广西漓江河岸林土壤有机碳密度及其影响因素

发布时间：2017-04-16 13:01

  本文关键词：广西漓江河岸林土壤有机碳密度及其影响因素，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着全球变暖的加剧,河岸带林地土壤有机碳储量和碳汇能力逐渐被人们所关注。了解河岸带林地土壤有机碳储量及其与相邻土地利用类型间差异对于有效评估河岸林地土壤碳库储量以及河岸土地利用变化对土壤碳库的影响具有重要的意义。本研究以广西喀斯特地貌影响下的漓江河岸带林地作为主要研究对象,目的在于量化河岸带林地表层(0-20 cm)土壤有机碳密度(N=54,平均为1131.75±143.44 m2/样地),揭示其空间分布特征(N=4,3250.00±2217.36 m2/样地),评估林地与相邻土地类型间土壤有机碳密度差异以及不同因素(土壤质地、枯落物、根系生物量、人为活动等)对林地土壤有机碳密度的影响。基于野外土壤调查和室内分析,结果表明：(1)漓江河岸林地内林冠上层(DBH5 cm)主导树种为枫杨、凤凰竹、樟树和乌桕。林地乔灌种平均胸断面积为25.88±10.63 m2/ha (DBH≥2.5 cm)。整体乔灌种株密度为4662.36±3036.54株/ha,整体丰富度为3.34±1.24,Shannon指数为2.23±0.47,均匀度为0.75±0.09。不同林地类型而言,林冠中层内(2.5 cm≤DBH10cm),竹林地株密度(57.48±19.36株/ha)和胸断面积(0.11士0.12 m2/ha)分别比非竹林地低87.61%,86.42%(p0.01)。竹林地内林冠上层和林冠中层的丰富度和Shannon指数也均显著低于非竹林地(p0.01)。因此,竹林地内林冠中层乔灌种多样性显著低于非竹林地。(2)漓江河岸林地表层土壤有机碳密度为35.79±9.51 t/ha；分别比邻近农田(N=34)和草地(N=13)高出42.45%和28.88%(p0.01)。其中,竹林地土壤有机碳密度比非竹林地有机碳密度低19.10%(p0.05),仅显著高于果园地土壤,高出40.45%(p=0.012)。因此,漓江河岸林地相较于相邻农田和草地具有更高的土壤有机碳密度。且河岸林地向农田和草地的转变会造成土壤有机碳的流失,尤其是非竹林地的转变。而河岸竹林地的经营并不能促进土壤有机碳的积累。(3)河岸各林地内(N=4)土壤有机碳密度随离岸距离增加并未出现统一的变化规律,空间异质性较大。就不同河岸土地利用类型而言,各样地内河岸土壤有机碳密度的高值均集中出现在河岸带林地内。因此,相较于相邻农田和草地,河岸林地具有更高的土壤有机碳密度。(4)各环境因素中,河岸林地土壤有机碳密度与土壤砂粒含量呈显著负相关(r=-0.64)；与土壤粉粒(r=0.55)和黏粒含量(r=0.57)均呈显著正相关(p0.01)。非竹林地内土壤有机碳密度与地表枯落物和土壤根系生物量呈显著正相关,相关系数分别为0.44和0.38(p0.05)。河岸非竹林地内,土壤黏粒含量、地表枯落物含量和土壤根系生物量能解释土壤有机碳密度变异的47.00%。其中土壤黏粒含量对土壤有机碳密度变异贡献最大,为50.54%。河岸挖沙地土壤有机碳密度为3.49 t/ha (0～40 cm),比相邻河岸林地土壤(100.62 t/ha)低96.08%。因而,人工挖沙活动会引起河岸挖沙地土壤有机碳的严重流失。因此,未来的河岸林地管理中应加强对河岸林地保护和重建,减少因河岸林地向农田和草地流转以及人为破坏造成的土壤有机碳流失；同时有针对性地促进河岸竹林土壤有机碳积累,构建景观经济效益与生态相协调的竹林生态系统。
【关键词】：河岸 林地 土壤有机碳密度 漓江 影响因素
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S714.2
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1. 前言11-20
• 1.1 研究背景、目的、意义11-14
• 1.1.1 研究背景11-13
• 1.1.2 研究目的与意义13-14
• 1.2 河岸带研究进展14-15
• 1.2.1 河岸带定义14
• 1.2.2 河岸带结构和功能14-15
• 1.3 河岸带林地土壤有机碳研究进展15-20
• 1.3.1 河岸带林地土壤有机碳含量及其时空分布15-16
• 1.3.2 河岸带林地与其他土地利用方式土壤有机碳对比16
• 1.3.3 影响河岸带林地土壤有机碳积累和空间分布的因素16-20
• 2. 研究区概况20-24
• 2.1 研究区自然概况20-23
• 2.1.1 地理位置20
• 2.1.2 地质地貌20-21
• 2.1.3 气象水文条件21-22
• 2.1.4 土壤植被22-23
• 2.2 研究区社会经济概况23-24
• 3. 研究内容与方法24-27
• 3.1 研究目标24
• 3.2 研究思路24
• 3.3 研究内容24-25
• 3.4 研究方法25
• 3.5 技术路线25-27
• 4. 河岸带林地植被结构特征研究27-39
• 4.1 样地概况27-31
• 4.2 样地调查与处理31-32
• 4.3 物种数和断面积32-34
• 4.4 林地不同林冠层多样性34-35
• 4.5 林地不同林冠层株密度35-36
• 4.6 林地树高与胸径分布关系36-38
• 4.7 结论38-39
• 5. 河岸带林地表层土壤有机碳密度研究39-51
• 5.1 样地概况39-40
• 5.2 样地调查与样品采集、测试、处理40-41
• 5.3 林地与农田、草地表层土壤有机碳密度差异41-43
• 5.3.1 林地土壤有机碳密度41
• 5.3.2 农田与草地土壤有机碳密度41-42
• 5.3.3 林地与农地、草灌地土壤有机碳密度差异42-43
• 5.4. 河岸林地与相邻草地和农田环境因素差异43-46
• 5.4.1 河岸土壤质地差异43-44
• 5.4.2 河岸表层土壤根系生物量差异44-45
• 5.4.3 河岸地表枯落物含量差异45
• 5.4.4 河岸竹林地与非竹林地下层植被覆盖度差异45-46
• 5.5 表层土壤有机碳密度与环境因素相互关系46-47
• 5.5.1 表层土壤有机碳密度与土壤质地关系46-47
• 5.5.2 表层土壤有机碳密度与土壤根系生物量关系47
• 5.5.3 表层土壤有机碳密度与地表枯落物含量关系47
• 5.6 讨论47-50
• 5.7 小结50-51
• 6. 河岸带林地土壤有机碳密度空间分布研究51-56
• 6.1 样地概况51-52
• 6.2 样地调查与样品采集分析52-53
• 6.3 林地与农田和草地土壤有机碳密度空间分布差异53-55
• 6.3.1 林地土壤有机碳密度空间分布特征53
• 6.3.2 农地、草灌地土壤有机碳密度空间分布特征53
• 6.3.3 林地与农田和草地土壤有机碳密度空间分布差异53-55
• 6.4 讨论55
• 6.5 小结55-56
• 7. 影响河岸带林地土壤有机碳含量与密度的因素56-60
• 7.1 林分结构56
• 7.2 土壤全氮密度和土壤pH56-57
• 7.3 土壤容重和土壤含水率57-58
• 7.4 多因素对林地土壤有机碳密度影响58-59
• 7.5 讨论与结论59-60
• 8. 挖沙活动对河岸带林地土壤有机碳库的影响60-66
• 8.1 样地概况60-61
• 8.2 样地调查与样品采集分析61-62
• 8.3 结果62-63
• 8.3.1 河岸林地与挖沙地土壤有机碳含量差异62-63
• 8.3.2 河岸林地与挖沙地环境因子差异63
• 8.4 讨论63-65
• 8.4.1 河岸挖沙活动对河岸林地土壤有机碳库的影响63-64
• 8.4.2 挖沙地土壤碳库下降的原因64
• 8.4.3 河岸挖沙兴起的原因64-65
• 8.5 小结65-66
• 9. 结论与展望66-68
• 9.1 结论66-67
• 9.2 创新点67
• 9.3 展望67-68
• 参考文献68-77
• 个人简介77-78
• 导师简介78-80
• 获得成果目录80-81
• 致谢81

【参考文献】

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