3种典型散生竹凋落物和鲜叶植硅体碳含量的动态变化规律及植硅体碳产生通量的估测

发布时间：2020-07-10 04:06

【摘要】：植硅体闭蓄有机碳(Phytolith-occluded organic carbon,PhytOC)是封存在植硅体中的有机碳,是陆地长期固碳的重要机制之一。中国是一个竹资源大国,竹种资源、竹林面积均居世界之冠,散生竹种植面积占全国竹林总面积的81%,在世界竹林碳汇中发挥重要作用。本研究选取毛竹(Phyllostachys edulis)、高节竹(Phyllostachys Prominens)和苦竹(Pleioblastus amarus)3种典型散生竹作为研究对象,通过收集全年每个月份的凋落物,以及不同季节毛竹鲜叶,研究其全年凋落物量,凋落物中C、N元素含量、植硅体含量、植硅体碳含量的年动态变化,并通过分析毛竹不同月份鲜叶植硅体碳封存速率与全年凋落物植硅体碳封存速率的相关性,找到典型毛竹林植硅体碳封存速率估算的最佳鲜叶采样时间,其主要研究结果如下:1)3种典型散生竹凋落物C、N含量和C/N的动态变化:毛竹、高节竹和苦竹凋落物中的C含量分别变动于404.10~460.65 mg·g~(-1)、424.47~487.25 mg·g~(-1)和404.70~468.05 mg·g~(-1);毛竹、高节竹和苦竹凋落物中的N含量分别变动于9.33~12.70 mg·g~(-1)、9.65~15.80 mg·g~(-1)和9.80~12.78 mg·g~(-1);毛竹、高节竹和苦竹凋落物中的C/N含量分别变动于31.51~45.97、27.47~47.19和32.93~45.97。不同竹种凋落物中C、N含量、C/N的年均值相近。3种典型散生竹凋落物中C、N含量及C/N在不同月份采集的样品之间均存在显著性差异(p0.05)。不同竹种凋落物中C、N含量、C/N、植硅体含量、植硅体碳含量均存在季节性变化,且最高值和最低值出现的时间因竹种而异。2)3种典型散生竹林全年C、N元素归还量:3种竹种的凋落物生物量为高节竹(2063 kg·hm~(-2)·a~(-1))毛竹(1806 kg·hm~(-2)·a~(-1))苦竹(1445 kg·hm~(-2)·a~(-1))。不同类型竹林的凋落物C元素年归还量为高节竹(907 kg·hm~(-2)·a~(-1))毛竹(763 kg·hm~(-2)·a~(-1))苦竹(610kg·hm~(-2)·a~(-1));3种竹林凋落物N元素年归还量分别为高节竹(28.0 kg·hm~(-2)·a~(-1))毛竹(21.0 kg·hm~(-2)·a~(-1))苦竹(16.8 kg·hm~(-2)·a~(-1))。不同竹种的凋落物、C、N元素的归还量均存在显著性差异(p0.05)。3)3种典型散生竹凋落物生物量和凋落物植硅体与植硅体碳含量的动态变化:毛竹、高节竹和苦竹全年凋落物中植硅体含量变化范围分别为67.72~128.12 g·kg~(-1)、47.08~99.98 g·kg~(-1)和23.99~112.38 g·kg~(-1)。3种典型散生竹凋落物中植硅体碳含量的变化范围为0.63~4.27 g·kg~(-1),不同竹种凋落物中植硅体碳含量的年均值存在显著性差异(p0.05),大小顺序表现为毛竹(3.02 g·kg~(-1))高节竹(2.02 g·kg~(-1))苦竹(1.89g·kg~(-1))。相同竹种全年不同月份凋落物中植硅体碳含量存在显著性差异(p0.05)。4)估算毛竹林植硅体碳封存速率的最佳鲜叶采样时间研究:凋落物的植硅体碳封存速率,毛竹(0.035 t-e-CO_2 hm~(-2)·a~(-1))和高节竹(0.032 t-e-CO_2 hm~(-2)·a~(-1))显著高于苦竹(0.025 t-e-CO_2 hm~(-2)·a~(-1))(p0.05)。毛竹鲜叶中植硅体和植硅体碳含量变化范围分别为23.45~101.07 g·kg~(-1)和0.73~1.98 g·kg~(-1),且不同月份间差异显著(p0.05);不同月份毛竹鲜叶植硅体碳封存速率变动于0.75~7.68 kg·hm~(-2)·a~(-1);2月份和12月份毛竹鲜叶植硅体碳封存速率与全年凋落物植硅体碳封存速率间无显著性差异,因此可将2月份和12月份作为估算毛竹林植硅体碳封存速率的最佳采样月份。由上述结果可以得出结论,不同竹种的施肥管理应当根据其各自的凋落物C、N含量、C/N的季节变化来调整,而通过采集竹林鲜叶来估算植硅体碳封存速率时应当研究全年各个月份鲜叶样品所得的植硅体碳封存速率与凋落物植硅体碳封存速率之间的相关性来决定。
【学位授予单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S795

【参考文献】

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本文编号：2748430