大兴安岭天然林演替和人工林生长过程中溶解有机碳动态特征研究
发布时间：2021-08-04 10:35
溶解有机碳（DOC）是土壤碳库中最活跃的部分。研究天然林演替和人工林生长过程中DOC的动态,对弄清北方森林碳循环具有基础意义。本文以空间代替时间方法,在内蒙古大兴安岭根河林业局管辖内选取具有代表性的火烧后的森林演替序列和不同林龄人工林,收集并测定了 DOC浓度;对天然林演替和人工林生长过程中各层DOC分布特征研究,并分析了坡位、不同月份以及Fe3+、Mg2+和pH值对DOC的影响。主要结论如下:（1）天然林演替阶段各层DOC分布特征整体为:林外降雨<0-30cm 土层<有机质层<穿透雨<树干径流;人工林生长各层DOC分布特征整体为:林外降雨<0-30cm 土层<穿透雨<有机质层<树干径流。方差检验表明,落叶松树干径流中DOC浓度显著高于白桦（P<0.05）;灌丛穿透雨中DOC浓度显著低于落叶松林和白桦林（P<0.05）。（2）随着演替过程中,有机质层和0-30cm 土层渗透水中DOC浓度呈现出先增大后降低趋势,白桦落叶松混交林达到最大;不同林龄人工林有机质层渗透水中DOC浓度表现为:...
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１技术路线图??Ｋｉｇ．?Ｉ?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏａｄｍａｐ??２．?２研究内容??本研宄通过野外观测，以火烧；ｒ；？不同演替阶段的人然林和人工林不同生ｌｃ：阶段??
本区属于典型的寒温带湿润季风性气候区。年降水量约为４００－５００ｍｍ，降雨主??要集中在７、８月份，降雪从当年９月末到次年５月初。生长季从５月上旬开始至８??月末，年平均气温为－５．５°Ｃ，日较差高达２０°Ｃ（图３），最高气温４０°Ｃ，极端最低气??温５０Ｘ。年无霜期为８０－９０ｄ，冻结期２１０ｄ以上。主要表现为冬季寒冷漫长，夏季??短暂温热，春秋相连。永冻层广为分布，个别地段３０ｃｍ以下即为永冻层［％”８］。由??图３可知，２０１５ａ?９月份降雨量少；２０１６ａ降雨主要发生在７月份和９月份，８月份??降雨量相对较低；２０１７ａ相比往年降雨量减少，６月份和９月份降雨量比较少。??根河林业局地表水资源丰富，水量均匀的分布该区域，是大兴安岭林区丰水区??之一；有丰富的地下水资源，补给量丰沛，丰富的地下水能够很好的为根河市补给。??大兴安岭植被覆盖高，保护了区域内水土流失，而且河流水质优良，没有污染。境??内河流较多
Ｆｉｇ．４?Ａｎｎｕａｌ?ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＤＯＣ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｉｎ?ｏｒｇａｎｉｃ?ｍａｔｔｅｒ?ｌａｙｅｒ?ｌｅａｋａｇｅ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ?ｓｔａｇｅｓ．??图５为三年实测的不同演替阶段０－３０ｃｍ?土层渗透水每年ＤＯＣ的平均浓度。在??２０１５ａ，各演替阶段０－３０ｃｍ?土层渗透水中ＤＯＣ浓度表现：ＦＢＬ为１０．３８ｍｇ／Ｌ，?ＳＨ??为?７．５３ｍｇ／Ｌ，?ＢＦ?为?２６．９３ｍｇ／Ｌ，ＭＬＢ?为?３８．６３ｍｇ／Ｌ，?ＬＦ?为?３２．５７ｍｇ／Ｌ。演替开始阶??段０－３０ｃｍ?土层屮ＤＯＣ浓度比较低，随着演替进展，峰值出现在演替中期，即到??ＭＬＢ达到最大，然后下降。在２０１６ａ，各演替阶段０－３０ｃｍ?土层渗透水中ＤＯＣ浓度??表现：ＦＢＬ?为?２０．７５ｍｇ／Ｌ，ＳＨ?为?２１．４２ｍｇ／Ｌ，ＢＦ?为?３９．６２ｍｇ／Ｌ，ＭＬＢ?为?４１．７２ｍｇ／Ｌ，??ＬＦ为２５．８ｍｇ／Ｌ。呈现出先增长后降低趋势，峰值出现在演替中期，即ＭＬＢ达到最??大。在２０１７ａ，各演替阶段０－３０ｃｍ?土层渗透水中ＤＯＣ浓度表现为：ＦＢＬ为１６．丨６ｍｇ／Ｌ，??ＳＨ?为?２８．１３ｍｇ／Ｌ，?ＢＦ?为?Ｉ６．１１ｍｇ／Ｌ，ＭＬＢ?为?２９．６９ｍｇ／Ｌ，ＬＦ?为?２２．１ｍｇ／Ｌ。呈现出??先增长后降低趋势，峰值出现在演替中期，即ＭＬＢ达到最大。总之，各年份不同??演替阶段中，ＤＯＣ浓度变化趋势一致，均表现为随着森林演替进展０－３０ｃｍ?土层渗??透水中ＤＯＣ浓度在演替早期升高，在ＭＬＢ阶段达到最高值，然后下降。??综合三年实测结果（表２），随着天然林演替进展，在演替初期的ＦＢＬ阶段０－３
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同林龄兴安落叶松人工林碳贮量及其分布特征[J]. 宋希明,王嘉夫,廉培勇. 南方农业. 2018(05)
[2]侵蚀退化地植被恢复过程中芒萁对土壤可溶性有机碳的影响[J]. 任寅榜,吕茂奎,江军,谢锦升. 生态学报. 2018(07)
[3]地形因子对大兴安岭北端寒温带针叶林土壤有机碳储量的影响[J]. 林维,崔晓阳. 森林工程. 2017(03)
[4]兴安落叶松人工林土壤碳密度分布特征研究[J]. 舒洋,周梅,赵鹏武,葛鹏,张波,王梓璇,赵威. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2017(06)
[5]大兴安岭森林火烧后不同演替阶段土壤细菌多样性动态[J]. 牛晓燕,刘志强,赵晶晶,王雨晴,程宇琪,杜浩,张成福. 微生物学通报. 2017(08)
[6]可溶性有机碳在紫色土中的吸附及影响因素分析[J]. 李太魁,杨小林,寇长林,张香凝,郭战玲. 生态环境学报. 2016(11)
[7]热带季节雨林土壤DOC与DN特征及其影响因子[J]. 周文君,沙丽清,张一平,宋清海,刘运通,邓云,邓晓保. 北京林业大学学报. 2016(09)
[8]太行山南麓不同演替阶段土壤有机碳含量及季节变化特征[J]. 苗蕾,杨喜田,王婷,孙玉军,张军. 河南农业大学学报. 2016(03)
[9]长白山温带森林不同演替阶段土壤化学性质及微生物群落结构的变化[J]. 岳琳艳,郑俊强,韩士杰,杨建华,耿世聪,陈志杰,张雪,谷越. 生态学杂志. 2015(09)
[10]冀北山区华北落叶松人工林对土壤化学性质的影响[J]. 马云波,许中旗,张岩,程顺,黄选瑞,崔博文,底凯. 水土保持学报. 2015(04)
博士论文
[1]荒漠植物群落演替及其营养元素驱动研究[D]. 张雪妮.新疆大学 2014
[2]六盘山四种典型森林植被的水文过程与主要元素通量[D]. 杨丽丽.中国林业科学研究院 2014
硕士论文
[1]温度和酸度对大兴安岭森林凋落叶分解释放溶解有机碳的影响[D]. 赵晶晶.内蒙古农业大学 2018
[2]降雨特征对兴安落叶松林林冠截留和水化学的影响[D]. 胡悦.东北林业大学 2017
[3]东北地区落叶松人工林土壤碳库的时间动态及对林分碳循环的贡献[D]. 邱岭.东北林业大学 2011
[4]华西雨屏区苦竹林生态系统降水再分配过程与水化学特征[D]. 黄立华.四川农业大学 2010
[5]大兴安岭兴安落叶松林凋落物动态与养分释放规律研究[D]. 赵鹏武.内蒙古农业大学 2009
[6]毛村土壤溶解有机碳的季节变化及环境效应[D]. 黄黎英.广西师范大学 2006
本文编号：3321542
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１技术路线图??Ｋｉｇ．?Ｉ?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏａｄｍａｐ??２．?２研究内容??本研宄通过野外观测，以火烧；ｒ；？不同演替阶段的人然林和人工林不同生ｌｃ：阶段??
本区属于典型的寒温带湿润季风性气候区。年降水量约为４００－５００ｍｍ，降雨主??要集中在７、８月份，降雪从当年９月末到次年５月初。生长季从５月上旬开始至８??月末，年平均气温为－５．５°Ｃ，日较差高达２０°Ｃ（图３），最高气温４０°Ｃ，极端最低气??温５０Ｘ。年无霜期为８０－９０ｄ，冻结期２１０ｄ以上。主要表现为冬季寒冷漫长，夏季??短暂温热，春秋相连。永冻层广为分布，个别地段３０ｃｍ以下即为永冻层［％”８］。由??图３可知，２０１５ａ?９月份降雨量少；２０１６ａ降雨主要发生在７月份和９月份，８月份??降雨量相对较低；２０１７ａ相比往年降雨量减少，６月份和９月份降雨量比较少。??根河林业局地表水资源丰富，水量均匀的分布该区域，是大兴安岭林区丰水区??之一；有丰富的地下水资源，补给量丰沛，丰富的地下水能够很好的为根河市补给。??大兴安岭植被覆盖高，保护了区域内水土流失，而且河流水质优良，没有污染。境??内河流较多
Ｆｉｇ．４?Ａｎｎｕａｌ?ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＤＯＣ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｉｎ?ｏｒｇａｎｉｃ?ｍａｔｔｅｒ?ｌａｙｅｒ?ｌｅａｋａｇｅ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ?ｓｔａｇｅｓ．??图５为三年实测的不同演替阶段０－３０ｃｍ?土层渗透水每年ＤＯＣ的平均浓度。在??２０１５ａ，各演替阶段０－３０ｃｍ?土层渗透水中ＤＯＣ浓度表现：ＦＢＬ为１０．３８ｍｇ／Ｌ，?ＳＨ??为?７．５３ｍｇ／Ｌ，?ＢＦ?为?２６．９３ｍｇ／Ｌ，ＭＬＢ?为?３８．６３ｍｇ／Ｌ，?ＬＦ?为?３２．５７ｍｇ／Ｌ。演替开始阶??段０－３０ｃｍ?土层屮ＤＯＣ浓度比较低，随着演替进展，峰值出现在演替中期，即到??ＭＬＢ达到最大，然后下降。在２０１６ａ，各演替阶段０－３０ｃｍ?土层渗透水中ＤＯＣ浓度??表现：ＦＢＬ?为?２０．７５ｍｇ／Ｌ，ＳＨ?为?２１．４２ｍｇ／Ｌ，ＢＦ?为?３９．６２ｍｇ／Ｌ，ＭＬＢ?为?４１．７２ｍｇ／Ｌ，??ＬＦ为２５．８ｍｇ／Ｌ。呈现出先增长后降低趋势，峰值出现在演替中期，即ＭＬＢ达到最??大。在２０１７ａ，各演替阶段０－３０ｃｍ?土层渗透水中ＤＯＣ浓度表现为：ＦＢＬ为１６．丨６ｍｇ／Ｌ，??ＳＨ?为?２８．１３ｍｇ／Ｌ，?ＢＦ?为?Ｉ６．１１ｍｇ／Ｌ，ＭＬＢ?为?２９．６９ｍｇ／Ｌ，ＬＦ?为?２２．１ｍｇ／Ｌ。呈现出??先增长后降低趋势，峰值出现在演替中期，即ＭＬＢ达到最大。总之，各年份不同??演替阶段中，ＤＯＣ浓度变化趋势一致，均表现为随着森林演替进展０－３０ｃｍ?土层渗??透水中ＤＯＣ浓度在演替早期升高，在ＭＬＢ阶段达到最高值，然后下降。??综合三年实测结果（表２），随着天然林演替进展，在演替初期的ＦＢＬ阶段０－３
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同林龄兴安落叶松人工林碳贮量及其分布特征[J]. 宋希明,王嘉夫,廉培勇. 南方农业. 2018(05)
[2]侵蚀退化地植被恢复过程中芒萁对土壤可溶性有机碳的影响[J]. 任寅榜,吕茂奎,江军,谢锦升. 生态学报. 2018(07)
[3]地形因子对大兴安岭北端寒温带针叶林土壤有机碳储量的影响[J]. 林维,崔晓阳. 森林工程. 2017(03)
[4]兴安落叶松人工林土壤碳密度分布特征研究[J]. 舒洋,周梅,赵鹏武,葛鹏,张波,王梓璇,赵威. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2017(06)
[5]大兴安岭森林火烧后不同演替阶段土壤细菌多样性动态[J]. 牛晓燕,刘志强,赵晶晶,王雨晴,程宇琪,杜浩,张成福. 微生物学通报. 2017(08)
[6]可溶性有机碳在紫色土中的吸附及影响因素分析[J]. 李太魁,杨小林,寇长林,张香凝,郭战玲. 生态环境学报. 2016(11)
[7]热带季节雨林土壤DOC与DN特征及其影响因子[J]. 周文君,沙丽清,张一平,宋清海,刘运通,邓云,邓晓保. 北京林业大学学报. 2016(09)
[8]太行山南麓不同演替阶段土壤有机碳含量及季节变化特征[J]. 苗蕾,杨喜田,王婷,孙玉军,张军. 河南农业大学学报. 2016(03)
[9]长白山温带森林不同演替阶段土壤化学性质及微生物群落结构的变化[J]. 岳琳艳,郑俊强,韩士杰,杨建华,耿世聪,陈志杰,张雪,谷越. 生态学杂志. 2015(09)
[10]冀北山区华北落叶松人工林对土壤化学性质的影响[J]. 马云波,许中旗,张岩,程顺,黄选瑞,崔博文,底凯. 水土保持学报. 2015(04)
博士论文
[1]荒漠植物群落演替及其营养元素驱动研究[D]. 张雪妮.新疆大学 2014
[2]六盘山四种典型森林植被的水文过程与主要元素通量[D]. 杨丽丽.中国林业科学研究院 2014
硕士论文
[1]温度和酸度对大兴安岭森林凋落叶分解释放溶解有机碳的影响[D]. 赵晶晶.内蒙古农业大学 2018
[2]降雨特征对兴安落叶松林林冠截留和水化学的影响[D]. 胡悦.东北林业大学 2017
[3]东北地区落叶松人工林土壤碳库的时间动态及对林分碳循环的贡献[D]. 邱岭.东北林业大学 2011
[4]华西雨屏区苦竹林生态系统降水再分配过程与水化学特征[D]. 黄立华.四川农业大学 2010
[5]大兴安岭兴安落叶松林凋落物动态与养分释放规律研究[D]. 赵鹏武.内蒙古农业大学 2009
[6]毛村土壤溶解有机碳的季节变化及环境效应[D]. 黄黎英.广西师范大学 2006
本文编号：3321542
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