天然马尾松林土壤有机碳储量及其碳组分特征

发布时间：2020-05-28 23:43

【摘要】：随着全球碳汇研究的深入发展,天然林由于其可以储存碳量大和作用时间长越来越受到人们的关注,同时土壤碳库历来就是陆地生态系统中不可替代的碳库,所以天然林下土壤有机碳也就越来越发挥重要的作用。因此本研究以我国天然马尾松林为研究对象,基于实地采集和以往研究成果的土壤数据,初步分析了我国天然马尾松林土壤有机碳含量和有机碳密度的垂直分布特征并估算了其土壤有机碳储量；为进一步了解天然马尾松林土壤有机碳,本研究还选取了马尾松阔叶混交林、马尾松杉木混交林和马尾松纯林三种林分类型,利用双指数拟合和多重比较的研究方法,分析了天然马尾松林下土壤矿化碳的动态变化过程和其有机碳组分随土壤深度的变化特征。本次研究表明： 1)我国天然马尾松林土壤有机碳含量和密度随着土壤深度的增加呈下降趋势。0～10cm、10～20cm、20～40cm、40～60cm、60～100cm的土壤有机碳含量平均为22.87±15.16g/kg、13.84±8.05g/kg、7.24±6.02g/kg、4.84±4.80g/kg、3.32±3.55g/kg、 2)100cm深度范围内各层土壤有机碳密度平均值为24.60±12.75t/hm2、16.66±6.94t/hm2、17.07±11.67t/hm2、12.22±10.93t/hm2、14.44±14.54t/hm2。因此我国天然马尾松林土壤有机为0-100cm深度范围总有机碳密度为83.27±47.73t/hm2。 3)根据我国天然马尾松林面积,估算出全国天然马尾松林0-100m深度范围内土壤有机碳储量为72.25×107t。 4)天然马尾松林3种林分类型土壤有机碳含量和活性碳含量都表现出随土壤深度增加而逐渐降低的变化趋势,具有比较强烈的表层富集现象。 5)三种马尾松林土壤微生物碳含量的垂直变化特点不同。两种混交林土壤微生物碳主要集中在0-20cm土层,与下层土壤达到显著差异水平,但马尾松纯林土壤微生物碳含量则出现渐变的垂直分布特点,层间差异并不明显。 6)三种马尾松林各土层内有机碳矿化特征均表现出初期强度较大,随着反应进行,反应强度减弱。进一步分析矿化碳累计释放量与活性碳的比值(C/C0)发现,两种混交林同层土壤间有机碳矿化强度虽差异不显著,但两种林分10cm以下土壤矿化反应特征仍存在明显不同。马尾松阔叶混交林10cm以下土壤在矿化100天后,仍残存有相当数量的活性碳(C/C01),各层土壤矿化反应在一定时期内仍会以分解活性有机碳为主,矿化强度会继续维持在较高的水平；而马尾松杉木混交林土壤中活性碳基本被全部分解(C/C01),较难分解的有机碳类已经成为主要的被分解物,矿化强度将会表现出逐渐降低的趋势。 7)活性碳、缓效性碳和惰性碳均与土壤密度和粘粒呈极显著负相关,与土壤总有机碳、土壤全氮含量和有效磷含量呈极显著正相关。此外活性碳和惰性碳还与土壤粉粒正相关,活性碳和缓效性碳与pH值呈显著负相关。同时土壤惰性碳与土壤含水量与具有显著正相关性。
【图文】：

分布图,剖面点,分布图

庆市、湖北省、江西省、福建省、贵州省、广东省和广西壮族自治区等10个省、市和自治区。剖面点的分布及其具体情况见表2、表3和图2。表2不同土壤类型土壤剖面数据汇总Tab2. The Summary of Soil Profile of Different Soil Types剖面数红壤黄壤赤红壤紫土黄棕壤合计资料剖面数 10 8 5 3 2 28调查剖面数 12 0 0 0 3 15合计 22 8 5 3 5 -表3不同省份土壤剖面数据汇总Tab3. The Summary of Soil Profile of Different Provinces安徽河南浙江重庆湖北江西福建贵州广东广西壮族剖面数省省省市省省省省省自治区

垂直分布,土壤有机碳,垂直分布,类型

目前所收集到的马尾松土壤有机碳总共涉及红壤、黄壤、赤红壤、紫土和黄棕壤五种土壤类型。如图3所示，，马尾松林下的五种土壤类型土壤总有机碳含量都随土层的增加而下降。就0?10cm土层而言，黄壤的有机碳含量最高，平均含量为31.59±25.36g/kg,其次是紫色土（ 23.98±10.77g/kg)，红壤（21.75±7.25g/kg )，赤红壤(19.75±8.29g/kg)，黄棕壤(17.79±4.45g/kg)。而 10~20cm土层则表现为紫土有机碳含量最高，约为25.33±7.25g/kg，其次黄壤的碳含量为14.92±10.53 g/kg,赤红壤的土壤碳含量平均值约为13.79i3.84g/kg
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S714

【参考文献】