海南文昌滨海台地不同森林类型土壤碳储存特征研究

发布时间：2019-04-13 08:09

【摘要】：以海南文昌森林生态系统定位研究站内椰子林、次生林、人促更新次生林、相思纯林和木麻黄纯林为研究对象。在土壤母质、土壤类型和微气候条件基本一致的情况下,对各个森林类型林下凋落物量、碳储量及0-100cm内各土层土壤有机碳性状(有机碳、轻组有机碳、可溶性有机碳及易氧化有机碳含量)进行了比较研究,旨在为准确评估我省滨海台地森林土壤的固碳潜力、预测和维护主要森林生态系统长期生产力、指导滨海地区主要森林类型的可持续经营和改造提供参考。主要结论如下： (1)不同森林类型地表凋落物输入量存在较大差异。林下凋落物现存量及碳储量成正比,其中,木麻黄纯林、相思纯林和椰子林林下枯枝落叶层现存量大于次生林和人促更新次生林,这很大程度取决定树种的生物学特性,但不同森林类型间各亚层现存量所占比例大不相同,与凋落物自身分解强度有关。同一气候条件下,凋落物各亚层C储量表现为半分解层大于未分解层,且椰子林、次生林和人促更新次生林地表月凋落物量变化格局一致。 (2)不同森林类型0～1OOcm土壤有机碳含量、碳储量及全氮含量存在较大差异,表现为次生林、椰子林和人促更新次生林均显著高于木麻黄纯林和相思纯林,随土壤剖面深度加深逐层减小且表聚现象明显,说明凋落物摄入及人为干扰对表层土壤有机碳含量及碳储量的影响最大。土壤碳氮比在土壤剖面变化规律较不一致,但在木麻黄纯林和相思纯林呈现递增现象。研究结果表明,不同森林类型对改良土壤肥力的贡献率存在明显差异,相比而言,椰子林和两种次生林更有利于土壤碳的固存。 (3)不同森林类型0～100cm土壤易氧化有机碳含量、分配比例及土壤碳活度均随土壤层次的加深而递减。其中,木麻黄纯林和相思纯林土壤易氧化有机碳含量偏小,波动范围仅在0.20g·kg-1～2.16g·kg-1之间,各土层含量均显著低于次生林、人促更新次生林和椰子林。土壤易氧化有机碳分配比例、土壤碳活度范围在49.3%-70.1%、0.61～2.35之间,最大值出现在木麻黄纯林和相思纯林。研究表明,植被类型和土壤结构差异是滨海台地森林土壤易氧化有机碳含量变化的重要影响因子,与木麻黄和相思林相比,椰子林和两种次生林土壤碳稳定性较高。 (4)各个森林类型0～100cm土壤轻组碳、氮含量及C/N在所有土壤层上存在较大差异。木麻黄纯林与相思纯林轻组有机碳含量较低,各土层含量值在1g·kg1之下,均显著低于次生林、人促更新次生林和椰子林。土壤轻组有机碳分配比例变化范围在13.72%～38.6%之间,在土壤剖面上呈先上升后下降的变化规律,其中次生林、人促更新次生林和椰子林显著高于木麻黄纯林和相思纯林。研究结果表明,在滨海台地的特殊生态环境中,地上凋落物是轻组有机碳主要来源之一,因此不同森林类型林下林分密度、植被群落结构和植被生长状况对轻组有机碳含量起关键性作用。 (5)次生林、人促更新次生林和椰子林土壤可溶性有机碳、氮含量在0～100cm剖面随土层加深而下降,且季节动态变化一致,表现为旱季高于雨季。旱季可溶性有机碳分配比例波动在1.2%～3.6%之间,随着土层深度增加比值不断增大,至40-100cm土层变为2.6%～3.6%,表现为深层土壤高于表层土壤。土壤可溶性有机碳氮比值在不同森林类型间存在显著差异,且越往土层深处,差异性越大。说明滨海台地土壤可溶性有机碳、氮含量受雨水淋溶强度大,不同森林类型之间可溶性有机碳、氮含量对降雨强度的敏感性存在较大差异。 (6)各个森林类型土壤有机碳、易氧化有机碳、轻组有机碳、可溶性有机碳氮与土壤容重存在显著和极显著负相关关系,与全氮存在显著和极显著正相关,但与土壤含水量、土壤pH、土壤碳氮比的相关性不明显,且不同森林类型间存在差异。土壤轻组有机碳、易氧化有机碳、可溶性有机碳氮均与土壤有机碳、全氮两两间关系密切,相关性达显著水平。
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【学位授予单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S714

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