浙江省重要竹类植物土壤植硅体碳汇研究

摘要

植硅体(phytolith)是在植物根-茎-叶系统细胞内或细胞组织间硅化而形成的非晶质二氧化硅。植硅体在植物体内形成的过程中，会将植物体内的一部分有机碳（0.1%~6.0%）包裹进植硅体中，这部分有机碳就称植硅体闭蓄态碳（phytolith-occludedorganiccarbon,PhytOC），简称植硅体碳。植硅体碳是陆地生态系统中千年甚至万年尺度的固碳重要机制之一，在调节全球碳循环和缓解全球气候变化趋势等方面具有重要作用。　　竹林具有较强的固碳潜力，特别由于它富含硅，植硅体碳含量明显高于其他林木，因此它在减缓大气温室效应方面具有重要作用。以往估算土壤植硅体碳积累数量都是通过竹林地上部分不同器官植硅体碳储量来实现的。由于植硅体碳进入土壤后，可能会发生流失、破裂和不稳定性变化，因此实测土壤植硅体碳含量具有重要意义。　　本文采用网格法布点，对浙江省竹林土壤进行样品采集，研究浙江省竹林土壤植硅体碳含量分布的空间变化特征；同时选取8种具有代表性的竹种：毛竹(Phyllostachysedulis)，苦竹(Pleioblastusamarus)，淡竹(Phyllostachysglauca)，高节竹(Phyllostachysprominens)，茶秆竹(PseudosasaamabiLis),石竹(Bambusapiscatorum)，水竹(Phyllostachysheteroclada)，箬竹(Indocalamustessellatus），比较研究它们间土壤植硅体碳的差异性。通过微波消解法提取其植硅体并测定土壤植硅碳含量。本研究的主要结果如下：　　1.采集浙江省90个竹类植物土壤样点，研究土壤植硅体碳空间分布特征。全省土壤植硅体碳含量高的地区主要分布在西南部和东南部，中部地区土壤植硅体碳含量较低。竹林土壤植硅体碳含量范围波动在0.12~2.06g·kg-1之间。植硅体碳含量受植硅体含量影响显著，但与土壤中氮、磷、钾含量相关性不显著。　　2.在浙江省竹种中，选取具有代表性的8个竹种，比较研究它们土壤植硅体碳的差异性。8个代表性竹种均为散生竹，8个竹种土壤植硅体碳平均含量介于0.06±0.02~0.97±0.75g·kg-1，0~10cm土层中的土壤植硅体碳含量最高的是石竹林，最低的是高节竹和苦竹林；在10~30cm土层中植硅体碳含量最高的是石竹，最低的是苦竹。在8个竹种土壤的4个土壤层次（0~100cm）中，除苦竹林地和茶秆竹林外，其余6个竹种林地土壤植硅体碳含量均随着土壤层次深度增加而减少。全省石竹林土壤植硅体碳储量（5024.00kg·ha-1）明显高于其余7个竹种（677.00~2304.00kg·ha-1）。以浙江省竹种为标准推至全国，全国8个散生竹土壤植硅体碳的总贮量为5.46×106tC,其中毛竹占全国8个散生竹土壤植硅体碳总贮量的98.3%。

目录

声明

1 文献综述

1.1竹林碳汇研究进展

1.2散生竹研究进展

1.2.1散生竹的生长特性与分布

1.2.2散生竹碳汇功能特点

1.3植硅体与植硅体碳研究进展

1.3.1植硅体与植硅体碳的形成机理与特点

1.3.2竹林生态系统植硅体与植硅体碳研究进展

1.4土壤植硅体碳研究进展

1.4.1土壤植硅体与植硅体碳研究的意义

1.4.2土壤植硅体碳的研究进展

2科学问题与研究内容

2.1科学问题

2.2 研究内容

2.3技术路线

3 浙江省竹类植物土壤植硅体和植硅体碳的空间异质性及其影

3.1.1 研究区概况

3.1.2 样点分布与采集分析

3.2 数据处理与统计分析

3.2.1 数据处理

3.2.2 土壤植硅体和植硅体碳含量的描述性统计特征

3.3 结果分析

3.3.1 土壤植硅体与植硅体碳含量的空间分布

3.3.2 土壤植硅体和植硅体碳含量的影响因素

3.4 讨论

3.4.1 浙江省植硅体碳含量分布特征

3.4.2浙江省植硅体碳含量积累分布的影响因素

3.5小结

4 8种重要散生竹土壤植硅体碳比较研究

4.1 试验材料

4.2 土壤样品采集及分析

4.2.1 土壤样品采集

4.2.2 土壤样品分析方法

4.3 数据处理与计算

4.4 结果分析

4.4.1 8种散生竹0~30 cm土层中植硅体与植硅体碳含量的差异

4.4.2 8种散生竹土壤剖面中植硅体碳含量的变化规律

4.4.3 8种散生竹土壤植硅体碳储量估算

4.5 讨论

4.5.1散生竹不同土壤层间植硅体碳比较

4.5.2不同散生竹林地土壤中植硅体碳含量的变化趋势

4.5.3 不同散生竹植硅体碳储量估算

4.6 小结

5 结论和展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

个人简介

公开发表的学术论文情况

致谢