| 题名 | 杉木人工林土壤有机碳动态及其稳定性研究 |
| 作者 | 张剑 |
| 答辩日期 | 2008-06-03 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 |
| 授予地点 | 沈阳应用生态研究所 |
| 关键词 | 杉木人工林 常绿阔叶林 土壤有机碳 稳定机制 经营措施 |
| 其他题名 | Dynamics and Stability of Soil Organic carbon in Chinese Fir Plantation |
| 英文摘要 | 土壤有机碳的动态和稳定性是陆地生态系统碳循环和全球气候变化研究中的关键问题。人工林土壤有机碳受到气候条件、植被组成、植物生长发育过程以及人类干扰等多种因素的影响，其动态变化过程和稳定机制具有一定的特殊性。本研究以亚热带典型杉木人工林生态系统为研究对象，通过活性有机碳分析、酸水解和密度分组等方法将土壤有机碳分为周转速率不同的碳库，考查杉木人工林各土壤碳库在不同时间尺度上的动态变化，并通过分析找出杉木人工林土壤有机碳损失的主要途径和恢复的可能性。为准确评价杉木人工林土壤碳库的稳定性和可持续经营提供科学依据。通过系统的研究，得出以下结论： (1) 溶解性土壤有机碳和微生物生物量碳（MBC）含量具有明显的季节差异。土壤水溶性有机碳以夏季最高，杉木人工林最低值出现在秋季，常绿阔叶林和火力楠纯林则出现在冬季。土壤MBC均在秋季最高，冬季和夏季较低。从春季到秋季，土壤热水浸提有机碳（HWC）和碳水化合物（HWcC）含量持续降低；转入冬季以后，HWcC含量继续降低，而HWC含量只有常绿阔叶林继续降低，两种人工林略有升高。因此，土壤活性有机碳的季节变化规律受到植被类型的影响。 (2) 总体而言，杉木人工林从幼林阶段至成熟林阶段是一个土壤有机碳积累的过程。在杉木人工林发育的初期，土壤微生物数量、活性及其对底物的利用效率均较低，各碳库的含量呈减少的趋势，但土壤有机碳自身的顽固性增强；随着杉木人工林发育成熟，土壤微生物数量、活性及其对底物的利用效率均明显增加，土壤有机碳自身的顽固性减弱，各碳库含量则有所增加或趋于稳定。但与幼林阶段相比，成熟阶段土壤有机碳自身的顽固性增强，物理保护程度减弱。 (3) 在杉木纯林取代常绿阔叶林及其连栽过程中，土壤总有机碳含量逐渐降低，二代与三代纯林之间趋于平稳；活性碳库I (LP I)、顽固性碳、各密度组分有机碳含量、土壤微生物量、活性及其对底物的利用效率明显降低，生态系统不断退化。常绿阔叶林土壤有机碳顽固性指数显著高于杉木纯林。随着杉木连栽代数的增加，土壤有机碳顽固性并没有明显的变化，但受到的物理保护作用逐渐增强。而且土壤中非纤维素碳水化合物含量逐渐减少，而纤维素及其占总碳水化合物的比例逐渐增加，即生物有效性降低。 (4) 杉木人工林随着连栽代数的增加，土壤C贮量下降的数量和幅度均降低，表明其土壤有机碳库趋于稳定。 (5) 杉阔混交和杉阔轮栽模式均可显著增加土壤活性有机碳的含量和比重，提高土壤微生物对底物的利用效率，促使生态系统趋向成熟和稳定，有利于土壤生态功能的恢复和杉木人工林的可持续经营。 (6) 在不同植被类型和人为干扰条件下，热水浸提有机碳占总有机碳的比例（HWC/SOC）是表征土壤生物活性有机碳库周转的较好指标，可以用来指示土壤生物活性有机碳库的动态变化。纤维素占总碳水化合物的比例（LP II/ (LP I + LP II)）能够一定程度上反映人为干扰对土壤有机碳质量的影响，可以作为森林土壤有机碳生化质量的指标。碳库管理指数（CMI）可以反映森林生态系统土壤微生物对底物的利用效率，而碳库指数（CPI）则与活性有机碳的周转速率密切相关。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-12-15 |
| 页码 | 146 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://210.72.129.5/handle/321005/2607]  |
| 专题 | 沈阳应用生态研究所_沈阳应用生态研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张剑. 杉木人工林土壤有机碳动态及其稳定性研究[D]. 沈阳应用生态研究所. 中国科学院沈阳应用生态研究所. 2008. |
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