【摘要】：在全球變暖的背景下,溫室效應(yīng)越來越嚴重,森林生態(tài)系統(tǒng)是一個巨大的碳庫,被科學(xué)界普遍認為對減緩全球變暖具有重要意義,鼓勵植樹造林,增加森林覆蓋率,也被研究者認為是應(yīng)對全球氣候變暖的重要措施。經(jīng)過植樹造林形成的人工林作為森林資源的重要組成部分,人工林的出現(xiàn),減少了荒漠化,對有效恢復(fù)森林生態(tài)系統(tǒng)起到了重要的作用。人工林在生態(tài)系統(tǒng)中的重要地位使得人工林的管理經(jīng)營問題也顯得極為重要。本文通過在DIRT試驗的背景下,在位于黃河以北太行山區(qū)的焦作油松和麻櫟人工林以及位于黃河以南伏牛山區(qū)的汝陽麻櫟人工林中設(shè)置四種不同凋落物處理方式CK(CONTROL)、DL(DOUBLE LITTER)、NL(NO LITTER)、NI(NO INPUT),與森林水文效應(yīng)研究結(jié)合起來,綜合分析不同凋落物處理下的森林表層土壤的磷動態(tài),對森林生態(tài)系統(tǒng)中的表層土壤進行林下植被去除、添加和阻隔凋落物以及切斷外源輸入后的土壤速效磷含量響應(yīng)進行研究,主要結(jié)論如下:(1)有效磷在表層土壤含量的垂直分布情況為0~10cm11~20cm21~30cm31~40cm。1~10cm土壤層次中有效磷的含量明顯大于11~20cm、21~30cm、31~40cm層次中的有效磷含量。(2)經(jīng)過凋落物的不同處理,樣方內(nèi)凋落物的分解量影響表層土壤有效磷的含量,一般經(jīng)過5個月這種影響趨于穩(wěn)定,土壤有效磷的含量變化也趨于穩(wěn)定。(3)凋落物的不同處理使土壤有效磷含量有顯著的差異性。凋落物的添加和移除對本實驗設(shè)置的三個樣地的近地表層的土壤有效磷含量有顯著影響;凋落物的添加能提高該處理下的土壤有效磷含量,凋落物的阻隔及切斷外源輸入,最終會降低土壤的有效磷含量。通過相同或不同植被類型、土壤類型的凋落物處理試驗均表明,土壤有效磷含量對凋落物加倍的響應(yīng)大于阻隔凋落物輸入的響應(yīng)。(4)凋落物的添加和移除對土壤的水文特性也有明顯影響,土壤最大持水量、田間持水量的垂直分布情況為0~10cm11~20cm21~30cm31~40cm。土壤容重的垂直分布情況為0~10cm11~20cm21~30cm31~40cm。凋落物的添加改善了該處理下的土壤物理結(jié)構(gòu)及其水文特性。綜合以上結(jié)果,本實驗設(shè)置的四個樣方,通過凋落物的加倍、阻隔凋落物的輸入、切斷外源輸入的處理,模擬了全球氣候變暖導(dǎo)致森林凋落物改變對表層土壤有效磷及土壤水文特性的影響,說明凋落物的合理處置,能有效提高和維持林地的土壤質(zhì)量,對人工林的經(jīng)營提供有利的幫助,也為溫室效應(yīng)的適應(yīng)對策提供理論和技術(shù)支持。
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S714
【圖文】：

樣地位置如圖 3-1 所示。焦作林場始建于 1954 年，隸屬于焦作市林業(yè)局，經(jīng)營人工林總面積達 1371.6hm2，分散于焦作市山陽區(qū)、解放區(qū)、中站區(qū)境內(nèi)。本實驗樣地位于中站區(qū)，屬于海河水系，林場于2011 年在太行山區(qū)設(shè)置有麻櫟林、油松林兩個森林類型的大樣地，面積均為 1 hm2，最高海拔 940m，最低海拔 130m。在大樣地的旁邊設(shè)置本實驗樣方。汝陽大虎嶺林場始建于 1956 年，隸屬于汝陽縣林業(yè)局，經(jīng)營人工林面積達 3973.3hm2。最高海拔 789m，最低海拔 350m，屬于淮河水系。汝陽大虎嶺林場主體為一個育苗基地和 3個營林工區(qū)，現(xiàn)有林木蓄積總量 20 萬 m3。本實驗樣方位于林場大樣地旁邊。樣地基本特征如表 3-1 所示。

第一次設(shè)置樣方開始，到 2016 年 9 月中旬第一次取樣分析，土壤中的有效磷含量與其他月份有明顯的差異性(P＜0.05)，說明從凋落物加倍之后，凋落物的分解量開始增加，這種增加的趨勢一致持續(xù)到了 2017 年的 1 月中旬。從 2017 年 3 月中旬之后有效磷的含量與其他月份沒有明顯的差異性(P＞0.05)。說明凋落物加倍之后，樣方中凋落物的含量已經(jīng)趨于穩(wěn)定，這個穩(wěn)定時間為 5 個月。而 NL 樣方中，土壤有效磷的含量變化趨勢與 DL 樣方的相似，變化趨勢為逐漸減少，2017 年 3 月中旬之后土壤近地表層的有效磷的含量變化趨于穩(wěn)定，與其他月份沒有明顯的差異性(P＞0.05)，穩(wěn)定時間為 5 個月。而 NI 樣方從 2016 年 9 月中旬第一次取樣分析時，土壤中的有效磷含量開始增加，9 月份數(shù)值最大，與其他月份相比較差異明顯(P＜0.05)，到 2016 年 11 月中旬，有效磷的含量開始逐漸減少，差異性仍然明顯，直到2017 年 3 月中旬?dāng)?shù)據(jù)開始穩(wěn)定。

圖 4-2 焦作麻櫟林表層土壤磷含量的差異性Fig.4-2 Differences in phosphorus contents in surface soils of Quercus actissima forests in Jiaozuo（3）分解時間對汝陽麻櫟林表層土壤有效磷含量的影響圖 4-3 看出汝陽麻櫟林下凋落物的添加和移除后，分解時間對樣方 NL 表層土壤有效磷的含量變化有顯著的影響，不同月份表層土壤有效磷的含量有顯著的差異性(P＜0.05)。但對DL 樣方表層土壤有效磷含量的變化沒有顯著影響，不同月份表層土壤有效磷的含量沒有顯著的差異性(P＞0.05)。分析結(jié)果表明，凋落物經(jīng)過不同處理后，土壤中有效磷含量的響應(yīng)時間有個穩(wěn)定過程，通常為 5 個月。焦作兩個大樣地表層土壤有效磷含量在土壤中的變化過程，具有明顯的季節(jié)動態(tài)，最大值出現(xiàn)在 11 月，最小值出現(xiàn)在 3 月，這與凋落物的分解快慢所需要的外界環(huán)境條件以及森林植被本身的性質(zhì)有關(guān)系。整體來看，在整個分解過程中，DL 樣方中表層土壤有效磷含量的變化速率隨著分解時間的增長先增加后下降，最后慢慢趨于穩(wěn)定，NL 樣方中有效磷含量的變化速率逐漸下降，最后趨于穩(wěn)定。與 NL 樣方相比較，NI 樣方不僅沒有了凋落物的輸入，也切斷了外源輸入，所以經(jīng)過處理后的 NI 樣方土壤中有效磷含量理論上應(yīng)

【參考文獻】

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1 王巍巍;趙瓊;趙欣然;曾德慧;艾桂艷;;凋落物管理對樟子松人工林土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響[J];生態(tài)學(xué)雜志;2015年09期

2 曹娟;閆文德;項文化;諶小勇;雷丕鋒;;湖南會同3個林齡杉木人工林土壤碳、氮、磷化學(xué)計量特征[J];林業(yè)科學(xué);2015年07期

3 劉益君;閆文德;伍倩;張超;張力;粱小翠;;亞熱帶樟樹人工林土壤呼吸對凋落物處理的響應(yīng)[J];中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報;2015年04期

4 宋小帥;康峰峰;韓海榮;于曉文;胡景東;趙偉紅;高晶;趙金龍;韓樹文;;遼河源典型森林類型的土壤水文效應(yīng)[J];水土保持通報;2015年02期

5 高強;馬明睿;韓華;張維硯;王昊彬;鄭澤梅;由文輝;;去除和添加凋落物對木荷林土壤呼吸的短期影響[J];生態(tài)學(xué)雜志;2015年05期

6 李建查;張國盛;倪振偉;薛江雪;;滇池湖濱緩沖帶和農(nóng)田土壤無機磷分布及淋失特征[J];生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報;2014年04期

7 吳迪;辛學(xué)兵;趙明揚;裴順祥;孔穎;;北京九龍山不同林分枯落物及土壤水文效應(yīng)[J];林業(yè)科學(xué)研究;2014年03期

8 石媛;魯紹偉;陳波;楊新兵;李少寧;白翠玲;;河北霧靈山不同密度油松人工林枯落物及土壤水文效應(yīng)[J];水土保持學(xué)報;2014年03期

9 張灝;肖];劉興詔;閆俊華;;凋落物處理對森林地表CO_2通量的影響及其調(diào)控機理[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報;2014年03期

10 彭琳;王曉君;黃從德;李開志;;凋落物輸入改變對慈竹林土壤有機碳的影響[J];水土保持通報;2014年01期

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1 吳君君;人工針葉林生態(tài)系統(tǒng)凋落物輸入調(diào)控對土壤有機碳動態(tài)和穩(wěn)定性的影響[D];中國科學(xué)院武漢植物園;2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 肖晗冉;氮添加與凋落物處理對蘇北楊樹人工林土壤動物群落結(jié)構(gòu)的影響[D];南京林業(yè)大學(xué);2017年

2 周月明;天山北坡山地森林空氣凈化功能分析及生態(tài)價值評價[D];新疆大學(xué);2010年

3 柯占英;面向可持續(xù)經(jīng)營的杉木人工林栽培制度研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2008年

本文編號：2785573