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《沈阳农业大学》 2010年
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模拟增温对长白山北坡垂直样带森林地表凋落物和土壤稳定碳同位素的影响

孟宪菁  
【摘要】:自然垂直样带森林地表凋落物与土壤有机质中碳、氮养分和稳定碳同位素分布状况及其对温度变化的响应,对研究森林生态系统养分储量和物质循环具有重要意义,也是生态系统服务价值评估和模拟模型研究的理论基础。 本研究分析了长白山北坡垂直小样带3种典型原始林(阔叶红松林,PB;云冷杉林,SF;岳桦林,EB)地表凋落物和土壤有机质中的总有机碳(TOC)、全氮(TN)及稳定碳同位素组成(δ13C值),并将在岳桦林样地(海拔1996 m)采集土柱分别置换到云冷杉林(海拔1350 m)和阔叶红松林(海拔740 m),将在云冷杉林样地采集土柱置换到阔叶红松林,进行1年野外模拟增温培养。主要结果如下: 1.长白山3种典型森林地表凋落物TOC含量和δ13C值在自然垂直样带上均表现出云冷杉林(SF)阔叶红松林(PB)岳桦林(EB)的变化趋势,地表凋落物TN含量表现出EBPBSF的变化趋势;3种典型林型中,岳桦林土壤的TOC和TN含量均明显高于其它两种森林土壤的TOC和TN含量,土壤有机质δ13C值在自然垂直样带上表现出EBPBSF的变化趋势。 2.相关分析表明,地表凋落物TOC、δ13C值与温度呈显著正相关(r=0.771和0.682,p0.05),与湿度不相关,凋落物TN含量与温度、湿度均不相关;土壤有机质中TOC、TN和δ13C值与温度呈显著负相关(r=-0.922、-0.869和-0.730,p0.05),与湿度呈显著正相关(r=0.856、0.949和0.789,p0.05)。 3.3种林型土壤温度呈明显垂直梯度分布,土柱置换起到了明显增温效果,但对土壤湿度影响不显著。经过1年土柱置换模拟增温试验后,供试凋落物和土壤中TOC、TN含量总体呈下降趋势,说明温度升高后凋落物和土壤有机质分解加快。土柱置换模拟增温后,供试凋落物δ13C值呈上升趋势,供试土壤及其各粒级组分的δ13C值呈下降趋势,其中,2μm粘粒和2~63μm粉粒组分δ13C值的降幅(分别为0.48‰和0.47‰)大于63μm砂粒组分δ13C值降幅(0.33‰),说明未来气候变暖将对储藏在细小颗粒中年龄较长土壤有机碳带来显著影响。
【学位授予单位】:沈阳农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S714

【引证文献】
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