四川西北部森林植被类型土壤碳氮特征和养分库研究

论文摘要

本文以四川西北部卧龙自然保护区亚高山地带、都江堰市般若寺和灵岩山低山丘陵地带3个研究区的16种森林植被类型为研究对象,通过实地剖面取样对土壤进行碳氮和全量养分的测定分析,旨在对川西北不同植被类型土壤碳氮特征和养分库进行研究,探讨土壤有机碳和养分元素对不同植被类型的响应,揭示土壤碳氮和养分在土壤剖面层次间和不同海拔梯度上的变化规律以及土壤碳氮及养分间的关系。取得以下研究结果:1、各森林植被类型的土壤总有机碳储量有明显差异。亚高山暗针叶林、亚高山草甸、亚高山混交林和亚高山灌木林储量最高(190.9～264.8t·hm-2)。亚高山落叶阔叶林和低山常绿阔叶林在中等水平(62.1～208.8t·hm-2)。人工林和低山混交林较低(81.1～159.2t·hm-2)。随土壤深度增加,总有机碳递减,以0～40cm的减幅最大,存在明显的表层富集现象。由于小生境诸多因素的影响,相同森林类型的样点间变异较大。2、各森林植被类型的土壤活性有机碳储量也有明显差异。亚高山云杉针叶林储量最高(105.5t·hm-2),其次是亚高山灌木林、亚高山草甸、混交林和亚高山落叶阔叶林(65.7～86.2t·hm-2),低山常绿阔叶林和亚高山人工林较低(33.2～55.9t·hm-2)。活性有机碳表现为随土壤加深而递减的规律,以0～40cm的变幅最大,有明显的表层富聚现象。3、研究结果还反映,除了植被类型对土壤总有机碳和活性有机碳有显著影响外,在不同海拔梯度上土壤有机碳储量也表现明显差异,说明海拔也是影响土壤碳储量的重要生境因子。由于卧龙亚高山地带相对高差大,海拔的影响尤为明显,呈现随海拔升高先增加后有所降低或增幅趋缓的趋势,山体中上部的暗针叶林为最高值。般若寺和灵岩山低山区随高度的上升也有一定的规律表现。4、通过精确测算和实地调查,得出川西北低山到亚高山的16种森林植被下土壤碳储量较大,碳库质量优良,有明显的蓄积能力,是一个较大的“汇”。说明川西北地区森林土壤有较大的碳汇潜力。5、不同森林植被类型的土壤氮储量差异明显。亚高山区的氮含量水平整体上高于低山区的般若寺和灵岩山。氮储量沿土壤剖面向下总体呈下降趋势,下层变化趋缓。6、各森林植被类型的土壤养分库有明显差异。天然林较人工林的土壤养分库要高,低山常绿阔叶林和亚高山人工林养分库较低。灵岩山低山区土壤养分库较大,养分状况良好,适宜发展速生人工林。7、土壤总有机碳、活性有机碳、碳库管理指数和全氮4个指标之间存在紧密相关关系。活性有机碳在总有机碳中的分配比例在29.49%～76.08%。以落羽杉人工林为参照,碳库管理指数在70.63%～2138.11%。碳库管理指数可作为研究土壤碳汇和土壤质量等的一个重要综合指标。碳氮比在6.89～13.80,有利于林木生长。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 土壤碳氮研究概况
• 1.3 不同森林类型土壤碳氮储量的比较研究
• 1.4 森林土壤养分库研究概况
• 1.5 研究目的与意义
• 2 研究区概况
• 2.1 卧龙自然保护区
• 2.2 般若寺
• 2.3 灵岩山
• 3 研究内容与方法
• 3.1 研究的主要内容
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 调查和取样方法
• 3.2.2 土壤样品分析方法
• 3.2.3 数据处理和统计分析方法
• 4 结果与分析
• 4.1 样带的基本群落特征
• 4.1.1 样带概况
• 4.1.2 群落基本特征
• 4.2 土壤总有机碳储量
• 4.2.1 卧龙自然保护区典型亚高山森林植被类型土壤总有机碳
• 4.2.2 般若寺和灵岩山低山区几种森林植被类型土壤总有机碳
• 4.2.3 不同森林植被类型下土壤总有机碳储量的比较
• 4.3 土壤活性有机碳储量
• 4.3.1 卧龙自然保护区典型亚高山森林植被类型土壤活性有机碳
• 4.3.2 般若寺和灵岩山低山区几种森林植被类型土壤活性有机碳
• 4.3.3 不同森林植被类型土壤活性有机碳库的比较
• 4.4 土壤氮储量及其垂直分布
• 4.4.1 卧龙自然保护区亚高山典型森林植被类型土壤全氮
• 4.4.2 般若寺和灵岩山低山区几种森林植被类型土壤全氮
• 4.4.3 不同森林植被类型土壤氮储量的比较
• 4.5 土壤养分库
• 4.5.1 卧龙自然保护区亚高山典型森林植被类型土壤养分库
• 4.5.2 般若寺和灵岩山低山区几种森林植被类型土壤养分库
• 4.5.3 不同森林植被类型的土壤养分状况评价
• 4.6 土壤碳氮关系及与养分的关系
• 4.6.1 土壤活性有机碳的分配比例
• 4.6.2 土壤碳库管理指数
• 4.6.3 土壤碳汇功能评价
• 4.6.4 土壤碳氮关系
• 4.6.5 土壤碳氮与养分因子间的关系
• 5 结论与讨论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录