除灌、采伐处理对马尾松人工林土壤有机碳及其相关过程的影响
发布时间：2021-05-18 14:49
通过科学的森林经营措施来提高陆地生态系统碳固持已被国际社会广泛地接受。然而森林土壤中碳储量非常大,即使是森林经营措施对土壤碳产生较小的改变,也会对整个森林生态系统的净碳积累量产生较大的影响。森林采伐和除灌作为森林经营方式,对土壤碳储量以及碳过程均产生着复杂的影响。科学认识人为干扰下森林土壤碳库维持机制以及碳固定过程,确定合理的森林经营措施,增加森林生态系统碳汇,是目前国内外研究的焦点。马尾松（Pinus massoniana）是三峡库区分布面积最大的森林类型,它在提供森林资源和生态服务方面发挥着重要作用。由于该区域存在大面积低产马尾松人工林,因此,通过森林管理措施重建森林结构和优化土壤的使用是其可持续管理的一个重点。因此,本研究以马尾松飞播林为研究对象,设计不同处理:除灌（清除所有灌木）、轻度采伐（强度15%）、重度采伐（强度70%）和对照,主要采用常规理化实验分析方法、固体13C核磁共振波谱法、团聚体分级法和凋落物分解袋法,研究（1）处理对土壤碳储量和碳化学结构的影响（2）处理对土壤理化性质、微生物群落结构的影响以及它们是如何影响土壤碳含量的（3）处理对凋落物分...
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.1.1 选题的背景
1.1.2 研究目的和意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤有机碳的异质性及其分组
1.2.2 不同营林措施下对土壤有机碳的影响
1.2.3 不同营林措施下凋落物叶和细根分解过程
1.3 研究主要内容、技术路线和创新点
1.3.1 拟解决的科学问题
1.3.2 研究内容
1.3.3 技术路线
1.3.4 创新点
第二章 除灌、采伐处理对马尾松林土壤团聚体的影响
2.1 引言
2.2 研究方法
2.2.1 研究区概况
2.2.2 样地设置
2.2.3 材料与方法
2.2.4 数据处理及统计分析
2.3 结果分析
2.3.1 土壤水稳性团聚体的分布特征
2.3.2 土壤水稳性团聚体的稳定性
2.3.3 土壤团聚体中有机碳的分布
2.3.4 土壤团聚体中有机碳对总有机碳的贡献率
2.4 讨论
2.5 本章小结
第三章 除灌、采伐处理对马尾松林土壤有机碳含量的影响
3.1 引言
3.2 研究方法
3.2.1 研究区概况
3.2.2 样地设置
3.2.3 材料与方法
3.2.4 数据处理及统计分析
3.3 结果分析
3.3.1 土壤总有机碳含量的垂直分布
3.3.2 土壤活性有机碳垂直分布
3.3.3 土壤主要性质
3.3.4 土壤总有机碳及活性碳组分与土壤理化性质的相关性
3.4 讨论
3.4.1 除灌、采伐处理下土壤总有机碳及活性有机碳组分和理化性质
3.4.2 土壤总有机碳及活性碳组分与土壤理化性质的关系
3.5 本章小结
第四章 除灌、采伐处理对马尾松林土壤酶活性及微生物的影响
4.1 引言
4.2 研究方法
4.2.1 研究区概况
4.2.2 样地设置
4.2.3 材料与方法
4.2.4 数据处理及统计分析
4.3 结果与分析
4.3.1 除灌、采伐处理对土壤酶活性的影响
4.3.2 除灌、采伐处理对土壤微生物群落结构的影响
4.3.3 土壤理化性质对土壤酶活性指标的影响
4.3.4 土壤理化性质对土壤微生物特性的影响
4.4 讨论
4.4.1 除灌、采伐处理下对土壤酶活性的影响
4.4.2 除灌、采伐处理下对土壤微生物群落结构组成的影响
4.5 本章小结
第五章 除灌、采伐处理对马尾松林土壤碳化学结构的影响
5.1 引言
5.2 研究方法
5.2.1 研究区概况
5.2.2 样地设置
5.2.3 材料与方法
5.2.4 数据处理及统计分析
5.3 结果分析
5.3.1 除灌、采伐处理对表层土壤有机碳结构的影响
5.3.2 土壤碳稳定性与土壤碳氮比、凋落物和细根碳氮比的关系
5.3.3 除灌、采伐处理对土壤微生物活性的影响
5.3.4 土壤主要性质与微生物特征关系模型的构建
5.3.5 土壤有机碳与土壤微生物特征关系模型的构建
5.4 讨论
5.4.1 土壤碳稳定性与土壤及凋落物和细根碳氮比的关系
5.4.2 土壤有机碳的微生物调控作用
5.5 本章小结
第六章 除灌、采伐处理下马尾松林凋落物叶和细根分解
6.1 引言
6.2 研究方法
6.2.1 研究区概况
6.2.2 样地设置
6.2.3 材料与方法
6.3 结果分析
6.3.1 除灌、采伐处理对马尾松林凋落物叶残重率的影响
6.3.2 除灌、采伐处理对马尾松林凋落物叶养分释放的影响
6.3.3 除灌、采伐处理下马尾松细根的残重率
6.3.4 除灌、采伐处理下马尾松林细根的养分释放
6.3.5 细根的异位分解系数和凋落物叶的原位分解系数
6.4 讨论
6.4.1 细根与凋落物叶的分解速率
6.4.2 细根与凋落物叶的养分动态
6.5 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 研究结论
7.1.1 除灌、采伐处理下马尾松人工林土壤团聚体中有机碳的分布
7.1.2 除灌、采伐处理下马尾松人工林土壤固碳潜力
7.1.3 除灌、采伐处理下马尾松人工林土壤微生物和酶活性
7.1.4 除灌、采伐处理下马尾松人工林土壤碳稳定性及调控机制
7.1.5 除灌、采伐处理下马尾松凋落物分解模式及养分释放
7.2 存在的问题与研究展望
参考文献
在读期间的学术研究
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]茂兰喀斯特原生林不同坡向及分解层的凋落物现存量和养分特征[J]. 赵畅,龙健,李娟,廖洪凯,刘灵飞,张明江,华健. 生态学杂志. 2018(02)
[2]气候变化对树木凋落物分解的影响研究进展[J]. 徐胜,付伟,平琴,何兴元,陈玮,吴娴,苏丽丽,黄彦青. 生态学杂志. 2017(11)
[3]浅析森林采伐对土壤有机碳的影响[J]. 李云红,刘延坤,邵英男,陈瑶. 现代化农业. 2017(05)
[4]三峡库区马尾松不同直径细根分解动态及其影响因素[J]. 王娜,程瑞梅,肖文发,沈雅飞. 应用生态学报. 2017(02)
[5]不同强度间伐对杉木人工林凋落物分解速率的影响[J]. 肖文娅,刁娇娇,费菲,关庆伟. 生态环境学报. 2016(08)
[6]细根异速分解的3个可能影响途径[J]. 王存国,陈正侠,马承恩,林贵刚,韩士杰. 北京林业大学学报. 2016(04)
[7]不同营林措施对马尾松林土壤呼吸影响[J]. 雷蕾,肖文发,曾立雄,黄志霖,高尚坤,谭本旺. 林业科学研究. 2015(05)
[8]间伐对近天然落叶松+云杉+冷杉混交林凋落物特征的影响[J]. 李卫松,毛军,查同刚,王海燕,李旭. 中国水土保持科学. 2015(05)
[9]降水变化对天山云杉细根分解及养分释放的影响[J]. 李吉玫,张毓涛,韩燕梁,李翔. 生态环境学报. 2015(09)
[10]不同种植模式对土壤团聚体及有机碳组分的影响[J]. 邱晓蕾,宗良纲,刘一凡,杜霞飞,罗敏,汪润池. 环境科学. 2015(03)
博士论文
[1]马尾松人工林不同营林措施下土壤微生物群落特征及其响应机制研究[D]. 高尚坤.中国林业科学研究院 2017
[2]宝天曼森林凋落物分解与土壤呼吸特征研究[D]. 王娟.北京林业大学 2015
[3]马尾松林土壤呼吸与微生物对不同采伐方式的响应[D]. 雷蕾.中国林业科学研究院 2015
[4]宝天曼森林土壤碳转化的微生物调控机制[D]. 尤业明.北京林业大学 2014
[5]冻融作用对大兴安岭多年冻土区泥炭地土壤有机碳的影响研究[D]. 王娇月.中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所） 2014
[6]不同土地利用与施肥管理对黑土团聚体中有机碳的影响[D]. 苑亚茹.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2013
[7]南亚热带不同树种人工林生态系统碳氮特征研究[D]. 王卫霞.中国林业科学研究院 2013
[8]抚育间伐对针叶人工林凋落物分解的影响[D]. 吕瑞恒.北京林业大学 2010
[9]南亚热带四种人工林土壤碳固持及其主要相关过程研究[D]. 王晖.中国林业科学研究院 2010
[10]中亚热带森林细根分解动态及影响因素[D]. 林成芳.福建师范大学 2008
硕士论文
[1]三峡库区两种森林土壤微生物呼吸与土壤酶特性研究[D]. 范艳春.华中农业大学 2012
[2]三峡库区移民后期生态环境保护研究[D]. 王宁.重庆大学 2006
本文编号：3193982
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.1.1 选题的背景
1.1.2 研究目的和意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤有机碳的异质性及其分组
1.2.2 不同营林措施下对土壤有机碳的影响
1.2.3 不同营林措施下凋落物叶和细根分解过程
1.3 研究主要内容、技术路线和创新点
1.3.1 拟解决的科学问题
1.3.2 研究内容
1.3.3 技术路线
1.3.4 创新点
第二章 除灌、采伐处理对马尾松林土壤团聚体的影响
2.1 引言
2.2 研究方法
2.2.1 研究区概况
2.2.2 样地设置
2.2.3 材料与方法
2.2.4 数据处理及统计分析
2.3 结果分析
2.3.1 土壤水稳性团聚体的分布特征
2.3.2 土壤水稳性团聚体的稳定性
2.3.3 土壤团聚体中有机碳的分布
2.3.4 土壤团聚体中有机碳对总有机碳的贡献率
2.4 讨论
2.5 本章小结
第三章 除灌、采伐处理对马尾松林土壤有机碳含量的影响
3.1 引言
3.2 研究方法
3.2.1 研究区概况
3.2.2 样地设置
3.2.3 材料与方法
3.2.4 数据处理及统计分析
3.3 结果分析
3.3.1 土壤总有机碳含量的垂直分布
3.3.2 土壤活性有机碳垂直分布
3.3.3 土壤主要性质
3.3.4 土壤总有机碳及活性碳组分与土壤理化性质的相关性
3.4 讨论
3.4.1 除灌、采伐处理下土壤总有机碳及活性有机碳组分和理化性质
3.4.2 土壤总有机碳及活性碳组分与土壤理化性质的关系
3.5 本章小结
第四章 除灌、采伐处理对马尾松林土壤酶活性及微生物的影响
4.1 引言
4.2 研究方法
4.2.1 研究区概况
4.2.2 样地设置
4.2.3 材料与方法
4.2.4 数据处理及统计分析
4.3 结果与分析
4.3.1 除灌、采伐处理对土壤酶活性的影响
4.3.2 除灌、采伐处理对土壤微生物群落结构的影响
4.3.3 土壤理化性质对土壤酶活性指标的影响
4.3.4 土壤理化性质对土壤微生物特性的影响
4.4 讨论
4.4.1 除灌、采伐处理下对土壤酶活性的影响
4.4.2 除灌、采伐处理下对土壤微生物群落结构组成的影响
4.5 本章小结
第五章 除灌、采伐处理对马尾松林土壤碳化学结构的影响
5.1 引言
5.2 研究方法
5.2.1 研究区概况
5.2.2 样地设置
5.2.3 材料与方法
5.2.4 数据处理及统计分析
5.3 结果分析
5.3.1 除灌、采伐处理对表层土壤有机碳结构的影响
5.3.2 土壤碳稳定性与土壤碳氮比、凋落物和细根碳氮比的关系
5.3.3 除灌、采伐处理对土壤微生物活性的影响
5.3.4 土壤主要性质与微生物特征关系模型的构建
5.3.5 土壤有机碳与土壤微生物特征关系模型的构建
5.4 讨论
5.4.1 土壤碳稳定性与土壤及凋落物和细根碳氮比的关系
5.4.2 土壤有机碳的微生物调控作用
5.5 本章小结
第六章 除灌、采伐处理下马尾松林凋落物叶和细根分解
6.1 引言
6.2 研究方法
6.2.1 研究区概况
6.2.2 样地设置
6.2.3 材料与方法
6.3 结果分析
6.3.1 除灌、采伐处理对马尾松林凋落物叶残重率的影响
6.3.2 除灌、采伐处理对马尾松林凋落物叶养分释放的影响
6.3.3 除灌、采伐处理下马尾松细根的残重率
6.3.4 除灌、采伐处理下马尾松林细根的养分释放
6.3.5 细根的异位分解系数和凋落物叶的原位分解系数
6.4 讨论
6.4.1 细根与凋落物叶的分解速率
6.4.2 细根与凋落物叶的养分动态
6.5 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 研究结论
7.1.1 除灌、采伐处理下马尾松人工林土壤团聚体中有机碳的分布
7.1.2 除灌、采伐处理下马尾松人工林土壤固碳潜力
7.1.3 除灌、采伐处理下马尾松人工林土壤微生物和酶活性
7.1.4 除灌、采伐处理下马尾松人工林土壤碳稳定性及调控机制
7.1.5 除灌、采伐处理下马尾松凋落物分解模式及养分释放
7.2 存在的问题与研究展望
参考文献
在读期间的学术研究
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]茂兰喀斯特原生林不同坡向及分解层的凋落物现存量和养分特征[J]. 赵畅,龙健,李娟,廖洪凯,刘灵飞,张明江,华健. 生态学杂志. 2018(02)
[2]气候变化对树木凋落物分解的影响研究进展[J]. 徐胜,付伟,平琴,何兴元,陈玮,吴娴,苏丽丽,黄彦青. 生态学杂志. 2017(11)
[3]浅析森林采伐对土壤有机碳的影响[J]. 李云红,刘延坤,邵英男,陈瑶. 现代化农业. 2017(05)
[4]三峡库区马尾松不同直径细根分解动态及其影响因素[J]. 王娜,程瑞梅,肖文发,沈雅飞. 应用生态学报. 2017(02)
[5]不同强度间伐对杉木人工林凋落物分解速率的影响[J]. 肖文娅,刁娇娇,费菲,关庆伟. 生态环境学报. 2016(08)
[6]细根异速分解的3个可能影响途径[J]. 王存国,陈正侠,马承恩,林贵刚,韩士杰. 北京林业大学学报. 2016(04)
[7]不同营林措施对马尾松林土壤呼吸影响[J]. 雷蕾,肖文发,曾立雄,黄志霖,高尚坤,谭本旺. 林业科学研究. 2015(05)
[8]间伐对近天然落叶松+云杉+冷杉混交林凋落物特征的影响[J]. 李卫松,毛军,查同刚,王海燕,李旭. 中国水土保持科学. 2015(05)
[9]降水变化对天山云杉细根分解及养分释放的影响[J]. 李吉玫,张毓涛,韩燕梁,李翔. 生态环境学报. 2015(09)
[10]不同种植模式对土壤团聚体及有机碳组分的影响[J]. 邱晓蕾,宗良纲,刘一凡,杜霞飞,罗敏,汪润池. 环境科学. 2015(03)
博士论文
[1]马尾松人工林不同营林措施下土壤微生物群落特征及其响应机制研究[D]. 高尚坤.中国林业科学研究院 2017
[2]宝天曼森林凋落物分解与土壤呼吸特征研究[D]. 王娟.北京林业大学 2015
[3]马尾松林土壤呼吸与微生物对不同采伐方式的响应[D]. 雷蕾.中国林业科学研究院 2015
[4]宝天曼森林土壤碳转化的微生物调控机制[D]. 尤业明.北京林业大学 2014
[5]冻融作用对大兴安岭多年冻土区泥炭地土壤有机碳的影响研究[D]. 王娇月.中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所） 2014
[6]不同土地利用与施肥管理对黑土团聚体中有机碳的影响[D]. 苑亚茹.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2013
[7]南亚热带不同树种人工林生态系统碳氮特征研究[D]. 王卫霞.中国林业科学研究院 2013
[8]抚育间伐对针叶人工林凋落物分解的影响[D]. 吕瑞恒.北京林业大学 2010
[9]南亚热带四种人工林土壤碳固持及其主要相关过程研究[D]. 王晖.中国林业科学研究院 2010
[10]中亚热带森林细根分解动态及影响因素[D]. 林成芳.福建师范大学 2008
硕士论文
[1]三峡库区两种森林土壤微生物呼吸与土壤酶特性研究[D]. 范艳春.华中农业大学 2012
[2]三峡库区移民后期生态环境保护研究[D]. 王宁.重庆大学 2006
本文编号：3193982
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