云浮地区林地土壤有机碳分布特征及碳储量估算

摘要

为了深入了解森林土壤有机碳的变化规律和分布特点及其与林分类型的关系，本文以广东省云浮市罗定、新兴两地区不同林分为研究对象，通过野外调查采样和室内分析，对该地区人工林、天然次生林和经济林林分土壤的有机碳进行分析测定，对土壤有机碳储量进行估算，并分析了有机碳与容重、自然含水量、毛管持水量、总孔隙度、通气孔隙度和毛管孔隙度等物理性质的关系。
　　本研究主要调查了桉树林（Eucalyptus spp.）、马尾松林（Pinus massoniana）、杉木林（Cunninghamia lanceolata）、相思林（Acaciaspp.）四种人工林林分，以及以肉桂（Cinnamomum cassia Presl）、木本果、油茶(Camellia oleiferaAbel.)、茶叶、药用种为代表的经济林树种，共设置了111个样点进行采样。对罗定新兴两地区针叶混交林、阔叶混交林、针阔混交林三种天然林分别设置了38个样点进行采样，对桉树林、马尾松林、杉木林、相思林设置了48个样点进行采样。主要研究结果如下：
　　（1）土壤0-100cm土层有机碳含量顺序为经济林（9.86g/kg）＞人工林（9.25g/kg）＞天然次生林（8.76g/kg）。土壤0-100cm土层有机碳密度从大到小依次为：经济林（12.69g/m2）＞人工林（12.58g/m2）＞天然次生林（12.25g/m2）。
　　（2）土壤有机碳含量和有机碳密度均随土层加深而减小，且土层越深变化量越小。表层（0-10cm）混合样与0-20cm、20-40 cm、40-60 cm、60-80 cm和80-100 cm土壤均有显著差异。8种林分土壤有机碳含量与有机碳密度的垂直变化规律相似。
　　（3）8种林分0-100cm土层内土壤有机碳平均含量从大到小依次为：杉木林（10.21g/kg）＞经济林（9.86g/kg）＞相思林（8.97g/kg）＞针阔混交林（8.84g/kg）＞马尾松林（8.83g/kg）＞阔叶混交林（8.64g/kg）＞针叶混交林（8.64g/kg）＞桉树林（8.60g/kg）；有机碳密度大小顺序为：杉木林（14.26kg/m2）＞桉树林（13.03kg/m2）＞相思林（12.97kg/m2）＞经济林（12.69kg/m2）＞马尾松林（12.54kg/m2）＞阔叶混交林（12.48kg/m2）＞针阔混交林（12.39kg/m2）＞针叶混交林（12.19kg/m2）。
　　（4）土壤容重、自然含水量、毛管持水量、总孔隙度、通气孔隙度和毛管孔隙度与土壤有机碳含量呈极显著相关性（P＜0.01），但拟合的一元线性回归方程精度较低。
　　（5）土壤容重、自然含水量、毛管持水量、总孔隙度、通气孔隙度、毛管孔隙度、有机碳含量、有机碳密度等8个指标间，除有机碳密度与自然含水量、毛管持水量和毛管孔隙度没有显著相关性以外，两两之间均呈显著相关（P<0.05）。
　　（6）罗定、新兴两地的森林土壤总有机碳储量为5.59×106t。罗定的森林碳储量约为3.2×106t，远高于新兴的森林碳储量（1.8×106t），罗定的森林平均有机碳密度高于新兴。罗定、新兴两地的主要森林类型土壤有机碳储量大小顺序为：针阔混交林（2.01×106t）＞经济林（1.99×106t）＞阔叶混交林（5.05×105t）＞针叶混交林（4.13×105t）＞相思林（3.20×105t）＞杉木林（1.86×105t）＞马尾松林（1.34×105t）＞桉树林（2.45×104t），有机碳储量大小顺序与各森林类型面积大小顺序相一致。天然林的有机碳储量略高于人工林。

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1 前言

1.1 研究背景

1.2 森林土壤有机碳及影响因素研究进展

1.2.1 土壤有机碳

1.2.2 森林土壤有机碳含量影响因素

1.3 森林土壤有机碳密度及碳储量研究进展

1.3.1 土壤有机碳密度

1.3.2 土壤有机碳储量

1.3研究目的与意义

1.4 技术路线

2 材料与方法

2.1 研究区域概况

2.2 研究方法

2.2.1资料、物质、组织准备工作

2.2.2样点布设

2.2.3土壤剖面位置选定、挖掘和观察

2.2.4土壤样品采集及处理

2.2.5 土壤样品分析方法

2.3数据分析方法

3结果与分析

3.1 森林土壤有机碳含量分布特征

3.1.1 不同林分类型土壤有机碳含量

3.1.2不同利用方式林地土壤有机碳含量

3.1.3 不同林分森林土壤有机碳含量垂直分布特征

3.2森林土壤有机碳密度分布特征

3.2.1 不同林分类型土壤有机碳密度

3.2.2不同利用方式林地土壤有机碳密度

3.2.3不同林分森林土壤有机碳密度垂直分布特征

3.3森林土壤物理性质对有机碳含量的影响分析

3.2.1 土壤容重对土壤有机碳含量的影响

3.2.2 土壤自然含水量对土壤有机碳含量的影响

3.2.3土壤毛管持水量对土壤有机碳含量的影响

3.2.4 土壤总孔隙度对土壤有机碳含量的影响

3.2.5土壤毛管孔隙度对土壤有机碳含量的影响

3.2.6 土壤通气孔隙度对土壤有机碳含量的影响

3.3罗定新兴地区林地土壤碳储量估算

3.3.1不同林分土壤碳储量估算

3.3.2 各镇区林地土壤碳储量估算

4讨论

5 结论

5.1不同林分有机碳含量与有机碳密度分布特征

5.2森林土壤土壤物理性质对有机碳含量的影响分析

5.3罗定、新兴地区林分土壤碳储量估算

致谢

参考文献