帽儿山天然次生林年龄序列土壤呼吸和土壤有机碳储量差异

摘要

森林土壤呼吸和地下碳储量是森林生态系统碳平衡的两个重要分量，土壤呼吸（RS）作为陆地生态系统向大气圈释放的主要CO2源，其时空变化直接影响到区域碳循环。土壤有机碳是高纬度地区森林生态系统做大的碳库，是森林生态系统碳循环极其重要的组成部分。为了探明东北温带森林恢复过程中土壤呼吸的变化趋势及其影响因子，在帽儿山选取天然更新恢复的4个年龄（1年、10年、25年和56年）林分进行了为期1年的野外原位测定，利用土壤实测数据和有机碳浓度，估算土壤有机碳储量，研究结果表明：皆伐后天然更新恢复1年、10年、25年和56年林分的年RS通量差异显著，分别为686.5、639.7、733.3、762.3g C·m–2·a–1；其中生长季（5月─10月）和非生长季的RS通量也存在显著差异，均呈现出随林龄增加先减后增的趋势。全年、生长季和非生长季RS随林龄变化的变异系数分别为7.6%、6.3%和21.1%，表明非生长季RS通量的变异性加大了全年 RS通量的差异。4个年龄林分的 Rs季节变化趋势相似，且其主控因子均随季节而变：6月─8月 Rs与土壤含水率呈二次函数关系（R2波动在56%─79%之间），其余时间则与土壤温度呈指数函数关系（R2波动在85%─93%之间）。不同年龄林分生长季RS与0─20cm土层有机碳(SOC)密度呈正相关关系，而非生长季RS与同期土壤5cm温度呈正相关关系。本研究区森林皆伐导致RS降低，随皆伐后森林恢复RS不断增加，其主导驱动因子是SOC密度的增加和非生长季土壤温度的变化。
　　不同年龄林分的土壤有机碳密度总体平均值存在显著差异，变化范围为7.68–8.77kg/m2之间，1年林分的土壤有机碳密度显著低于其他3个年龄样地，其他3个年龄样地之间没有显著差异。其中1年林分的土壤有机碳密度最低（7.68kg/m2），56年林分的土壤有机碳密度最高（8.77kg/m2）。随着林分年龄的增加，土壤有机碳密度呈现逐步上升的趋势，表明随着森林恢复，其土壤的固碳能力逐渐增强。土壤有机碳浓度和有机碳密度均随着土层加深而减小。

目录

1绪论

1.1研究背景及意义

1.2土壤呼吸及其影响因子

1.3国内外不同森林年龄对土壤呼吸影响的研究现状

1.4土壤碳贮存

1.5本研究的具体目标和研究内容

2试验方法和试验设计

2.1 研究地区自然地理环境

3帽儿山不同年龄森林土壤呼吸及其影响因子

3.1研究方法与数据分析

3.2结果与分析

3.3讨论

3.4本章小结

4帽儿山不同年龄森林土壤有机碳储量的差异

4.1引言

4.2测定项目与方法

4.3结果分析

4.4讨论

4.5本章小结

5结论

5.1研究结论

5.2创新之处

5.3研究展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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