【摘要】：作為控制植被生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵生態(tài)因子,森林土壤特性不僅決定了土壤的質(zhì)量和健康狀況,也對(duì)森林土壤固碳作用有著至關(guān)重要的影響。廬山地處我國(guó)東部中亞熱帶東南季風(fēng)區(qū),地理環(huán)境特殊,具有明顯的山地氣候特征,自山麓至山頂分布著不同的植被和土壤類型,不同的氣候帶及其植被類型與土壤的相互作用導(dǎo)致不同海拔的森林土壤特性及碳積累狀況存在較大差異。因此,研究不同海拔上各森林植被類型土壤特性及有機(jī)碳庫(kù)特征對(duì)掌握廬山森林土壤的健康狀況及其土壤碳收支狀況具有重要意義。本文選擇廬山不同海拔的典型森林土壤為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)常綠闊葉林、落葉闊葉林、常綠-落葉闊葉混交林、馬尾松林、黃山松林、針闊混交林、竹林和灌叢等8種森林植被類型土壤進(jìn)行實(shí)地采樣及實(shí)驗(yàn)分析,系統(tǒng)研究了不同森林植被類型土壤物理、化學(xué)、生物學(xué)特性以及有機(jī)碳庫(kù)特征,通過(guò)森林土壤健康指數(shù)(FSHI)和土壤碳庫(kù)管理指數(shù)(CPMI),對(duì)廬山不同森林植被類型土壤健康狀況和土壤有機(jī)碳庫(kù)狀況進(jìn)行了量化評(píng)價(jià)。主要研究結(jié)論如下:(1)從不同森林植被類型土壤物理特性來(lái)看,8種森林植被類型下凋落物層厚度整體狀況良好;落葉闊葉林下腐殖質(zhì)層厚度最大,馬尾松林最小,其腐殖質(zhì)層厚度隨海拔高度升高呈增加趨勢(shì);馬尾松林下土壤容重最小,粘粒含量最大,黃山松林下土壤容重最大,粘粒含量則最小。馬尾松林下土壤入滲性能以及持水性能均最好,常綠-落葉闊葉混交林則表現(xiàn)為最差;馬尾松林下土壤蓄水量最大,灌叢最小;馬尾松林下土壤水土保持功能最強(qiáng),黃山松林最弱。表明馬尾松林土壤較為疏松,通氣性較好,具有較好的入滲及持水性能,進(jìn)而具有較強(qiáng)的水土保持功能。(2)從不同森林植被類型土壤化學(xué)特性來(lái)看,8種森林植被類型土壤均呈酸性,其中竹林和常綠闊葉林土壤酸性強(qiáng)于其他森林土壤;落葉闊葉林和常綠-落葉闊葉混交林下土壤有機(jī)質(zhì)、全氮及水解氮、全磷及有效磷和CEC含量較高,而常綠闊葉林下土壤全鉀和速效鉀含量最高。8種森林植被類型土壤有機(jī)質(zhì)、全氮及水解氮、全磷及有效磷和速效鉀含量均隨土層深度增加呈明顯降低趨勢(shì),而pH值、全鉀和CEC含量隨土層深度變化不大。就土壤養(yǎng)分狀況綜合評(píng)價(jià)而言,落葉闊葉林下土壤肥力水平最高,黃山松林最低。(3)從不同森林植被類型土壤生物學(xué)特性來(lái)看,由于土壤環(huán)境不同,土壤脲酶、過(guò)氧化氫酶和多酚氧化酶活性最大的森林植被類型分別為灌叢、常綠-落葉闊葉混交林和常綠闊葉林,竹林下纖維素酶和酸性磷酸酶活性最強(qiáng),并且隨著林下土層加深,土壤酶活性下降,這對(duì)不同森林植被類型土壤的生物化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生重要影響。MBC、MBN、MBP在不同森林植被類型下呈現(xiàn)不同的差異,常綠闊葉林和常綠-落葉闊葉混交林下MBC、MBN、MBP的平均值均明顯高于其他森林植被類型,灌叢最低;隨著土層加深,MBC、MBN、MBP均明顯下降。森林植被物種多樣性分析表明,常綠-落葉闊葉混交林下灌木層以及針闊混交林下草本層的(R+H)/2均較高。土壤微生物群落功能多樣性分析表明,落葉闊葉林、針闊混交林和黃山松林下Shannon指數(shù)低于其他森林植被類型,黃山松林在0~40cm土層物種豐富度顯著降低,表明該林下土壤微生物群落豐富度在降低,優(yōu)勢(shì)物種在減少。(4)SOC主要分布于0~20cm森林土層中,隨著土層深度增加,不同森林植被類型SOC含量急劇下降;在0~60cm土層中,竹林下SOC含量最大,馬尾松林最小。不同森林植被類型平均SOC密度分析表明,灌叢表層土壤(0~20cm)平均SOC密度最高,馬尾松林最低;20~40 cm和40~60 cm土層均表現(xiàn)為竹林SOC密度最高,常綠-落葉闊葉混交林最低;竹林下(0~60cm)SOC密度最高,黃山松林最低。從SOC組分來(lái)看,落葉闊葉林平均ASOC含量最小,馬尾松林最大;馬尾松林下ASOC/TOC(%)大于其他森林植被類型。通過(guò)CPMI對(duì)廬山森林土壤有機(jī)碳庫(kù)狀況進(jìn)行量化評(píng)價(jià),結(jié)果表明,不同森林植被類型對(duì)廬山CPMI的提高均有不同程度的促進(jìn)作用,廬山森林土壤碳庫(kù)整體呈增加趨勢(shì),土壤質(zhì)量較好。(5)在系統(tǒng)分析8種森林植被類型土壤特性的基礎(chǔ)上,選擇灌木層(R+H)/2、草本層(R+H)/2、土層厚度、凋落物層厚度、腐殖質(zhì)層厚度、容重、粘粒含量、有機(jī)質(zhì)含量、pH值、CEC、全氮、水解氮、有效磷、速效鉀和磷酸酶活性等土壤特性指標(biāo),通過(guò)加權(quán)綜合法,計(jì)算其FSHI,對(duì)廬山8種森林植被類型土壤健康狀況進(jìn)行量化評(píng)價(jià)。8種森林植被類型土壤健康狀況排序?yàn)?針闊混交林常綠-落葉闊葉混交林灌叢常綠闊葉林落葉闊葉林竹林馬尾松林黃山松林。結(jié)果表明天然次生林下土壤健康狀況好于人工林,針闊混交林下土壤健康狀況優(yōu)于針葉純林。
【圖文】：

博士學(xué)位論文（1）通過(guò)野外實(shí)地考察，選取代表性的森林植被類型土壤并進(jìn)行實(shí)地采樣，在實(shí)驗(yàn)室分析的基礎(chǔ)上建立研究區(qū)不同森林土壤數(shù)據(jù)庫(kù)，為土壤特性及土壤有機(jī)碳庫(kù)特征分析奠定基礎(chǔ)。（2）通過(guò)不同森林植被類型之間的 SOC 密度對(duì)比分析，揭示廬山不同森林土壤有機(jī)碳庫(kù)的差異及其分布特征，厘清 SOC 組分與土壤特性之間的關(guān)系，并運(yùn)用土壤碳庫(kù)管理指數(shù)（Carbon Pool Management Index, CPMI）對(duì)廬山森林土壤碳庫(kù)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。（3）在獲取土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)特性指標(biāo)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建適合廬山森林土壤健康評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，運(yùn)用 FSHI 對(duì)廬山森林土壤健康狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。1.5.2 技術(shù)路線本研究的具體技術(shù)路線見(jiàn)圖 1-1。

博士學(xué)位論文2 研究區(qū)概況與研究方案2 General Situation of Study Region and ResearchProgram2.1 研究區(qū)概況（General Situation of Study Region）廬山位于江西省北部廬山市境內(nèi)，距九江市 13 km 左右，北瀕長(zhǎng)江，東和東南為鄱陽(yáng)湖環(huán)繞，地理坐標(biāo)為 115°51′～116°10′ E，29°28′～29°45′ N，包括廬山市全部、九江市郊區(qū)、星子縣以及九江縣行政區(qū)的一部分，總轄面積為 30493 hm2。山體走向北北東，長(zhǎng)約 30 km，寬約 10 km，平地拔起一座主峰——大漢陽(yáng)峰海拔 1473.8 m[163]。廬山為風(fēng)景名山，素有“匡廬奇秀甲天下”之美稱，大小山峰重疊，千姿百態(tài)，形狀各異，高度均在海拔 1000 m 以上，登臨峰頂，北望長(zhǎng)江如帶，，南觀鄱陽(yáng)湖如鏡，煙波浩淼，水天一色。廬山地理位置見(jiàn)圖 2-1。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S714

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2614450