器官含碳率分别为45.16%~58.93%,58.48%~64.61%,51.16%~58.37%,52.35%~62.30%。4种典型林分碳储量为10.10~53.85t/hm^2。不同林分类型各器官碳储量与生物量呈正比关系,与生物量趋势基本相同,碳储量大小表现为油松林>栓皮栎林>混交林>刺槐林。