地形因子对大兴安岭北端寒温带针叶林土壤黑碳储量的影响

发布时间：2020-05-06 15:21

【摘要】：大兴安岭地区作为林火高发区,其生物质燃烧所形成和积累的具有稳定化学性质的黑碳(Black Carbon,BC)对碳固定具有重要意义。为研究不同地形条件下寒温带针叶林土壤中有机碳(Organic Carbon,OC)和BC的储藏分布特征,本文选取黑龙江省大兴安岭北端(122°34′41″~125°31′12″E,51°47′44″~53°24′32″N)针叶林区,按照坡位、坡向、坡度差异,探讨地形因子对大兴安岭北端针叶林土壤中OC和BC的影响,研究结果如下:(1)随土层深度增加,土壤BC含量、OC含量及密度均减少,BC/OC比值、OC及BC变异系数均增大,BC密度变化无规律,但OC和BC表层集聚特征明显。在各土层中,土壤OC含量及密度、BC含量及密度、BC/OC比值均表现为下坡高于上坡。O、A、C层土壤OC含量和密度以及O、C层中土壤BC含量和密度均表现为阴坡高于阳坡,BC/OC比值阳坡高于阴坡(C层除外),其余土层反之。全部样地从整体上统计,A层及整个1m剖面土壤OC密度表现为随坡度增大而减小,相关性不显著(p0.05);A层土壤BC密度与坡度呈显著负相关(p0.05),但不同坡位间土壤BC密度与坡度相关性不显著;1 m剖面土壤BC密度与坡度相关性并不显著(p0.05),但其下坡BC密度与坡度相关性显著(p0.05);A层、1 m剖面和不同坡位间土壤BC/OC与坡度相关性不显著(p0.05);因此土壤BC密度与坡度的相关性可能为一种假象,其具体体现仍然是坡位的差异。不同地形因子影响下的土壤中,OC含量和BC含量之间均存在极显著的线性关系(p0.01),说明土壤BC含量对土壤OC含量有着重要贡献,是OC的重要组成部分之一。(2)土壤OC主要分布于轻组有机碳(LFOC)中,最高可达80%以上;各地形因子条件下,LFOC、LFOC/OC表现为下坡高于上坡,阴坡高于阳坡;重组有机碳(HFOC)、HFOC/OC则表现为上坡高于下坡,阳坡高于阴坡。BC在轻组和重组中均占有一定比例,但轻组黑碳(LFBC)在BC总量中所占比重均明显高于重组黑碳(HFBC),差异性显著(p0.05);在各地形因子条件下,LFBC、LFBC/BC下坡高于上坡,阳坡高于阴坡;HFBC、HFBC/BC阳坡高于阴坡,但在坡位中,HFBC表现为下坡高于上坡,差异性显著(p0.05),HFBC/BC则为上坡高于下坡。(3)土壤OC的增加主要源于LFOC的增加,同时LFOC与HFOC表现出此消彼长的关系。BC在轻组、重组中表现为协同积累,但在BC含量高的土壤中,BC更易于积累,尤其倾向积累于轻组中,LFBC、HFBC的协同富集效应也更加明显,然而LFBC相对有着更快的富集速度。土壤OC与土壤BC也存在协同积累关系,但其实质是LFOC和LFBC的共积累,而HFOC与HFBC不存在协同积累关系,而且高有机碳土壤相对更富集BC。
【图文】：

东北林业大学硕士学位论文2 研究区域与研究方法区域概况位置位于黑龙江省境内大兴安岭北端（122°34′41″～125°31′12″ E，51°），包括阿木尔、图强、塔河、十八站、韩家园等林业局。其北部与航道为界与俄罗斯隔江而望，南部与呼中、新林等林业局相邻，西部图 2-1 所示。

图 2-2 大兴安岭地区北端森林景观Fig.2-2 The forest landscape in the north of the Great Xing'an Mountains2.1.4 地形地貌研究区域内为典型的低山、丘陵（台原）地貌，海拔大部分在 300～500 m，地形起伏较平缓，坡度多在 10～25°之间。2.1.5 土壤类型地带性土壤类型为寒温带针叶林下发育的棕色针叶林土（暗瘠寒冻雏形土，CST），风化程度较低，母质较轻，其母质以花岗岩或片麻岩风化坡积物为主。棕色针叶林土为大兴安岭地区分布最为普遍的土壤类型，，其一般具有较厚的枯枝落叶层，表层土薄，但腐殖质含量高，颜色为黑色，土壤淀积层也仅有 20-40cm，且含有大量石砾，颜色为棕色。2.2 研究方法2.2.1 样品采集
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S714

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本文编号：2651479