川南不同林龄马尾松人工林土壤有机碳特征

摘要

人工林是世界森林资源的重要组成部分，在生态恢复和重建以及经济发展中做出重要贡献。人工林的迅速发展虽然在一定程度上满足和缓解了社会的需求，但由此而带来的一系列生态问题制约了人工林的可持续发展。马尾松（Pinus massoniana）是我国南方地域的主要人工造林树种，同时也是荒山地造林的先锋树种。本文以川南不同林龄的马尾松人工林为研究对象，通过“时空替代法”研究了马尾松人工林土壤有机碳、易氧化碳、颗粒态有机碳、土壤团聚体粒级分布及团聚体有机碳的分布特征及变化规律，研究结果可为川南地区马尾松人工林的改造和持续经营提供参考，也可为我国的人工林经营管理对土壤碳库的影响提供依据。主要研究结果如下:
　　(1)不同林龄土壤有机碳含量在8.2～16.43g/Kg之间，其随着林龄的增加呈现出先增加后降低再增加的变化。随着土层的加深，土壤有机碳含量显著降低（P＜0.05），0～20cm土层有机碳含量＞20～40cm土层有机碳含量。
　　(2)土壤颗粒态有机碳和易氧化碳含量随着林龄的增加与土壤总有机碳的变化一致，均随着林龄的增加先增加后降低再增加，且随着土层的加深而降低。土壤有机碳、颗粒态有机碳与易氧化碳两两间的相关性均达到极显著正相关关系。颗粒态有机碳与易氧化碳占土壤总有机碳的比例总体趋势是POC/TOC＞ROC/TOC，且随着林龄的增加也体现出先增加后降低再增加的变化形式。
　　(3)不同林龄土壤风干性团聚体组成比例按照粒级从大到小排列呈现“V”字形分布。0～20cm土层以＞5mm风干性团聚体所占比例最高，变化范围为25.3％～41.33％，显著大于其他粒级团聚体所占比例(P＜0.05);20～40cm土层波动变化较大，M3、M37和M40＞5mm团聚体所占比例最高，显著大于其他粒级团聚体所占比例(P＜0.05)，M5、M8、M14和M31团聚体以＜0.25mm所占比例最高，显著大于其他粒级团聚体所占比例(P＜0.05)。马尾松人工林0～20cm和20～40cm土层水稳性团聚体含量均以＜0.25mm粒级最高且水稳性团聚体含量随粒级的降低总体呈现出逐渐增加的趋势，0～20cm土层中0.25～0.5mm和＜0.25mm粒级水稳性团聚体含量随着林龄的增加有所降低;20～40cm土层中相同粒级大小水稳性团聚体含量随着林龄的增加，其所占的比例有减小的趋势。
　　(4)土壤团聚体有机碳随林龄及粒级大小的变化有机碳含量变化各异，团聚体有机碳并未随着林龄的增大或团聚体粒级大小的变化表现出明显的变化规律，但团聚体有机碳总量表现出随着林龄的增大呈现先降低再增加的趋势。
　　综上所述，林龄不仅影响着土壤碳含量，而且影响着土壤团聚体的分布特征，对有机碳的固存能力方面也有重大影响。在马尾松人工林的经营管理中应当针对不同生长期制定相应的管理措施，特别是加强生长旺盛的中龄林的管理，可以有效促进马尾松人工林土壤碳的固定。

目录

声明

摘要

前言

1．文献综述

1．1 土壤有机碳的研究进展

1．1．1 土壤有机碳的定义及研究意义

1．1．2 土壤有机碳

1．1．3 土壤易氧化碳

1．1．4 土壤颗粒态有机碳

1．2 SOC储量统计方法

1．2．1 土壤类型法

1．2．2 植被类型、生态系统类型和生命地带法

1．2．3 相关关系统计法

1．2．4 模型法

1．3 土壤有机碳的影响因素

1．3．1 自然因素

1．3．2 人为因素

1．4 年龄对有机碳及团聚体的影响

1．4．1 年龄对有机碳的影响

1．4．2 年龄对土壤团聚体及团聚体有机碳的影响

2 研究目的与意义

3 研究方案

3．1 研究区概况

3．2 研究内容

3．3 研究方法

3．3．1 样地设置及样品采集

3．3．2 指标测定

3．3．3 数据处理

3．3．4 技术路线

4 结果分析

4．1 不同林龄的马尾松人工林土壤有机碳

4．1．1 不同林龄的马尾松人工林土壤有机碳含量

4．1．2 不同林龄的马尾松人工林土壤有机碳密度及分布

4．2 不同林龄的马尾松人工林土壤颗粒态有机碳含量

4．3 不同林龄的马尾松人工林土壤易氧化碳含量

4．4 不同林龄的马尾松人工林土壤团聚体及团聚体有机碳的分布特征

4．4．1 土壤风干团聚体的分布特征

4．4．2 水稳性团聚体的分布特征

4．4．3 不同林龄的马尾松人工林土壤团聚体有机碳的分布特征

4．5 土壤活性有机碳占总有机碳的比率

4．6 土壤总有机碳、颗粒态有机碳及易氧化碳与土壤理化性质的相关性

4．6．1 土壤有机碳与颗粒态有机碳、易氧化碳的相关分析

4．6．2 土壤理化性质及其与有机碳、颗粒态有机碳和易氧化碳的相关性

5 讨论

5．1 林龄对土壤有机碳的影响

5．2 林龄对颗粒态有机碳及易氧化碳的影响

5．3 林龄对土壤团聚体的影响

5．4 林龄对团聚体有机碳的影响

6 结论

参考文献

致谢