大興安嶺天然林演替和人工林生長過程中溶解有機碳動態(tài)特征研究
發(fā)布時間:2021-08-04 10:35
溶解有機碳(DOC)是土壤碳庫中最活躍的部分。研究天然林演替和人工林生長過程中DOC的動態(tài),對弄清北方森林碳循環(huán)具有基礎意義。本文以空間代替時間方法,在內蒙古大興安嶺根河林業(yè)局管轄內選取具有代表性的火燒后的森林演替序列和不同林齡人工林,收集并測定了 DOC濃度;對天然林演替和人工林生長過程中各層DOC分布特征研究,并分析了坡位、不同月份以及Fe3+、Mg2+和pH值對DOC的影響。主要結論如下:(1)天然林演替階段各層DOC分布特征整體為:林外降雨<0-30cm 土層<有機質層<穿透雨<樹干徑流;人工林生長各層DOC分布特征整體為:林外降雨<0-30cm 土層<穿透雨<有機質層<樹干徑流。方差檢驗表明,落葉松樹干徑流中DOC濃度顯著高于白樺(P<0.05);灌叢穿透雨中DOC濃度顯著低于落葉松林和白樺林(P<0.05)。(2)隨著演替過程中,有機質層和0-30cm 土層滲透水中DOC濃度呈現出先增大后降低趨勢,白樺落葉松混交林達到最大;不同林齡人工林有機質層滲透水中DOC濃度表現為:...
【文章來源】:內蒙古農業(yè)大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1技術路線圖??Kig.?I?Technical?roadmap??2.?2研究內容??本研宄通過野外觀測,以火燒;r;?不同演替階段的人然林和人工林不同生lc:階段??
本區(qū)屬于典型的寒溫帶濕潤季風性氣候區(qū)。年降水量約為400-500mm,降雨主??要集中在7、8月份,降雪從當年9月末到次年5月初。生長季從5月上旬開始至8??月末,年平均氣溫為-5.5°C,日較差高達20°C(圖3),最高氣溫40°C,極端最低氣??溫50X。年無霜期為80-90d,凍結期210d以上。主要表現為冬季寒冷漫長,夏季??短暫溫熱,春秋相連。永凍層廣為分布,個別地段30cm以下即為永凍層[%”8]。由??圖3可知,2015a?9月份降雨量少;2016a降雨主要發(fā)生在7月份和9月份,8月份??降雨量相對較低;2017a相比往年降雨量減少,6月份和9月份降雨量比較少。??根河林業(yè)局地表水資源豐富,水量均勻的分布該區(qū)域,是大興安嶺林區(qū)豐水區(qū)??之一;有豐富的地下水資源,補給量豐沛,豐富的地下水能夠很好的為根河市補給。??大興安嶺植被覆蓋高,保護了區(qū)域內水土流失,而且河流水質優(yōu)良,沒有污染。境??內河流較多
Fig.4?Annual?variation?of?DOC?concentration?in?organic?matter?layer?leakage?at?different?succession?stages.??圖5為三年實測的不同演替階段0-30cm?土層滲透水每年DOC的平均濃度。在??2015a,各演替階段0-30cm?土層滲透水中DOC濃度表現:FBL為10.38mg/L,?SH??為?7.53mg/L,?BF?為?26.93mg/L,MLB?為?38.63mg/L,?LF?為?32.57mg/L。演替開始階??段0-30cm?土層屮DOC濃度比較低,隨著演替進展,峰值出現在演替中期,即到??MLB達到最大,然后下降。在2016a,各演替階段0-30cm?土層滲透水中DOC濃度??表現:FBL?為?20.75mg/L,SH?為?21.42mg/L,BF?為?39.62mg/L,MLB?為?41.72mg/L,??LF為25.8mg/L。呈現出先增長后降低趨勢,峰值出現在演替中期,即MLB達到最??大。在2017a,各演替階段0-30cm?土層滲透水中DOC濃度表現為:FBL為16.丨6mg/L,??SH?為?28.13mg/L,?BF?為?I6.11mg/L,MLB?為?29.69mg/L,LF?為?22.1mg/L。呈現出??先增長后降低趨勢,峰值出現在演替中期,即MLB達到最大?傊髂攴莶煌??演替階段中,DOC濃度變化趨勢一致,均表現為隨著森林演替進展0-30cm?土層滲??透水中DOC濃度在演替早期升高,在MLB階段達到最高值,然后下降。??綜合三年實測結果(表2),隨著天然林演替進展,在演替初期的FBL階段0-3
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同林齡興安落葉松人工林碳貯量及其分布特征[J]. 宋希明,王嘉夫,廉培勇. 南方農業(yè). 2018(05)
[2]侵蝕退化地植被恢復過程中芒萁對土壤可溶性有機碳的影響[J]. 任寅榜,呂茂奎,江軍,謝錦升. 生態(tài)學報. 2018(07)
[3]地形因子對大興安嶺北端寒溫帶針葉林土壤有機碳儲量的影響[J]. 林維,崔曉陽. 森林工程. 2017(03)
[4]興安落葉松人工林土壤碳密度分布特征研究[J]. 舒洋,周梅,趙鵬武,葛鵬,張波,王梓璇,趙威. 西北農林科技大學學報(自然科學版). 2017(06)
[5]大興安嶺森林火燒后不同演替階段土壤細菌多樣性動態(tài)[J]. 牛曉燕,劉志強,趙晶晶,王雨晴,程宇琪,杜浩,張成福. 微生物學通報. 2017(08)
[6]可溶性有機碳在紫色土中的吸附及影響因素分析[J]. 李太魁,楊小林,寇長林,張香凝,郭戰(zhàn)玲. 生態(tài)環(huán)境學報. 2016(11)
[7]熱帶季節(jié)雨林土壤DOC與DN特征及其影響因子[J]. 周文君,沙麗清,張一平,宋清海,劉運通,鄧云,鄧曉保. 北京林業(yè)大學學報. 2016(09)
[8]太行山南麓不同演替階段土壤有機碳含量及季節(jié)變化特征[J]. 苗蕾,楊喜田,王婷,孫玉軍,張軍. 河南農業(yè)大學學報. 2016(03)
[9]長白山溫帶森林不同演替階段土壤化學性質及微生物群落結構的變化[J]. 岳琳艷,鄭俊強,韓士杰,楊建華,耿世聰,陳志杰,張雪,谷越. 生態(tài)學雜志. 2015(09)
[10]冀北山區(qū)華北落葉松人工林對土壤化學性質的影響[J]. 馬云波,許中旗,張巖,程順,黃選瑞,崔博文,底凱. 水土保持學報. 2015(04)
博士論文
[1]荒漠植物群落演替及其營養(yǎng)元素驅動研究[D]. 張雪妮.新疆大學 2014
[2]六盤山四種典型森林植被的水文過程與主要元素通量[D]. 楊麗麗.中國林業(yè)科學研究院 2014
碩士論文
[1]溫度和酸度對大興安嶺森林凋落葉分解釋放溶解有機碳的影響[D]. 趙晶晶.內蒙古農業(yè)大學 2018
[2]降雨特征對興安落葉松林林冠截留和水化學的影響[D]. 胡悅.東北林業(yè)大學 2017
[3]東北地區(qū)落葉松人工林土壤碳庫的時間動態(tài)及對林分碳循環(huán)的貢獻[D]. 邱嶺.東北林業(yè)大學 2011
[4]華西雨屏區(qū)苦竹林生態(tài)系統(tǒng)降水再分配過程與水化學特征[D]. 黃立華.四川農業(yè)大學 2010
[5]大興安嶺興安落葉松林凋落物動態(tài)與養(yǎng)分釋放規(guī)律研究[D]. 趙鵬武.內蒙古農業(yè)大學 2009
[6]毛村土壤溶解有機碳的季節(jié)變化及環(huán)境效應[D]. 黃黎英.廣西師范大學 2006
本文編號:3321542
【文章來源】:內蒙古農業(yè)大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1技術路線圖??Kig.?I?Technical?roadmap??2.?2研究內容??本研宄通過野外觀測,以火燒;r;?不同演替階段的人然林和人工林不同生lc:階段??
本區(qū)屬于典型的寒溫帶濕潤季風性氣候區(qū)。年降水量約為400-500mm,降雨主??要集中在7、8月份,降雪從當年9月末到次年5月初。生長季從5月上旬開始至8??月末,年平均氣溫為-5.5°C,日較差高達20°C(圖3),最高氣溫40°C,極端最低氣??溫50X。年無霜期為80-90d,凍結期210d以上。主要表現為冬季寒冷漫長,夏季??短暫溫熱,春秋相連。永凍層廣為分布,個別地段30cm以下即為永凍層[%”8]。由??圖3可知,2015a?9月份降雨量少;2016a降雨主要發(fā)生在7月份和9月份,8月份??降雨量相對較低;2017a相比往年降雨量減少,6月份和9月份降雨量比較少。??根河林業(yè)局地表水資源豐富,水量均勻的分布該區(qū)域,是大興安嶺林區(qū)豐水區(qū)??之一;有豐富的地下水資源,補給量豐沛,豐富的地下水能夠很好的為根河市補給。??大興安嶺植被覆蓋高,保護了區(qū)域內水土流失,而且河流水質優(yōu)良,沒有污染。境??內河流較多
Fig.4?Annual?variation?of?DOC?concentration?in?organic?matter?layer?leakage?at?different?succession?stages.??圖5為三年實測的不同演替階段0-30cm?土層滲透水每年DOC的平均濃度。在??2015a,各演替階段0-30cm?土層滲透水中DOC濃度表現:FBL為10.38mg/L,?SH??為?7.53mg/L,?BF?為?26.93mg/L,MLB?為?38.63mg/L,?LF?為?32.57mg/L。演替開始階??段0-30cm?土層屮DOC濃度比較低,隨著演替進展,峰值出現在演替中期,即到??MLB達到最大,然后下降。在2016a,各演替階段0-30cm?土層滲透水中DOC濃度??表現:FBL?為?20.75mg/L,SH?為?21.42mg/L,BF?為?39.62mg/L,MLB?為?41.72mg/L,??LF為25.8mg/L。呈現出先增長后降低趨勢,峰值出現在演替中期,即MLB達到最??大。在2017a,各演替階段0-30cm?土層滲透水中DOC濃度表現為:FBL為16.丨6mg/L,??SH?為?28.13mg/L,?BF?為?I6.11mg/L,MLB?為?29.69mg/L,LF?為?22.1mg/L。呈現出??先增長后降低趨勢,峰值出現在演替中期,即MLB達到最大?傊髂攴莶煌??演替階段中,DOC濃度變化趨勢一致,均表現為隨著森林演替進展0-30cm?土層滲??透水中DOC濃度在演替早期升高,在MLB階段達到最高值,然后下降。??綜合三年實測結果(表2),隨著天然林演替進展,在演替初期的FBL階段0-3
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同林齡興安落葉松人工林碳貯量及其分布特征[J]. 宋希明,王嘉夫,廉培勇. 南方農業(yè). 2018(05)
[2]侵蝕退化地植被恢復過程中芒萁對土壤可溶性有機碳的影響[J]. 任寅榜,呂茂奎,江軍,謝錦升. 生態(tài)學報. 2018(07)
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[4]興安落葉松人工林土壤碳密度分布特征研究[J]. 舒洋,周梅,趙鵬武,葛鵬,張波,王梓璇,趙威. 西北農林科技大學學報(自然科學版). 2017(06)
[5]大興安嶺森林火燒后不同演替階段土壤細菌多樣性動態(tài)[J]. 牛曉燕,劉志強,趙晶晶,王雨晴,程宇琪,杜浩,張成福. 微生物學通報. 2017(08)
[6]可溶性有機碳在紫色土中的吸附及影響因素分析[J]. 李太魁,楊小林,寇長林,張香凝,郭戰(zhàn)玲. 生態(tài)環(huán)境學報. 2016(11)
[7]熱帶季節(jié)雨林土壤DOC與DN特征及其影響因子[J]. 周文君,沙麗清,張一平,宋清海,劉運通,鄧云,鄧曉保. 北京林業(yè)大學學報. 2016(09)
[8]太行山南麓不同演替階段土壤有機碳含量及季節(jié)變化特征[J]. 苗蕾,楊喜田,王婷,孫玉軍,張軍. 河南農業(yè)大學學報. 2016(03)
[9]長白山溫帶森林不同演替階段土壤化學性質及微生物群落結構的變化[J]. 岳琳艷,鄭俊強,韓士杰,楊建華,耿世聰,陳志杰,張雪,谷越. 生態(tài)學雜志. 2015(09)
[10]冀北山區(qū)華北落葉松人工林對土壤化學性質的影響[J]. 馬云波,許中旗,張巖,程順,黃選瑞,崔博文,底凱. 水土保持學報. 2015(04)
博士論文
[1]荒漠植物群落演替及其營養(yǎng)元素驅動研究[D]. 張雪妮.新疆大學 2014
[2]六盤山四種典型森林植被的水文過程與主要元素通量[D]. 楊麗麗.中國林業(yè)科學研究院 2014
碩士論文
[1]溫度和酸度對大興安嶺森林凋落葉分解釋放溶解有機碳的影響[D]. 趙晶晶.內蒙古農業(yè)大學 2018
[2]降雨特征對興安落葉松林林冠截留和水化學的影響[D]. 胡悅.東北林業(yè)大學 2017
[3]東北地區(qū)落葉松人工林土壤碳庫的時間動態(tài)及對林分碳循環(huán)的貢獻[D]. 邱嶺.東北林業(yè)大學 2011
[4]華西雨屏區(qū)苦竹林生態(tài)系統(tǒng)降水再分配過程與水化學特征[D]. 黃立華.四川農業(yè)大學 2010
[5]大興安嶺興安落葉松林凋落物動態(tài)與養(yǎng)分釋放規(guī)律研究[D]. 趙鵬武.內蒙古農業(yè)大學 2009
[6]毛村土壤溶解有機碳的季節(jié)變化及環(huán)境效應[D]. 黃黎英.廣西師范大學 2006
本文編號:3321542
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