四川盆地森林土壤的有机碳氮存储及其空间分布特征
【摘要】:
土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,对全球气候变化和人类生存环境有着重要的影响,森林土壤作为特殊的土壤类型受森林凋落物和枯枝落叶层以及微生物活动等的影响,其有机碳含量和含氮量明显高于非森林土壤。本研究根据四川盆地152个森林土壤剖面数据,估算了该地区土壤有机碳、氮密度及储量,研究其空间分布特征,并分析气候因素和地形对有机碳、氮密度的影响,最后研究了成土过程的温度效应和湿润效应对森林土壤有机碳密度和氮密度的影响。主要结论如下:
(1)四川盆地森林土壤平均有机碳密度为35.492±21.099 kgC/m~2,变异系数为59.45%,整个盆地森林土壤有机碳储量约为6.744×10~(15)gC;其中有机碳密度最高的为亚高山草甸草原土118.477 kgC/m~2,最低的为草类—马尾松林黄壤3.145kgC/m~2;不同植被类型下土壤的有机碳含量差异较大。
(2)土壤有机碳的贮存受到温度、降水和海拔的影响,年均温度和降水都与有机碳密度呈极显著的负相关关系,海拔与有机碳密度呈极显著的正相关关系,温度是影响四川盆地森林土壤有机碳密度的关键因子。在年均降雨量400~800mm和年均温度0~4℃之间,可形成有机碳密度的高值区,其有机碳密度可达80kgC/m~2;在年平均温度为14~16℃,降水1400~1600mm之间,可形成有机碳密度的低值区,其有机碳密度20 kgC/m~2。气候和地形因子控制了四川盆地森林土壤有机碳含量,利用Y=6.719+0.005P-0.032T+0.010H模型可以预测四川盆地森林土壤的有机碳密度。
(3)四川盆地森林土壤平均氮密度为1.849±2.163 kgN/m~2,变异系数为117.022%,整个盆地森林土壤氮储量约为3.513×10~(14)gN;不同土种土壤氮含量差异较大,其中山地燥红土氮密度最低,约为0.68 kgN/m~2,亚高山草甸草原土氮密度最高,约为6.02 kgy/m~2。
(4)土壤氮的贮存受到温度、降水和海拔的影响,年均温度与氮密度呈极显著的负相关关系,降水与氮密度呈微弱的负相关关系,海拔与氮密度呈极显著的正相关关系,温度是影响四川盆地森林土壤氮密度的关键因子。在年均降雨量600~900mm和年平均温度2~4℃之间,可形成土壤氮密度的一个高值区,其氮密度可达4.5kgN/m~2;在年平均温度为15~18℃之间,可形成土壤氮密度的一个低值区,其氮密度1.0~1.5 kgN/m~2。气候和地形因子控制了四川盆地森林土壤氮含量,利用Z=1.117+0.001P-0.057T+0.000H模型可以预测四川盆地森林土壤的氮密度。
(5)成土过程的温度效应T与四川盆地森林土壤有机碳密度和氮密度都呈极显著的负相关关系;湿润效应M与四川盆地森林土壤有机碳密度呈显著的正相关关系,与氮密度呈极显著的正相关关系。森林土壤有机碳密度与T、M等的关系可用模型Y=66.334+0.002T~2+0.007M~2-0.006TM-0.249T-0.570M来表示,森林土壤氮密度与T、M等的关系可用以下模型来表示:Z=18.511+0.009T~2+0.002M~2+0.006TM-0.763T-0.311M
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1 |
张春娜,延晓冬,杨剑虹;中国森林土壤氮储量估算[J];西南农业大学学报;2004年05期 |
2 |
杜有新;吴从建;周赛霞;黄良;韩世明;徐雪峰;丁园;;庐山不同海拔森林土壤有机碳密度及分布特征[J];应用生态学报;2011年07期 |
3 |
杨乐苏,周光益,邱治军,王志香,于彬;森林土壤硝态氮测定中样品采集与保存方法的研究[J];林业科学研究;2005年02期 |
4 |
王燕平;;森林对环境污染的预防作用[J];内蒙古科技与经济;2006年20期 |
5 |
宫芳,王洪君,谢鹏雁,陈德祥;大青山森林土壤及林木生长研究[J];林业勘查设计;1999年01期 |
6 |
钟哲科,王人潮,江波;森林土壤有机质层中多酚类物质的生态反馈意义[J];应用生态学报;2003年03期 |
7 |
黄承标;吴仁宏;何斌;曹雄亮;黎家春;黄必庆;张传;李保平;;三匹虎自然保护区森林土壤理化性质的研究[J];西部林业科学;2009年03期 |
8 |
何光训;森林土壤氮素的岩矿来源及其重要性[J];浙江林学院学报;1987年01期 |
9 |
Fred Pearce;徐丙安;;欧洲森林的奇异衰亡[J];世界科学;1988年08期 |
10 |
王良健;贡嘎山东坡森林土壤类型、发生学基本特征的研究[J];西南师范大学学报(自然科学版);1991年01期 |
11 |
刘滨凡;;减少采伐期间土壤侵害的几种方法[J];国外林业;1995年03期 |
12 |
刘明;凤凰山林场小流域试验场森林土壤涵养水源效益研究[J];林业资源管理;1998年06期 |
13 |
庄铁诚,张瑜斌,林鹏,陈仁华;武夷山森林土壤生化特性的初步研究[J];应用生态学报;1999年03期 |
14 |
陈金林,潘根兴,吴春林,田维彬,于彬;苏南丘陵森林土壤磷的固定特性研究[J];南京农业大学学报;2002年04期 |
15 |
张苏峻;张友胜;;浅论森林土壤的酸化与调控[J];林业科技开发;2007年02期 |
16 |
延红卫;薛亚峰;王连春;;高黎贡山土壤肥力分布规律初步研究[J];山东林业科技;2008年04期 |
17 |
叶仲节,何黎明,蒋秋怡,姜培坤,章晓静;西天目山自然保护区森林土壤发生学特性的研究[J];浙江林学院学报;1990年03期 |
18 |
王金亮;高黎贡山南段森林土壤肥力特征[J];云南师范大学学报(自然科学版);1994年04期 |
19 |
Jon Petter Gustafsson;王美珠;;森林土壤中硫、硒、砷的吸持机理及其固相形态(下)[J];土壤学进展;1995年05期 |
20 |
俞元春,曾曙才,罗汝英;江南丘陵林区森林土壤微量元素的含量与分布[J];安徽农业大学学报(自然科学版);1998年02期 |
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