南京林业大学学报(自然科学版) ›› 2013, Vol. 37 ›› Issue (02): 15-20.doi: 10.3969/j.issn.1000-2006.2013.02.003
黄志霖1,田耀武1,2,肖文发1*,马德举3
出版日期:
2013-04-18
发布日期:
2013-04-18
基金资助:
HUANG Zhilin1,TIAN Yaowu1,2,XIAO Wenfa1*,MA Deju3
Online:
2013-04-18
Published:
2013-04-18
摘要: 退耕还林等土地利用变化影响着土壤有机碳(SOC)的累积。笔者设置LA(天然马尾松林地)、LB(桤木林地,2002年营造,之前为玉米地)、LC(玉米地)3类采样区,将土样按粒径分为3类,再分离为8种土壤团聚体组分,测定所有组分SOC和δ13C值。利用土壤团聚体组分和稳定性碳同位素(13C)技术探讨三峡库区农地造林后SOC的动态累积机制。结果表明:农耕使0~10 cm土层的SOC密度降低了57.2%,≥10~30 cm土层的降低了32.2%; 而退耕造林11 a后的桤木林0~10 cm土层的SOC密度增加了34.5%,≥10~30 cm土层的增加了42.9%; 其中源自桤木林的“新碳”在0~10 cm土层中占48%,≥10~30 cm土层占52%,土壤原先存储的“旧碳”仅损失了9.2%,造林增加SOC含量的原因可能是增加了“新碳”的固定能力,加强了对原存贮的“旧碳”的物理保护。
中图分类号:
黄志霖,田耀武,肖文发,等. 三峡库区防护林土壤有机碳的累积[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2013, 37(02): 15-20.
HUANG Zhilin,TIAN Yaowu,XIAO Wenfa,MA Deju. Soil organic carbon sequestration in protection forest in Three Gorges reservoir area[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2013, 37(02): 15-20.DOI: 10.3969/j.issn.1000-2006.2013.02.003.
[1] 陈朝,吕昌河,范兰,等.土地利用变化对土壤有机碳的影响研究进展[J].生态学报,2011,31(18):5358-5371. Chen C, Lü C H, Fan L, et al. Effects of land use change on soil organic carbon: a review[J]. Acta Ecologica Sinica, 2011,31(18):5358-5371. [2] 周国模,刘恩斌,佘光辉.森林土壤碳库研究方法进展[J].浙江林学院学报,2006,23(2):207-216. Zhou G M, Liu E B, She G H. Summary of estimated methods on forest soil carbon pool[J]. Journal of Zhejiang Forestry College,2006,23(2):207-216. [3] Six J,Callewaert P, Lenders S, et al. Measuring and understanding carbon storage in afforested soils by physical fractionation[J]. Soil Science Society of America Journal,2002,66(6):1981-1987. [4] Ehleringer J R, Buchmann N, Flanagan L B. Carbon isotope ratios in belowground carbon cycle processes[J]. Ecological Applications, 2000,10(2):412-422. [5] Galdo I D, Six J, Peressotti A, et al. Assessing the impact of land-use change on soil C sequestration in agricultural soils by means of organic matter fractionation and stable C isotopes[J]. Global Change Biology, 2003, 9(8):1204-1213. [6] 刘微,吕豪豪,陈英旭,等.稳定碳同位素技术在土壤-植物系统碳循环中的应用[J].应用生态学报,2008,19(3):674-680. Liu W, Lü H H, Chen Y H, et al. Application of stable carbon isotope technique in the research of carbon cycling in soil-plant system[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,2008,19(3):674-680. [7] 史军,刘纪远,高志强,等.造林对土壤碳储量影响的研究[J].生态学杂志,2005,24(4):410-416. Shi J, Liu J Y, Gao Z Q, et al. A review on the influence of afforestation on soil carbon storage[J]. Chinese Journal of Ecology,2005,24(4):410-416. [8] 涂成龙,刘丛强,武永锋. 马尾松林地与玉米地土壤有机碳的分异研究[J]. 生态环境, 2008, 17(1):261-267. Tu C L, Liu C Q, Wu Y F. Variance of soil organic carbon between masson pine soil profile and corn soil profile[J]. Ecology and Environment, 2008, 17(1):261-267. [9] Elliott E T. Aggregate structure and carbon, nitrogen, and phosphorus in native and cultivated soils [J]. Soil Science Society of America Journal, 1986,50(8):627-633. [10] Six J, Elliott E T, Paustian K. Aggregate and soil organic matter dynamics under conventional and no-tillage systems[J]. Soil Science Society of America Journal, 1999, 63(6):1350-1358. [11] 安婷婷,汪景宽,李双异,等. 施用有机肥对黑土团聚体有机碳的影响[J].应用生态学报,2008,19(2):369-373. An T T, Wang J K, Li S Y, et al. Effect of manure application on organic carbon in aggregates of black soil[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,2008,19(2):369-373. [12] 章明奎,郑顺安,王丽平. 利用方式对砂质土壤有机碳、氮和磷的形态及其在不同大小团聚体中分布的影响[J].中国农业科学,2007,40(8):1703-1711. Zhang M K, Zheng S A, Wang L P. Chemical forms and distributions of organic carbon, nitrogen and phosphorus in sandy soil aggregate fractions as affected by land uses[J]. Scientia Agricultura Sinica,2007,40(8):1703-1711. [13] 中国土壤学会.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农业科技出版社,1999. [14] 国家林业局. 森林生态系统长期定位观测方法体系[M]. 北京:中国林业出版社,2011. [15] 檀文炳,王国安,韩家懋,等.长白山不同功能群植物碳同位素及其对水分利用效率的指示[J].科学通报,2009,54(3):1912-1916. Tan W B, Wang G A, Han J M, et al. δ13C and water-use efficiency indicated by δ13C of different plant functional groups on Changbai Mountains, northeast China[J]. Chinese Science Bulletin, 2009, 54(3):1912-1916. [16] 刘贤赵,王国安,李嘉竹. 中国北方农牧交错带C3草本植物δ13C与温度的关系及其对水分利用效率的指示[J].生态学报, 2011,31(1): 123-136. Liu X Z, Wang G A, Li J Z. Relationship between temperature and δ13C values of C3 herbaceous plants and its implications of WUE in farming-pastoral zone in north China[J]. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(1): 123-136. [17] Farquhar G D, Ehleringer J R, Hubick K T. Carbon isotope discrimination and photosynthesis[J]. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 1989, 40(8):503-507. [18] 刘启明,王世杰,朴河春,等. 稳定碳同位素示踪农林生态转换系统中土壤有机质的含量变化[J]. 环境科学,2002,23(3): 75-78. Liu Q M, Wang S J, Piao H C, et al. Soil organic matter changes of turnover ecosystems traces by stable carbon isotopes[J]. Environmental Science, 2002, 23(3): 75-78. [19] Paul K I, Polglase P J, Nyakuengama J G, et al. Change in soil carbon following afforestation [J]. Forest Ecology and Management, 2002, 168(3):241-257. [20] Guo L B, Gifford R M. Soil carbon sequestration and land-use change:a meta analysis[J]. Global Change Biology, 2002, 8(1):345-360. [21] Post W H, Kwon K C. Soil carbon sequestration and landuse change:processes and potential[J]. Global Change Biology, 2000, 6(2):317-327. [22] Vesterdal L, Ritter E, Gundersen P. Change in soil organic carbon following afforestation of former arable land[J]. Forest Ecology and Managment, 2002, 169(8):137-147. [23] Steinbeiss S, Temperton V M, Gleixner G. Mechanisms of soil carbon storage in experimental grasslands[J]. Biogeosciences Discuss, 2007, 4(5):3829-3862. [24] Bird M I, Veenendaal E M, Lloyd J J. Soil carbon inventories and δ13C along a moisture gradient in Botswana [J]. Global Change Biology, 2004, 10(2):342-349. |
[1] | 丛明珠, 刘琪璟, 孙震, 董淳超, 钱尼澎. 长白山北坡植物群落β多样性及其组分驱动因素分析[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(2): 99-106. |
[2] | 曹荔荔, 阮宏华, 李媛媛, 倪娟平, 王国兵, 曹国华, 沈彩芹, 徐亚明. 不同林龄水杉人工林地表大型土壤动物群落特征比较研究[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(2): 91-98. |
[3] | 张怡婷, 夏念和, 林树燕, 丁雨龙. 我国寒竹属空间分布特征及影响因素[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(2): 107-114. |
[4] | 胡衍平, 刘卫东, 张珉, 陈明皋, 程勇, 魏志恒, 庞文胜, 吴际友. 山乌桕家系叶片叶色参数和色素含量及其解剖结构研究[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(2): 123-133. |
[5] | 王一洁, 王璐冕, 丁真慧, 钱程, 曹加杰. 城市滨水绿地空间夏季微气候效应研究[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(2): 233-241. |
[6] | 赵国扬, 洪波, 高俊平, 赵鑫, 黄洪峰, 徐彦杰. 菊属新品种‘雀欢’[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(2): 254-255. |
[7] | 任佳辉, 高捍东, 陈哲楠, 李浩, 刘强, 陈澎军. 杂交新美柳苗对盐涝胁迫的生长和生理响应[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(2): 57-66. |
[8] | 董亚文, 陈双林, 谢燕燕, 郭子武, 张景润, 汪舍平, 徐勇敢. 林下植被演替过程中毛竹和主要优势树种叶片建成成本变化特征[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(1): 179-186. |
[9] | 徐薪璐, 孔淑鑫, 吕卓, 江帅君, 赵婉琪, 林树燕. 靓竹叶色表型叶片形态、结构与光合特性相关性研究[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(1): 145-154. |
[10] | 曹永慧, 陈庆标, 周本智, 葛晓改, 王小明. 不同截雨干旱时间对毛竹叶片氮含量时空分布的影响[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(1): 155-161. |
[11] | 隋夕然, 李军, 陈娟, 华军, 沈谦, 杨洪胜, 何前程, 李由, 王伟, 彭冶, 葛之葳, 张增信. 徐州市侧柏人工林群落不同演替阶段物种多样性变化[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(1): 171-178. |
[12] | 尹华康, 张晋东, 黄金燕, 蒲冠桦, 毛泽恩, 周材权, 黄耀华, 付励强. 四川马边大风顶自然保护区大熊猫主食竹空间分布特征[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(1): 187-193. |
[13] | 孔凡斌, 金晨涛, 徐彩瑶. 罗霄山地区生态系统服务与居民福祉耦合协调关系变化及其影响因素[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(1): 245-254. |
[14] | 龚霞, 吴银明, 王海峰, 曾攀, 唐亚, 温铿, 焦文献. 花椒新品种‘蜀椒1号’[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(1): 265-266. |
[15] | 吴桐, 王贤荣, 伊贤贵, 周华近, 陈洁, 李蒙, 陈祥珍, 高书成. 樱花新品种‘胭脂雪’[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2025, 49(1): 267-268. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||