湿热山地土壤有机碳积累与化学风化过程的碳汇效应
发布时间：2021-04-21 23:26
作为碳循环的一个环节，河流对流域起着物质输移、环境改造的重要作用，其强大的碳汇功能已引起学者的广泛关注。本研究选择典型亚热带气候条件下的梅江流域为研究对象，采用野外调查、取样和室内实验分析相结合的方法，对湿热山地典型森林类型土壤碳储量及其分配特征进行研究，剖析土壤有机碳积累的主要影响因素。同时通过对河流水化学组成的分析，查明河水主要离子的来源，推断梅江流域主要化学风化过程，定量估算三大类岩石和大气降水对河水主要离子的贡献率，对梅江江流域化学风化过程的碳汇效应进行了相关性分析。主要研究结果如下：（1）研究区5种林分土壤有机碳平均含量在4.14～22.14g·kg-1之间，常绿阔叶林最高，其次为针阔混交林，桉树人工林最小。SOC含量随剖面深度增加而减少，但林分不同其递减幅度有所差异，其中常绿阔叶林递减率最大，SOC表聚性明显。5种林分土壤碳密度差异显著，其各土层变化范围为1.57～5.74kg·m-2，自然地带性植被类型各个土层土壤碳密度均高于次生植被类型对应的碳密度。（2）5种林分土壤碳储量整体较低，平均为148.76t·hm-2，低于我国一些相似气候带或植被类型的研究结果。人为干扰活动...
【文章来源】：中山大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：166 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景与研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 森林土壤碳库及其分布
1.2.2 土壤有机碳密度及其分布
1.2.3 森林土壤有机碳储量影响因素
1.2.4 河流水化学与化学风化
1.2.5 河流溶解有机碳
1.3 研究目标与思路
第二章 研究区概况
2.1 自然地理概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 地质与地貌
2.1.3 气候与水文、水资源
2.1.4 土壤与植被
2.2 社会经济概况
第三章 样品采集和分析
3.1 土壤样品的采集与分析
3.1.1 土壤野外调查与实地采样
3.1.2 土壤样品分析
3.1.3 土壤有机碳密度计算
3.2 河流水样采集、保存与分析
3.2.1 采样点的布设
3.2.2 采样前的准备
3.2.3 野外采集和样品预处理
3.2.4 样品的测定与分析
3.3 资料收集与数据统计分析
第四章 湿热山地土壤有机碳积累及其影响因素
4.1 主要森林类型土壤有机碳积累
4.1.1 清凉山林区主要森林类型土壤有机碳储量
4.1.2 金丰林区主要森林类型土壤有机碳储量
4.1.3 梅江流域其他林区主要森林类型土壤有机碳储量
4.2 森林土壤有机碳汇的主要影响因子分析
4.2.1 气温与降水对土壤有机碳的影响
4.2.2 土壤容重对土壤有机碳的影响
4.2.3 土壤质地对土壤有机碳的影响
4.2.4 土壤水分对土壤有机碳影响
4.2.5 土壤 pH 值对土壤有机碳的影响
4.2.6 土壤养分对土壤有机碳的影响
第五章 湿热山地流域化学风化过程的碳汇效应
5.1 河流主要离子化学特征
5.1.1 河流水化学特征
5.1.2 主要离子含量的时空变化
5.2 河流主要离子来源及其成因分析
5.2.1 河流主要离子三角图分析
5.2.2 河流主要离子 Gibbs 图分析
5.2.3 大气降水和人为活动对河流水化学组成的贡献
5.2.4 河流离子主成分（PCA）分析和因子分析
5.3 河流主要化学风化过程及其碳汇效应
5.3.1 化学风化过程概述
5.3.2 粤东北山区主要化学风化过程
5.3.3 粤东北山区岩石化学风化率估算
5.3.4 粤东北山区岩石化学风化的大气 CO2消耗量与消耗率
5.4 湿热山地河流碳通量的估算
5.4.1 流域 DIC 含量分布特征
5.4.2 流域 DIC 通量估算
5.4.3 河流 DOC 含量变化特征
5.4.4 河流 DOC 侵蚀通量
第六章 流域化学风化过程中的碳汇影响因素及其相关性分析
6.1 河流 DIC 的主要来源及含量差异原因
6.2 河流 DIC 碳汇影响因素的相关性分析
6.2.1 降水与河流 DIC 浓度
6.2.2 温度与河流 DIC 浓度
6.2.3 岩石风化（TDS）与河流 DIC 浓度
6.3 河流有机碳来源及其产出影响因素
6.4 森林土壤碳汇对河流 DOC 的影响
6.4.1 不同林区 SOC 与河流 DOC 的相关关系
6.4.2 不同森林类型土壤有机碳与河流 DOC 的关联度
第七章 结论、问题与展望
7.1 主要结论
7.2 存在的问题与思考
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]山西太岳山不同林分土壤有机碳储量研究[J]. 王文静,王百田,吕钊,仁本超,王宁,聂森,曹远博. 干旱区资源与环境. 2013(01)
[2]不同坡位杉木林土壤碳储量研究[J]. 薛立,薛晔,列淦文,叶龙华,黄香兰. 水土保持通报. 2012(06)
[3]黄土丘陵区植被恢复对深层土壤有机碳储量的影响[J]. 张金,许明祥,王征,马昕昕,邱宇洁. 应用生态学报. 2012(10)
[4]三峡水库坝前水体水化学及溶解无机碳时空分布特征[J]. 吴起鑫,韩贵琳,唐杨. 环境科学学报. 2012(03)
[5]鄱阳湖流域岩石化学风化特征及CO2消耗量估算[J]. 翟大兴,杨忠芳,柳青青,侯青叶,夏学齐,余涛,袁国礼,冯海艳. 地学前缘. 2011(06)
[6]秦岭火地塘林区不同海拔森林土壤理化性质[J]. 张巧明,王得祥,龚明贵,张丽楠. 水土保持学报. 2011(05)
[7]湿热山地丘陵流域化学风化过程的碳汇估算[J]. 陶贞,高全洲,王振刚,张胜华,解晨骥,林培松,阮小兵,李恕宏,毛海若. 科学通报. 2011(26)
[8]黄河流域硅酸盐风化的讨论（2）——流域耗水量对化学风化消耗大气CO2的贡献[J]. 张龙军,王宝森,薛明,王亮,温志超. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2011(04)
[9]西江水体有机碳含量变化及悬浮物碳同位素的意义[J]. 魏秀国,李宁利,沈承德,郭治兴. 地理科学. 2011(02)
[10]华南滨海花岗岩丘陵的化学风化与化学径流[J]. 高全洲,陶贞. 中国科学:地球科学. 2010(06)
博士论文
[1]岩溶流域水循环过程碳汇效应研究[D]. 史婷婷.中国地质大学 2012
硕士论文
[1]三峡库区森林生态系统有机碳储量研究[D]. 邢乐杰.华中农业大学 2008
[2]中国主要森林群落林下土壤有机碳储量格局及其影响因子研究[D]. 李江.四川农业大学 2008
本文编号：3152697
【文章来源】：中山大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：166 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景与研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 森林土壤碳库及其分布
1.2.2 土壤有机碳密度及其分布
1.2.3 森林土壤有机碳储量影响因素
1.2.4 河流水化学与化学风化
1.2.5 河流溶解有机碳
1.3 研究目标与思路
第二章 研究区概况
2.1 自然地理概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 地质与地貌
2.1.3 气候与水文、水资源
2.1.4 土壤与植被
2.2 社会经济概况
第三章 样品采集和分析
3.1 土壤样品的采集与分析
3.1.1 土壤野外调查与实地采样
3.1.2 土壤样品分析
3.1.3 土壤有机碳密度计算
3.2 河流水样采集、保存与分析
3.2.1 采样点的布设
3.2.2 采样前的准备
3.2.3 野外采集和样品预处理
3.2.4 样品的测定与分析
3.3 资料收集与数据统计分析
第四章 湿热山地土壤有机碳积累及其影响因素
4.1 主要森林类型土壤有机碳积累
4.1.1 清凉山林区主要森林类型土壤有机碳储量
4.1.2 金丰林区主要森林类型土壤有机碳储量
4.1.3 梅江流域其他林区主要森林类型土壤有机碳储量
4.2 森林土壤有机碳汇的主要影响因子分析
4.2.1 气温与降水对土壤有机碳的影响
4.2.2 土壤容重对土壤有机碳的影响
4.2.3 土壤质地对土壤有机碳的影响
4.2.4 土壤水分对土壤有机碳影响
4.2.5 土壤 pH 值对土壤有机碳的影响
4.2.6 土壤养分对土壤有机碳的影响
第五章 湿热山地流域化学风化过程的碳汇效应
5.1 河流主要离子化学特征
5.1.1 河流水化学特征
5.1.2 主要离子含量的时空变化
5.2 河流主要离子来源及其成因分析
5.2.1 河流主要离子三角图分析
5.2.2 河流主要离子 Gibbs 图分析
5.2.3 大气降水和人为活动对河流水化学组成的贡献
5.2.4 河流离子主成分（PCA）分析和因子分析
5.3 河流主要化学风化过程及其碳汇效应
5.3.1 化学风化过程概述
5.3.2 粤东北山区主要化学风化过程
5.3.3 粤东北山区岩石化学风化率估算
5.3.4 粤东北山区岩石化学风化的大气 CO2消耗量与消耗率
5.4 湿热山地河流碳通量的估算
5.4.1 流域 DIC 含量分布特征
5.4.2 流域 DIC 通量估算
5.4.3 河流 DOC 含量变化特征
5.4.4 河流 DOC 侵蚀通量
第六章 流域化学风化过程中的碳汇影响因素及其相关性分析
6.1 河流 DIC 的主要来源及含量差异原因
6.2 河流 DIC 碳汇影响因素的相关性分析
6.2.1 降水与河流 DIC 浓度
6.2.2 温度与河流 DIC 浓度
6.2.3 岩石风化（TDS）与河流 DIC 浓度
6.3 河流有机碳来源及其产出影响因素
6.4 森林土壤碳汇对河流 DOC 的影响
6.4.1 不同林区 SOC 与河流 DOC 的相关关系
6.4.2 不同森林类型土壤有机碳与河流 DOC 的关联度
第七章 结论、问题与展望
7.1 主要结论
7.2 存在的问题与思考
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]山西太岳山不同林分土壤有机碳储量研究[J]. 王文静,王百田,吕钊,仁本超,王宁,聂森,曹远博. 干旱区资源与环境. 2013(01)
[2]不同坡位杉木林土壤碳储量研究[J]. 薛立,薛晔,列淦文,叶龙华,黄香兰. 水土保持通报. 2012(06)
[3]黄土丘陵区植被恢复对深层土壤有机碳储量的影响[J]. 张金,许明祥,王征,马昕昕,邱宇洁. 应用生态学报. 2012(10)
[4]三峡水库坝前水体水化学及溶解无机碳时空分布特征[J]. 吴起鑫,韩贵琳,唐杨. 环境科学学报. 2012(03)
[5]鄱阳湖流域岩石化学风化特征及CO2消耗量估算[J]. 翟大兴,杨忠芳,柳青青,侯青叶,夏学齐,余涛,袁国礼,冯海艳. 地学前缘. 2011(06)
[6]秦岭火地塘林区不同海拔森林土壤理化性质[J]. 张巧明,王得祥,龚明贵,张丽楠. 水土保持学报. 2011(05)
[7]湿热山地丘陵流域化学风化过程的碳汇估算[J]. 陶贞,高全洲,王振刚,张胜华,解晨骥,林培松,阮小兵,李恕宏,毛海若. 科学通报. 2011(26)
[8]黄河流域硅酸盐风化的讨论（2）——流域耗水量对化学风化消耗大气CO2的贡献[J]. 张龙军,王宝森,薛明,王亮,温志超. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2011(04)
[9]西江水体有机碳含量变化及悬浮物碳同位素的意义[J]. 魏秀国,李宁利,沈承德,郭治兴. 地理科学. 2011(02)
[10]华南滨海花岗岩丘陵的化学风化与化学径流[J]. 高全洲,陶贞. 中国科学:地球科学. 2010(06)
博士论文
[1]岩溶流域水循环过程碳汇效应研究[D]. 史婷婷.中国地质大学 2012
硕士论文
[1]三峡库区森林生态系统有机碳储量研究[D]. 邢乐杰.华中农业大学 2008
[2]中国主要森林群落林下土壤有机碳储量格局及其影响因子研究[D]. 李江.四川农业大学 2008
本文编号：3152697
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