本文關鍵詞：黃土丘陵區(qū)兩典型森林生態(tài)系統(tǒng)生物量、碳氮庫和碳固存特征研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：黃土高原是我國水土流失最為嚴重的地區(qū)之一。主要突出的環(huán)境問題是水土流失和植被退化。植被恢復和重建是防止水土流失、改善生態(tài)環(huán)境的根本途徑。植被恢復重建技術主要為天然恢復和人工重建(即人工林種植)。為此國家在該區(qū)域開展了“三北”防護林工程、天然林保護工程和退耕還林還草等一系列重大生態(tài)工程。這些生態(tài)項目實施以來,生態(tài)環(huán)境得到明顯改善;黃土丘陵區(qū)作為植被建設重點區(qū),也是重要的增匯潛力區(qū)。森林碳匯是當前生態(tài)學研究熱點,且黃土丘陵區(qū)正面臨植被恢復后固碳氮現(xiàn)狀、速率與潛力評估的迫切實際需求。為此,本研究以黃土丘陵區(qū)為研究對象,選擇黃土丘陵區(qū)兩種典型的植被恢復方式下森林生態(tài)系統(tǒng)(自然恢復的頂級群落遼東櫟天然次生林和種植面積最大的刺槐人工林),利用固定樣地長期監(jiān)測資料、樣地清查和二次分析相結合的方法,分析了黃土丘陵區(qū)兩典型森林生態(tài)系統(tǒng)生物量、碳氮庫和碳固存特征,旨在為定量評價當?shù)丶邦愃频貐^(qū)乃至全國的森林固碳能力和養(yǎng)分循環(huán)研究提供科學依據(jù),對該區(qū)域植被恢復和生態(tài)補償具有一定的現(xiàn)實指導和戰(zhàn)略決策意義。本研究主要結論如下:(1)遼東櫟天然次生林和人工刺槐林總生物量分別為183.58和163.51 t ha-1。其中,喬木層生物量占總植被層的比例在遼東櫟和刺槐林中分別為84.74%和86.27%。遼東櫟林下植物種類和生物量較刺槐高。(2)遼東櫟天然林和人工刺槐林生態(tài)系統(tǒng)的植被碳密度分別為78.8和67.6 t ha-1,氮密度分別為1.47和2.79 t ha-1。刺槐林根系氮密度占喬木層的比例明顯高于遼東櫟林,表現(xiàn)出較好較好的氮固定能力。(3)土壤深層中仍有大量碳氮儲量。傳統(tǒng)0~100cm深度土層,遼東櫟和人工刺槐林有機碳密度分別為88.97和71.41 t ha-1,氮密度為8.14和7.04 t ha-1;0~200 cm土層有機碳密度為128.85和117.83 t ha-1,全氮密度為12.08 t ha-1、11.59 t ha-1,較0-100 cm土層高1/3左右,且在100~200 cm范圍內(nèi),土壤有機碳和全氮含量不隨深度變化而變化,而處于一個相對穩(wěn)定值。傳統(tǒng)測定土壤深度顯著低估了土壤層碳氮密度。(4)森林生態(tài)系統(tǒng)碳氮絕大部分貯存于土壤中。遼東櫟天然次生林和人工刺槐林生態(tài)系統(tǒng)碳密度(以0~100 cm深度土層計算)分別為167.8和139.9 t ha-1,氮密度分別為13.5和14.4 t ha-1。而土層以0~200 cm計入,遼東櫟和刺槐林生態(tài)系統(tǒng)有機碳密度分別為207.7和186.3 t ha-1。土壤全氮貢獻率遼東櫟和刺槐林分別為89.1和80.6%。刺槐林植被層氮密度明顯高于遼東櫟林,但是在土壤層尤其是表土層顯著低于遼東櫟林,總從整個生態(tài)系統(tǒng)層面并未表現(xiàn)其固氮優(yōu)勢。(5)遼東櫟林植被層年固碳量顯著高于刺槐林,而固氮量卻顯著低于刺槐林。兩生態(tài)系統(tǒng)主要固氮主體為枯落物,印證了水土流失導致的枯落物積累效應差是刺槐生態(tài)系統(tǒng)固氮優(yōu)勢不明顯的主要因素。(6)刺槐林生態(tài)系統(tǒng)凈碳固存表現(xiàn)為重要碳匯。遼東櫟林生態(tài)系統(tǒng)亦為碳匯。結果表明該區(qū)實行的退耕還林和天保工程對減緩CO2濃度上升有一定的貢獻。
【關鍵詞】：生物量 碳氮庫 碳固存 森林生態(tài)系統(tǒng) 黃土高原
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S718.55
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-14
• 第一章 緒論14-32
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 研究目的和意義15-16
• 1.3 森林生物量和固碳研究綜述16-29
• 1.3.1 森林生物量和碳庫國內(nèi)外研究進展16-18
• 1.3.2 森林凈固碳研究進展18-21
• 1.3.3 森林生物量及固碳估算方法21-28
• 1.3.4 NEP估算方法28-29
• 1.4 現(xiàn)階段存在的問題29-30
• 1.4.1 生物量和碳儲量估算30
• 1.4.2 生態(tài)系統(tǒng)凈固碳力30
• 1.4.3 生態(tài)系統(tǒng)儲量氮儲量及固氮動態(tài)30
• 1.5 主要研究內(nèi)容30-32
• 第二章 研究區(qū)域概況與技術路線32-36
• 2.1 研究區(qū)域概況32-34
• 2.1.1 地理位置32-33
• 2.1.2 氣候特征33
• 2.1.3 土壤類型33-34
• 2.1.4 植被狀況34
• 2.2 研究技術路線34-36
• 第三章 兩典型森林生態(tài)系統(tǒng)生物量36-52
• 3.1 研究方法37-42
• 3.1.1 樣地設置37
• 3.1.2 樣地調(diào)查37-40
• 3.1.3 生物量估算方法40-42
• 3.2 結果分析42-48
• 3.2.1 喬木層生物量及分配特征42-43
• 3.2.2 灌木層生物量及分配特征43-45
• 3.2.3 草本層生物量及分配特征45-46
• 3.2.4 枯落物生物量及分配特征46-47
• 3.2.5 細根生物量及分配特征47-48
• 3.2.6 總植被層生物量及分配特征48
• 3.3 討論48-50
• 3.4 小結50-52
• 第四章 兩典型森林生態(tài)系統(tǒng)植被碳氮庫52-66
• 4.1 研究方法52-54
• 4.1.1 樣地調(diào)查與取樣53
• 4.1.2 植物樣品測定53
• 4.1.3 森林生態(tài)系統(tǒng)植被碳氮儲量估算53-54
• 4.2 結果分析54-63
• 4.2.1 植被碳氮含量分析54-58
• 4.2.2 植被碳氮庫58-63
• 4.3 討論63-64
• 4.4 小結64-66
• 第五章 兩典型森林生態(tài)系統(tǒng)土壤碳氮庫66-82
• 5.1 研究方法66-68
• 5.1.1 土壤調(diào)查66-67
• 5.1.2 土壤樣品測定67
• 5.1.3 土壤碳氮儲量估算67-68
• 5.1.4 數(shù)據(jù)處理分析68
• 5.2 結果分析68-77
• 5.2.1 土壤容重分析68-69
• 5.2.2 土壤碳氮含量69-73
• 5.2.3 土壤碳氮庫73-77
• 5.3 討論77-80
• 5.3.1 土壤碳氮含量分析77-78
• 5.3.2 土壤碳氮密度分析78-80
• 5.4 小結80-82
• 第六章 兩典型森林生態(tài)系統(tǒng)碳氮庫82-92
• 6.1 研究方法82-83
• 6.2 結果分析83-88
• 6.2.1 生態(tài)系統(tǒng)碳儲量及其分布特征83-86
• 6.2.2 生態(tài)系統(tǒng)氮儲量及其分布特征86-88
• 6.3 討論88-89
• 6.4 小結89-92
• 第七章 兩典型森林生態(tài)系統(tǒng)固碳能力估算92-102
• 7.1 研究方法92-96
• 7.1.1 生物生產(chǎn)力的“3P”概念及估算方法92-93
• 7.1.2 樣地設置93
• 7.1.3 NEP估算93-96
• 7.2 結果分析96-99
• 7.2.1 凈初級生產(chǎn)力96
• 7.2.2 植被凈固碳速率96-98
• 7.2.3 土壤異養(yǎng)呼吸98
• 7.2.4 凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力98-99
• 7.3 討論99-100
• 7.4 小結100-102
• 第八章 結論與展望102-105
• 8.1 主要結論102-104
• 8.2 研究展望104-105
• 參考文獻105-117
• 作者簡介117

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫淑娟;試論森林生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟發(fā)展的關系[J];河北林業(yè)科技;2000年S2期

2 曾鋒,張金池;重金屬在森林生態(tài)系統(tǒng)中的遷移規(guī)律研究進展[J];世界林業(yè)研究;2001年02期

3 李賢偉,羅承德,胡庭興,張健;長江上游退化森林生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建芻議[J];生態(tài)學報;2001年12期

4 冉福祥;森林生態(tài)系統(tǒng)在社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展中的重要作用[J];甘肅林業(yè);2001年03期

5 ;“江蘇省森林生態(tài)系統(tǒng)資金支撐體系的研究”通過鑒定[J];南京林業(yè)大學學報(自然科學版);2002年04期

6 王力,劉德強,郎艷萍;森林生態(tài)系統(tǒng)研究[J];農(nóng)機化研究;2002年04期

7 王兵,李少寧,白秀蘭,崔向慧,李海靜;森林生態(tài)系統(tǒng)管理的發(fā)展回顧與展望[J];世界林業(yè)研究;2002年04期

8 吳錫麟,葉功富,陳德旺,鄭孝坡,葉鋒;森林生態(tài)系統(tǒng)管理概述[J];福建林業(yè)科技;2002年03期

9 蔡培印 ,張睿;森林生態(tài)系統(tǒng)中不能沒有病死樹[J];國土綠化;2002年10期

10 羅艷菊;旅游活動對森林生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的負面影響[J];江西林業(yè)科技;2002年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 溫遠光;李春干;李桂經(jīng);梁宏溫;朱宏光;王磊;林建勇;鄭羨;;特大冰凍干擾對森林生態(tài)系統(tǒng)的影響及對策研究[A];第二屆中國林業(yè)學術大會——S10 林業(yè)與氣候變化論文集[C];2009年

2 趙慶建;蔡志堅;;森林生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力適應性管理模型[A];低碳經(jīng)濟與林業(yè)發(fā)展論——中國林業(yè)學術論壇·第6輯[C];2009年

3 黃郁明;程明綸;;黃山市森林生態(tài)系統(tǒng)蓄水調(diào)節(jié)功能淺析[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學術年會文集[C];2000年

4 趙士洞;汪業(yè)勖;于振良;李敘勇;;中國森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究[A];生態(tài)學的新紀元——可持續(xù)發(fā)展的理論與實踐[C];2000年

5 劉建泉;丁國民;楊建紅;;祁連山北坡森林生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性及其保護對策[A];西部地區(qū)第二屆植物科學與開發(fā)學術討論會論文摘要集[C];2001年

6 王兵;李少寧;崔向慧;;大崗山森林生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化管理模式研究[A];循環(huán)·整合·和諧——第二屆全國復合生態(tài)與循環(huán)經(jīng)濟學術討論會論文集[C];2005年

7 李新平;朱金兆;常建國;;煤炭開采對山西森林生態(tài)系統(tǒng)的影響[A];《中國水土保持科學》第1屆4次編委會會議論文集[C];2006年

8 林媚珍;馬秀芳;謝雙喜;陳志云;許陽萍;;廣東省森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值動態(tài)評估[A];中國地理學會2007年學術年會論文摘要集[C];2007年

9 王鴻斌;張真;孔祥波;李國宏;;森林病蟲監(jiān)測:氣候變化對森林生態(tài)系統(tǒng)脆弱性和適應性評估的優(yōu)選指標[A];第三屆中國森林保護學術大會論文摘要集[C];2010年

10 肖風勁;張強;;中國森林生態(tài)系統(tǒng)健康評價與相關分析研究[A];新世紀氣象科技創(chuàng)新與大氣科學發(fā)展——中國氣象學會2003年年會“農(nóng)業(yè)氣象與生態(tài)環(huán)境”分會論文集[C];2003年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 鐵錚;中外專家研討森林生態(tài)系統(tǒng)基因調(diào)控[N];中國綠色時報;2012年

2 本報記者 魏星奎;我市初步建成森林生態(tài)系統(tǒng)[N];綿陽日報;2013年

3 山西林業(yè)職業(yè)技術學院 劉志堂;淺析森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能[N];山西科技報;2002年

4 記者 王翰林;我國森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究取得巨大成就[N];科技日報;2003年

5 本報記者 蔡新華;上海初步建成森林生態(tài)系統(tǒng)[N];中國環(huán)境報;2011年

6 記者 王建蘭;《森林生態(tài)系統(tǒng)長期定位研究標準體系》出版[N];中國綠色時報;2012年

7 記者 劉惠蘭;我國森林生態(tài)系統(tǒng)每年服務總價值大[N];經(jīng)濟日報;2010年

8 李云亮;濟南加快建設城市森林生態(tài)系統(tǒng)[N];中國綠色時報;2013年

9 中國工程院院士 李文華;創(chuàng)新發(fā)展森林生態(tài)系統(tǒng)服務評估[N];人民日報;2014年

10 記者 郇靖海 通訊員 魏玉松 王俊;讓野兔重現(xiàn)山林[N];徐州日報;2005年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 關晉宏;甘肅森林生態(tài)系統(tǒng)固碳特征及與物種多樣性關系研究[D];中國科學院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2015年

2 關晉宏;甘肅森林生態(tài)系統(tǒng)固碳特征及與物種多樣性關系研究[D];中國科學院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2015年

3 宋變蘭;黃土丘陵區(qū)兩典型森林生態(tài)系統(tǒng)生物量、碳氮庫和碳固存特征研究[D];中國科學院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2015年

4 林群;參與式森林生態(tài)系統(tǒng)管理模式構建與風險評價研究[D];中國林業(yè)科學研究院;2009年

5 孟祥江;中國森林生態(tài)系統(tǒng)價值核算框架體系與標準化研究[D];中國林業(yè)科學研究院;2011年

6 丁訪軍;森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究標準體系構建[D];中國林業(yè)科學研究院;2011年

7 鮮駿仁;川西亞高山森林生態(tài)系統(tǒng)管理研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學;2007年

8 魯紹偉;中國森林生態(tài)服務功能動態(tài)分析與仿真預測[D];北京林業(yè)大學;2006年

9 張勝利;秦嶺南坡中山地帶森林生態(tài)系統(tǒng)對徑流和水質(zhì)的影響研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2005年

10 劉素青;森林生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營決策與自適應模型研究[D];中南林業(yè)科技大學;2006年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 何正盛;三峽庫區(qū)退化森林生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建理論及技術研究[D];西南師范大學;2003年

2 孫濤;四面山森林生態(tài)系統(tǒng)不同層次對大氣降水中幾種離子的截留特征[D];西南大學;2015年

3 謝劍英;長株潭森林生態(tài)系統(tǒng)承載力研究[D];中南林業(yè)科技大學;2015年

4 姜帆;山地退化森林生態(tài)系統(tǒng)恢復效果評價[D];東北林業(yè)大學;2009年

5 尹飛;遂昌縣森林生態(tài)系統(tǒng)價值評估[D];浙江農(nóng)林大學;2011年

6 張靜;我國森林生態(tài)系統(tǒng)服務市場法律問題研究[D];鄭州大學;2013年

7 楊任;株洲市城市森林生態(tài)系統(tǒng)景觀健康監(jiān)測與評價研究[D];中南林業(yè)科技大學;2007年

8 羅磊;基于3S的天山中部沙灣林場森林生態(tài)系統(tǒng)健康評價[D];新疆大學;2012年

9 楊麗雯;干旱區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務價值評估——以和田河流域天然森林為例[D];新疆大學;2004年

10 阮作慶;森林生態(tài)系統(tǒng)健康評價研究[D];華南師范大學;2007年

  本文關鍵詞：黃土丘陵區(qū)兩典型森林生態(tài)系統(tǒng)生物量、碳氮庫和碳固存特征研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：311094