亚热带典型森林生态系统土壤碳、氮、磷储存格局

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:asdfghjke
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在全球变化的大背景下,森林生态系统的固碳(C)能力成为备受关注的热点问题。氮(N)、磷(P)是大多数生态系统生产力的主要限制因子,N、P循环与碳循环的相互作用影响土壤有机碳的储存。福建省森林覆盖率多年来一直居全国首位,而森林是陆地生态系统的主体,森林土壤是一个巨大的碳库,因此,研究福建省森林土壤C、N、P含量和储量的分布格局以及其随森林类型和林龄的变化规律及相互关系,对于丰富中国森林土壤数据库和实现以固碳功能为主要目的的森林经营管理及可持续发展具有重要意义。  本研究选择亚热带典型的森林生态系统,即杉木人工林、马尾松人工林和常绿阔叶林为研究对象,分别测定了三种森林土壤的有机碳(SOC)、全氮(STN)和全磷(STP)含量,并以此计算了土壤C密度、土壤N密度和土壤P密度,旨在明晰森林土壤C、N、P含量的垂直分布特征及其储存格局,探讨了以上测量指标在不同发育阶段(人工林的幼龄、中龄、近熟、成熟、过熟或常绿阔叶次生林初期、中期和地带性顶级)和森林类型之间的分布特征和变化规律以及各土壤指标间的相互关系。主要研究成果如下:  1、在马尾松人工林、杉木人工林和常绿阔叶林中,土壤C、N含量均随土层深度增加而下降,且在各土层间存在不同程度的差异,土壤P含量则无明显的变化。  2、三种森林类型的土壤C、N、P含量均与森林的发育阶段无显著相关。不同发育阶段之间,0~100 cm土壤C、N、P储量也无显著差异,说明林龄对区域尺度上土壤的C、N、P含量和储量的影响不大,土壤C、N、P的储量与森林生物量和植被的发育并不同步。  3、马尾松人工林和杉木人工林土壤C、N含量和储量均无显著差异,常绿阔叶林则显著大于针叶林,特别是地带性顶级群落,对C、N有很明显的积累作用。土壤P含量和储量则均不随森林类型的不同而发生显著变化。  4、三种森林类型0~100cm土壤剖面的各层次均存在显著的C-N关系,且均呈现一致的等距关系(即C-N拟合直线的斜率值与1无显著差异),表明土壤碳氮的耦合与森林类型和土层深度无关。人工林虽然受人为因素的强烈影响,但其土壤C-N关系仍与天然植被无异,并无显著偏离等距关系,可见土壤碳氮耦合关系的紧密,具有不易受干扰的特点。碳磷和氮磷的显著关系只存在于个别土层,说明碳磷和氮磷的关系存在不确定性,可能与P沿土壤剖面并没有显著变化的分布特征有关。  
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