本文選題：喀斯特　切入點：土壤團聚體　出處：《北京林業(yè)大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：以土壤團聚體穩(wěn)定性及其有機碳分布特征為對象的研究已經(jīng)有很多報道,在喀斯特地區(qū)相關(guān)研究相對薄弱。為闡明該地區(qū)主要人工林和次生天然林土壤團聚體穩(wěn)定性及其有機碳特征,本研究選取了廣西地區(qū)主要的4種人工林營造樹種(馬尾松林、桉樹林、毛竹林、杉木林)和次生天然林為研究對象,基于野外調(diào)查和室內(nèi)實驗分析,對5種林分類型下表層土壤(0～20 cm)和亞表層土壤(20～40 cm)養(yǎng)分、土壤團聚體穩(wěn)定性及粒徑分布、水穩(wěn)性團聚體有機碳以及0～40 cm平均土壤碳密度進行了研究。主要結(jié)果如下：(1)次生天然林改造為人工林后,對土壤質(zhì)量產(chǎn)生不利影響,相對次生天然林其土壤養(yǎng)分、團聚體穩(wěn)定性(水穩(wěn)性和機械穩(wěn)定性)、林地土壤碳密度整體上出現(xiàn)一定程度下降。其中部分林分土壤團聚體水穩(wěn)定性和次生天然林存在顯著差異,4種人工林土壤碳密度與次生林相比,下降幅度為：12.2%～41.8%。4種人工林2個土層土壤團聚體水穩(wěn)定性均為較淺土層高于較深土層,且2個土層杉木林最高,桉樹林最低。(2)土壤理化性質(zhì)對團聚體機械穩(wěn)定性影響較小,和團聚體水穩(wěn)定性關(guān)系密切程度較高。干篩處理下,土壤理化指標(全N、P、K、土壤容重、土壤有機質(zhì))除全N與分形維數(shù)存在顯著正相關(guān)關(guān)系外,其余與平均質(zhì)量直徑、幾何平均直徑、土壤分形維數(shù)3個指標均不存在顯著相關(guān)關(guān)系。濕篩條件下,土壤理化指標(除全P、全K外)和平均質(zhì)量直徑、幾何平均直徑關(guān)系密切。平均質(zhì)量直徑與土壤有機質(zhì)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系；與土壤容重呈極顯著負相關(guān)關(guān)系；與土壤全N呈顯著正相關(guān)關(guān)系。幾何平均直徑分別和土壤有機質(zhì)、全N呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,與土壤容重呈極顯著負相關(guān)關(guān)系。分形維數(shù)和全N呈顯著正相關(guān)關(guān)系。(3)5 mm粒級水穩(wěn)性團聚體含量、土壤有機碳含量的增加有利于增強土壤抗侵蝕能力,而0.5～0.25 mm和0.25mm粒級水穩(wěn)性團聚體含量的增加會降低土壤團聚體穩(wěn)定性,土壤結(jié)構(gòu)較差,降低土壤抗侵蝕能力。(4)5種林分土壤團聚體有機碳貢獻率最小值均出現(xiàn)在0.5～0.25 mm粒級團聚體,其中4種林分(桉樹林除外)貢獻率最大值出現(xiàn)在5 mm粒級團聚體,提高土壤中大團聚體比例有利于增加土壤有機碳含量。(5)5種林分類型(桉樹林、馬尾松林、毛竹林、杉木林、次生天然林)0-40 cm土層土壤有機碳密度分別為：7.75、9.72、11.12、11.70、13.32,kg/m2。5種林分類型0-20 cm土層土壤有機碳密度均高于20-40 cm土層。在營造人工林時,相對其他3種人工林而言,增加杉木林的面積可以提高喀斯特地區(qū)林地土壤碳儲量。
[Abstract]:There have been many reports on the stability of soil aggregates and their organic carbon distribution. In order to elucidate the stability of soil aggregates and the organic carbon characteristics of main plantation and secondary natural forest in this area, four main artificial forest species (Pinus massoniana) were selected in this study. Eucalyptus, Phyllostachys pubescens, Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) and secondary natural forest were studied. Based on field investigation and laboratory experimental analysis, soil aggregates stability and particle size distribution were studied. The organic carbon of water-stable aggregates and the average soil carbon density of 40 cm were studied. The main results were as follows: 1) after the secondary natural forest was transformed into artificial forest, the soil quality was adversely affected, and the soil nutrient of the secondary natural forest was compared with that of the secondary natural forest. The aggregate stability (water stability and mechanical stability), the carbon density of forestland soil decreased to some extent, among which there were significant differences between water stability of some stand soil aggregate and secondary natural forest. Carbon density compared with secondary forest, The water stability of soil aggregates in 2 kinds of plantations was higher than that in deep soil layer, and the soil physical and chemical properties of soil physical and chemical properties had little effect on the mechanical stability of aggregates, and the soil physical and chemical properties of two soil layers were the highest in Chinese fir forest and the lowest in eucalyptus forest. Under dry sieve treatment, soil physical and chemical indexes (total N Pu K, soil bulk density, soil organic matter) had significant positive correlation with fractal dimension, and the other indexes had significant positive correlation with mean mass diameter. There was no significant correlation between geometric mean diameter and soil fractal dimension. Under wet screening condition, soil physicochemical index (except total P, total K) and mean mass diameter were obtained. Geometric mean diameter is closely related to soil organic matter, significant negative correlation with soil bulk density, significant positive correlation with soil total N, and significant positive correlation between geometric mean diameter and soil organic matter. Total N was positively correlated with soil bulk density and negatively correlated with soil bulk density. Fractal dimension and total N showed significant positive correlation. The increase of soil organic carbon content can enhance soil erosion resistance, while the increase of 0.5mm and 0.25 mm water stable aggregate content will reduce the stability of soil aggregate, and the soil structure will be poor. The minimum contribution rate of organic carbon to soil aggregates in five stands, I. e., reducing soil erosion resistance, appeared in 0.50.25mm grain aggregates, and the maximum contribution rate of four stands (except eucalyptus forest) appeared in 5mm aggregates. Increasing the proportion of large aggregates in soil is beneficial to increase the soil organic carbon content. 5 forest types (eucalyptus, Masson pine, Phyllostachys pubescens, Cunninghamia lanceolata, Cunninghamia lanceolata). The soil organic carbon densities of 0-40 cm soil layer of secondary natural forest were: 1: 7.75 ~ 9.72 ~ 11.12 ~ 11.70 ~ 11.70 kg / m ~ (2.5) 0 ~ 20 cm soil layer > 20 ~ 40 cm soil layer, respectively. The soil organic carbon density of 0 ~ 20 cm soil layer was higher than that of the other three kinds of plantations, and the soil organic carbon density of 0 ~ 40 cm soil layer was higher than that of the other three types of plantations. Increasing the area of Cunninghamia lanceolata forest can increase soil carbon storage in karst area.
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S714.2

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