大興安嶺森林土壤黑碳的分布及土壤固碳潛力
發(fā)布時(shí)間:2022-01-26 12:12
大興安嶺森林土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量巨大,同時(shí)受頻繁的火燒影響,土壤黑碳儲(chǔ)量也相當(dāng)可觀。本研究量化了大興安嶺森林土壤有機(jī)碳與黑碳的含量,分析了有機(jī)碳與黑碳在不同粒級(jí)內(nèi)的分布,描述了黑碳與有機(jī)碳之間的關(guān)系以及黑碳在土壤碳庫(kù)中的重要性,并以礦物結(jié)合態(tài)碳庫(kù)為碳飽和容量估算了土壤的固碳潛力,進(jìn)而探討了土壤碳飽和理論。土壤顆粒的分級(jí)利用離心法,礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳的量化采取物理分組與化學(xué)分離兩種方法,黑碳的分析采用重鉻酸鉀氧化法,結(jié)果表明:(1)土壤有機(jī)碳表聚特征顯著,表層有機(jī)碳含量與密度分別占剖面內(nèi)的70.6%與58.9%。其中,棕色針葉林土有機(jī)碳含量最高,但由于其土壤淺薄,導(dǎo)致有機(jī)碳密度最低。灰色森林土基于下層有機(jī)質(zhì)周轉(zhuǎn)量大以及土壤發(fā)育深厚,有機(jī)碳密度最高。土壤有機(jī)碳在不同粒級(jí)內(nèi)的分布比例表現(xiàn)為:粉粒>黏粒>細(xì)砂>粗砂,盡管粉粒組分有機(jī)碳比例最高,但有機(jī)碳與粉粒的相關(guān)性并不顯著,而與黏粒之間表現(xiàn)出顯著的相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明土壤黏土礦物為有機(jī)碳提供了有效的化學(xué)保護(hù)。物理分離方法過(guò)高估計(jì)了礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳,因?yàn)榈V物結(jié)合態(tài)有機(jī)物中的有機(jī)碳并未完全與礦物絡(luò)合。綜合而言,剖面內(nèi)土壤有機(jī)碳密度約為16.4...
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:50 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1研宂樣地位置圖??Fig.?2-1?Locations?of?sampling?sites??注:圖中8、MR、WS分別對(duì)應(yīng)東坡、中脊和西坡樣地
盡管黒碳含量與有機(jī)碳含量均隨土壤深度的增加而降低,但黑碳占有機(jī)碳的比例??(BC/SOC)卻表現(xiàn)出上升的趨勢(shì)(A、AB、B層BC/SOC分另IJ約為22.0%、25.4%、??31.0%)(圖4-2)。棕色針葉林土的BC/SOC在所有土層均顯著高于暗棕壤與灰色森林??土,A層灰色森林土略高于暗棕壤,AB層與B層則為暗棕壤大于灰色森林土。綜合所??有土壤,BC/SOC在16.9%?36.3%范圍內(nèi),平均約為26.1%,從而表明大興安嶺森林土??壤黑碳主要為生物質(zhì)燃燒產(chǎn)物[29'9()]。??5〇「?I?1?DB??aap?aa?^?BF??^40-?aP?T?ba?T?—?〇F??至co?丄?丄?ca??獲30?-?bp?丁??運(yùn)?g?T?bp??A?AB?B??土壤層次?Soil?horizon??圖4-2黑碳占有機(jī)碳的比例??Fig.?4-2?The?ratio?of?BC?to?SOC??注:BC和SOC分別為全土黑碳與有機(jī)碳。下同??Note:?BC?and?SOC?are?for?the?bulk?black?carbon?and?organic?carbon.?The?same?below??黑碳與有機(jī)碳的線性回歸分析表明,二者之間存在極顯著的正相關(guān)性(表4-1)。任??清勝等[29]在分析不同火燒強(qiáng)度對(duì)大興安嶺落葉松天然林土壤黑碳的影響以及尹云峰等[w]??在研宄皆伐火燒對(duì)杉木人工林土壤黑碳的影響中均得到了黑碳與有機(jī)碳的顯著正相關(guān)??性。表明在火燒生態(tài)系統(tǒng)中,土壤黑碳與有機(jī)碳是協(xié)同積累的。因?yàn)樵诖松鷳B(tài)系統(tǒng)下黑??碳屬于土壤有機(jī)碳主要的輸入來(lái)源
4.3.1?土壤黑碳在不同粒級(jí)內(nèi)的分配比例??土壤黑碳于不同粒級(jí)內(nèi)的分布情況在三種土壤中的表現(xiàn)有所差異,平均而言,黏粒??組分內(nèi)黑碳所占比例最高,其次為粉粒組分與細(xì)砂組分,粗砂組分黑碳比例最低(圖4-??2d)。隨土壤深度的增加,黏粒組分與粉粒組分的黑碳比例表現(xiàn)為上升趨勢(shì),細(xì)砂組分??黑碳比例則隨之降低,而粗砂組分黑碳則無(wú)明顯變化。??■〇〇?P一 ̄ ̄ ̄? ̄ ̄? ̄ ̄—l(b)?— ̄?^? ̄ ̄??ST??_(.Y??|j:::?|?|?|?^?_??ll1〇o[(C)? ̄ ̄1?^?=?(d)? ̄ ̄!?。?F=??|1?80?■? ̄??¥S?60?-??I?I?I?III??A?AB?B?A?AB?B??土壤層次?Soil?horizon??圖4-3?土壤黑碳的粒級(jí)分布??Fig.?4-3?Soil?black?carbon?in?particle-size?fractions??注:圖(a)、(b)、(c)、(d)分別為暗棕壤、棕色針葉林土、灰色森林土與三種土壤的平均情況。下同??Note:?Fig.?(a),?(b),?(c)?and?(d)?are?for?the?dark?browoi?soil,?brown?coniferous?forest?soil,?grey?forest?soil,?and?averaged?soil,??respectively.?The?same?below??具體而言,暗棕壤所有土層黑碳均主要分布在黏粒組分中,B層黏粒組分黑碳比例??高達(dá)66.9%
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性影響因素的研究進(jìn)展[J]. 徐嘉暉,孫穎,高雷,崔曉陽(yáng). 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]大興安嶺森林土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳與黑碳的分布及土壤固碳潛力[J]. 徐嘉暉,高雷,孫穎,崔曉陽(yáng). 土壤學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]大興安嶺中段森林土壤的黑碳含量及其在不同粒級(jí)中的分布[J]. 徐嘉暉,高雷,崔曉陽(yáng). 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(10)
[4]土壤礦物對(duì)有機(jī)質(zhì)的吸附與固定機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 王磊,應(yīng)蓉蓉,石佳奇,龍濤,林玉鎖. 土壤學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]安徽省森林碳儲(chǔ)量現(xiàn)狀及固碳潛力[J]. 汲玉河,郭柯,倪健,徐小牛,王志高,王樹(shù)東. 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]重度火燒對(duì)大興安嶺落葉松天然林土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳和黑碳的影響[J]. 任清勝,辛穎,趙雨森. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[7]長(zhǎng)白山典型森林土壤黑碳含量及不同組分中的分布特征[J]. 孫金兵,桑英,宋金鳳,崔曉陽(yáng). 林業(yè)科學(xué)研究. 2016(01)
[8]土壤碳固定與生物活性:面向可持續(xù)土壤管理的新前沿[J]. 潘根興,陸海飛,李戀卿,鄭聚鋒,張旭輝,程琨,劉曉雨,卞榮軍,鄭金偉. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2015(08)
[9]農(nóng)田土壤碳飽和機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 杜章留,張慶忠,任圖生. 土壤與作物. 2015(02)
[10]森林生態(tài)系統(tǒng)碳收支及其影響機(jī)制[J]. 方精云,黃耀,朱江玲,孫文娟,胡會(huì)峰. 中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué). 2015(03)
本文編號(hào):3610470
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:50 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1研宂樣地位置圖??Fig.?2-1?Locations?of?sampling?sites??注:圖中8、MR、WS分別對(duì)應(yīng)東坡、中脊和西坡樣地
盡管黒碳含量與有機(jī)碳含量均隨土壤深度的增加而降低,但黑碳占有機(jī)碳的比例??(BC/SOC)卻表現(xiàn)出上升的趨勢(shì)(A、AB、B層BC/SOC分另IJ約為22.0%、25.4%、??31.0%)(圖4-2)。棕色針葉林土的BC/SOC在所有土層均顯著高于暗棕壤與灰色森林??土,A層灰色森林土略高于暗棕壤,AB層與B層則為暗棕壤大于灰色森林土。綜合所??有土壤,BC/SOC在16.9%?36.3%范圍內(nèi),平均約為26.1%,從而表明大興安嶺森林土??壤黑碳主要為生物質(zhì)燃燒產(chǎn)物[29'9()]。??5〇「?I?1?DB??aap?aa?^?BF??^40-?aP?T?ba?T?—?〇F??至co?丄?丄?ca??獲30?-?bp?丁??運(yùn)?g?T?bp??A?AB?B??土壤層次?Soil?horizon??圖4-2黑碳占有機(jī)碳的比例??Fig.?4-2?The?ratio?of?BC?to?SOC??注:BC和SOC分別為全土黑碳與有機(jī)碳。下同??Note:?BC?and?SOC?are?for?the?bulk?black?carbon?and?organic?carbon.?The?same?below??黑碳與有機(jī)碳的線性回歸分析表明,二者之間存在極顯著的正相關(guān)性(表4-1)。任??清勝等[29]在分析不同火燒強(qiáng)度對(duì)大興安嶺落葉松天然林土壤黑碳的影響以及尹云峰等[w]??在研宄皆伐火燒對(duì)杉木人工林土壤黑碳的影響中均得到了黑碳與有機(jī)碳的顯著正相關(guān)??性。表明在火燒生態(tài)系統(tǒng)中,土壤黑碳與有機(jī)碳是協(xié)同積累的。因?yàn)樵诖松鷳B(tài)系統(tǒng)下黑??碳屬于土壤有機(jī)碳主要的輸入來(lái)源
4.3.1?土壤黑碳在不同粒級(jí)內(nèi)的分配比例??土壤黑碳于不同粒級(jí)內(nèi)的分布情況在三種土壤中的表現(xiàn)有所差異,平均而言,黏粒??組分內(nèi)黑碳所占比例最高,其次為粉粒組分與細(xì)砂組分,粗砂組分黑碳比例最低(圖4-??2d)。隨土壤深度的增加,黏粒組分與粉粒組分的黑碳比例表現(xiàn)為上升趨勢(shì),細(xì)砂組分??黑碳比例則隨之降低,而粗砂組分黑碳則無(wú)明顯變化。??■〇〇?P一 ̄ ̄ ̄? ̄ ̄? ̄ ̄—l(b)?— ̄?^? ̄ ̄??ST??_(.Y??|j:::?|?|?|?^?_??ll1〇o[(C)? ̄ ̄1?^?=?(d)? ̄ ̄!?。?F=??|1?80?■? ̄??¥S?60?-??I?I?I?III??A?AB?B?A?AB?B??土壤層次?Soil?horizon??圖4-3?土壤黑碳的粒級(jí)分布??Fig.?4-3?Soil?black?carbon?in?particle-size?fractions??注:圖(a)、(b)、(c)、(d)分別為暗棕壤、棕色針葉林土、灰色森林土與三種土壤的平均情況。下同??Note:?Fig.?(a),?(b),?(c)?and?(d)?are?for?the?dark?browoi?soil,?brown?coniferous?forest?soil,?grey?forest?soil,?and?averaged?soil,??respectively.?The?same?below??具體而言,暗棕壤所有土層黑碳均主要分布在黏粒組分中,B層黏粒組分黑碳比例??高達(dá)66.9%
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性影響因素的研究進(jìn)展[J]. 徐嘉暉,孫穎,高雷,崔曉陽(yáng). 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]大興安嶺森林土壤礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳與黑碳的分布及土壤固碳潛力[J]. 徐嘉暉,高雷,孫穎,崔曉陽(yáng). 土壤學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]大興安嶺中段森林土壤的黑碳含量及其在不同粒級(jí)中的分布[J]. 徐嘉暉,高雷,崔曉陽(yáng). 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(10)
[4]土壤礦物對(duì)有機(jī)質(zhì)的吸附與固定機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 王磊,應(yīng)蓉蓉,石佳奇,龍濤,林玉鎖. 土壤學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]安徽省森林碳儲(chǔ)量現(xiàn)狀及固碳潛力[J]. 汲玉河,郭柯,倪健,徐小牛,王志高,王樹(shù)東. 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]重度火燒對(duì)大興安嶺落葉松天然林土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳和黑碳的影響[J]. 任清勝,辛穎,趙雨森. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[7]長(zhǎng)白山典型森林土壤黑碳含量及不同組分中的分布特征[J]. 孫金兵,桑英,宋金鳳,崔曉陽(yáng). 林業(yè)科學(xué)研究. 2016(01)
[8]土壤碳固定與生物活性:面向可持續(xù)土壤管理的新前沿[J]. 潘根興,陸海飛,李戀卿,鄭聚鋒,張旭輝,程琨,劉曉雨,卞榮軍,鄭金偉. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2015(08)
[9]農(nóng)田土壤碳飽和機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 杜章留,張慶忠,任圖生. 土壤與作物. 2015(02)
[10]森林生態(tài)系統(tǒng)碳收支及其影響機(jī)制[J]. 方精云,黃耀,朱江玲,孫文娟,胡會(huì)峰. 中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué). 2015(03)
本文編號(hào):3610470
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/nykj/3610470.html
最近更新
教材專著