柳杉人工林不同采伐强度及不同土地利用类型初期土壤碳动态

摘要

森林采伐、土地利用/土地覆盖变化等人类活动不断加剧，使大气CO2浓度急剧上升，随之而来的全球气候变暖正深刻影响着人类的生存和发展。因此，减缓全球气候变化已成为各国政府和科学家研究的热点问题。目前，人工林的碳汇作用被认为是减缓全球气候变化的一种可能机制和最有希望的选择而成为研究的核心内容，而人工林土壤在全球碳循环中扮演着碳源、汇、库的角色。因此，本文以华西雨屏区柳杉人工林为研究对象，对不同采伐强度的柳杉人工林及其采伐后形成的不同土地利用类型初期土壤有机碳储量及动态进行了研究，结果表明： （一）不同采伐强度的柳杉人工林初期土壤有机碳储量及动态 （1）30％、50％、70％和100％采伐强度的柳杉人工林土壤剖面有机碳储量差异显著（P<0．05），分别为268．1±15．4 tC/h㎡、254．0±13．2 tC/h㎡、238．0±11．0 tC/h㎡和209．1±9．tC/h㎡，比对照（土壤剖面碳储量为274．3±25．4 tC/h㎡）降低2．0％，7．0％，13．0％，24．0％，且差异显著（P<0．05）。可见，柳杉人工林经不同采伐强度后，初期土壤剖面有机碳储量会减少，减少的程度与采伐强度有关。 （2）4种采伐强度的柳杉人工林和对照的土壤有机碳储量都随土层深度的增加而降低。除30％采伐强度外，在0～10 cm土层，对照与50％、70％和100％采伐强度的柳杉人工林土壤有机碳储量差异显著或极显著（P<0．05）；在50～100 cm土层，4种采伐强度的柳杉人工林土壤有机碳储量与对照差异不显著。这表明，柳杉人工林经不同采伐强度后，初期的土壤表层有机碳储量降低较快，降低的速度与采伐强度的大小相关，而底层降低较慢。 （3）4种采伐强度的柳杉人工林和对照的土壤有机碳储量随季节变化表现为：从春季到夏季呈上升趋势，夏季到冬季呈逐渐下降趋势，峰值出现在夏季，冬季最小。4种采伐强度的柳杉人工林在春季、夏季、秋季和冬季的土壤有机碳储量比对照都减少，且差异显著（P<0．05）。这表明，柳杉人工林经不同采伐强度后，其初期土壤一年四季的有机碳储量都减少。 （二）柳杉人工林皆伐后不同土地利用类型初期土壤有机碳储量及动态 （1）柳杉人工林皆伐后形成了柳杉人工幼龄林、经济林、苗圃地、皆伐迹地和农耕地5种土地利用类型，其土壤剖面有机碳储量从大小排序为：皆伐迹地（214．2±17．0tC/h㎡）>经济林（191．3±13．4 tC/h㎡）>柳杉人工幼龄林（173．54±15．1 tC/h㎡）>苗圃地（171．9±9．2 tC/h㎡）>农耕地（132．7±12．1 tC/h㎡），分别比对照（土壤剖面碳储量为272．94±21．8 tC/h㎡）减少了21．5％，29．9％，36．4％，37．0％和51．4％，且差异极显著（P<0．05）。可见，柳杉人工林采伐后转变成其他土地利用类型，其初期土壤有机碳储量都减少，减少的程度与紧接着采取的人为措施有关。 （2）5种不同土地利用类型和对照的土壤剖面有机碳储量都随土层深度的增加而降低。柳杉人工幼龄林、苗圃地、皆伐迹地初期土壤剖面碳储量随土层的加深而降低的幅度较为接近对照，经济林和农耕地下降的幅度相对较大。这表明，柳杉人工林采伐后转变成其他土地利用类型，其初期土壤有机碳储量随土层深度的增加而降低的幅度与不同土地利用类型有关。 （3）5种不同土地利用类型与对照的土壤有机碳储量随季节变化表现为：柳杉人工幼龄林、经济林、皆伐迹地和对照的土壤有机碳储量从春季到夏季呈上升趋势，夏季到冬季呈逐渐下降趋势，夏季达到最大；苗圃地、农耕地土壤有机碳储量从春季到夏季呈下降趋势，夏季到秋季呈上升趋势，秋季到冬季呈下降趋势，春季的土壤有机碳储量达到最大。5种不同土地利用类型在春季、夏季、秋季、冬季的土壤剖面有机碳储量比对照都减少，且差异极显著（P<0．05）。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 研究背景

2 文献综述

2.1 森林土壤有机碳储量及动态

2.1.1 土壤有机碳储量

2.1.2 土壤有机碳储量垂直分布

2.1.3 土壤有机碳储量动态

2.2 不同土地利用方式对森林土壤有机碳储量的影响

2.3 人工林经营管理对森林土壤有机碳储量的影响

2.4 存在的问题

3 试验设计

3.1 研究目的和意义

3.2 材料与方法

3.2.1 研究区概况

3.2.2 研究方法

4 结果与分析

4.1 不同采伐强度的柳杉人工林初期土壤有机碳含量及动态

4.1.1 有机碳含量

4.1.2 有机碳含量垂直变化特征

4.1.3 有机碳含量季节变化

4.2 不同采伐强度的柳杉人工林初期土壤有机碳储量及动态

4.2.1 有机碳储量

4.2.2 有机碳储量垂直变化特征

4.2.3 有机碳储量季节变化

4.3 柳杉人工林采伐后不同土地利用类型初期土壤有机碳含量及动态

4.3.1 有机碳含量

4.3.2 有机碳含量垂直变化特征

4.3.3 有机碳含量季节变化

4.4柳杉人工林采伐后不同土地利用类型初期土壤有机碳储量及动态

4.4.1有机碳储量

4.4.2有机碳储量垂直变化特征

4.4.3有机碳储量季节变化

5讨论与结论

5.1采伐对柳杉人工林初期土壤有机碳储量的影响

5.1柳杉人工林采伐后不同土地利用类型初期土壤有机碳储量变化

5.3今后进一步研究的方向

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文