不同经营措施下的华北落叶松人工林土壤有机碳及养分特征

发布时间：2020-03-31 11:42

【摘要】：合理调控林分密度、选择混交模式作为两种被广泛认可的森林经营措施,能够改善森林生态系统中土壤有机碳及养分状况,有利于森林土壤有机碳、养分循环过程。为改善河北省塞罕坝地区的主要造林树种华北落叶松出现地力衰退、生态效益下降的状况,本研究在塞罕坝机械林场以两种不同经营措施:(1)白桦-华北落叶松混交林、樟子松-华北落叶松混交林、华北落叶松纯林,三种树种组成。(2)采伐强度CK(0%)、Ⅰ组(20%)、Ⅱ组(30%)、Ⅲ组(40%)的华北落叶松人工纯林。对土壤的容重、含水率、孔隙度、有机碳、全氮、全磷、pH、电导率8个指标进行方差分析、相关性分析和主成分分析(PCA),比较不同处理间的有机碳及养分特征差异,以及各个指标因子间的相关性。综合评价不同处理的林地土壤状况,以此选择适宜密度的华北落叶松密度与混交方式,达到改善林地土壤地力、提高森林系统稳定性的目的。(1)三种混交人工林的土壤有机碳含量范围在15.28-38.39g·kg-1之间,并且土壤有机碳与其他土壤因子之间有较强的相关性,土壤有机碳与全氮、全磷含量、电导率值的大小排序均为白桦-华北落叶松樟子松-华北落叶松华北落叶松纯林。在不同层土壤中,有机碳与全氮、全磷的含量表现为土壤表层含量高于土壤下层,具有“表聚效应”。本研究地林下土壤呈弱酸性,pH范围5.99-6.72,容重与pH在不同混交林分中均为樟子松-华北落叶松华北落叶松纯林白桦-华北落叶松。根据主成分分析结果,3种混交林的土壤综合得分排名为:白桦-华北落叶松华北落叶松纯林樟子松-华北落叶松,在塞罕坝地区营造白桦-华北落叶松混交林相较于其他两种林分更能改善林地土壤状况。(2)华北落叶松不同密度林分土壤中,有机碳含量范围在8.20-23.21g·kg-1之间。不同密度组中,土壤有机碳、全氮、全磷的变化特性基本一致,Ⅱ组Ⅲ组Ⅰ组CK组。土壤垂直方向上,随土层加深,土壤有机碳、全氮、全磷均有不同程度的降低,表现出养分在土壤层中的“表聚效应”。其中土壤有机碳、全氮和其他土壤理化性质间有较强的相关性,与容重、pH存在负相关关系。容重与pH在不同混交林分中均为樟子松-华北落叶松华北落叶松纯林白桦-华北落叶松。主成分分析得到不同林分密度中土壤的综合得分排名为:Ⅱ组Ⅲ组Ⅰ组CK组。在该地区华北落叶松人工林中,Ⅱ组(1495株·hm-2)相比其他几种林分密度更为合理。
【图文】：

２研宄区概况与研宄方法逡逑２研究区概况与研究方法逡逑２．１研究区概况逡逑本试验研究区域为河北省承德市塞罕坝机械林场，，塞罕坝地区森林面积约１１０逡逑万ｈｍ２，其中人工营林面积８６万ｈｍ２，其余均为天然林，该地区针叶林主要有华北逡逑落叶松邋Ｌａｒｉｘ邋ｐｒｉｎｃｉｐｉｓ－ｒｕｐｐｒｅｃｈｔｉｉ、云杉邋Ｐｉｃｅａ邋ａｓｐｅｒａｔａ，林地海拔约为邋１５００ｍ0逡逑

逦２０－３０逡逑土层ｓｏｉｌ邋ｄｅｐｔｈ邋（邋Ｓ／ｃｍ）逡逑图３．４不同树种混交林土壤有机碳逡逑ＳＯＣ：有机碳；大写字母：源于不同树种混交林的显著性差异；小写字母：源于不同土壤层的显逡逑著性差异（Ｐ＜０．０５）逡逑Ｆｉｇ３．４邋Ｓｏｉｌ邋ｔｏｔａｌ邋ｃａｒｂｏｎ邋ｏｆ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｔａｎｄ邋ｔｙｐｅｓ．逡逑Ｃａｐｉｔａｌ邋ｌｅｔｔｅｒｓ：邋ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ邋ｆｒｏｍ邋ｍｉｘｅｄ邋ｆｏｒｅｓｔｓ邋ｏｆ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｔｒｅｅ邋ｓｐｅｃｉｅｓ；邋ｌｏｗｅｒｃａｓｅ逡逑ｌｅｔｔｅｒｓ：邋ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ邋ｆｒｏｍ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｓｏｉｌ邋ｌａｙｅｒｓ邋（Ｐ＜０．０５）逡逑不同树种组成的土壤有机碳含量在１５．２８－３８．３９ｇ邋？邋ｋｇ－１之间，总体平均值逡逑２５．６８§？［以。白桦－华北落叶松的土壤有机碳值最大，最大达到了邋0．３８．３９ｇ＊ｋｇ－、逡逑平均值为２９．６２ｇ邋？ｋｇ－１。樟子松－华北落叶松的有机碳含量最小，平均值为２０．５７ｇ邋．ｋｇ－１。逡逑华北落叶松纯林介于两者之间，平均值为２６．８５ｇ＊邋ｋｇ－１。由表３．４可知，树种、土层逡逑及其交互作用对有机碳含量有显著影响。从土壤垂直剖面来看，三个树种组成的有逡逑机碳含量，在垂直方向上都呈现表层土壤值高于下层土壤的特征。随着土层加深，逡逑三种不同树种组成有机碳含量均显著增加（ｐ＜０．０５）。由图３．４可知，０－１０ｃｍ，１?
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S714.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 林婉奇;邹晓君;佘汉基;薛立;;山杜英人工林土壤有机碳和营养元素的垂直分布格局[J];东北林业大学学报;2019年12期

2 张凤;王世航;王军委;;土壤有机碳模型研究进展[J];宜春学院学报;2019年09期

3 马琳;;土壤有机碳变化特征研究进展[J];河南农业;2019年32期

4 张蒙;李晓兵;;放牧对土壤有机碳的影响及相关过程研究进展[J];草地学报;2018年02期

5 徐均华;黄国强;菅攀峰;胡庆辉;李智勇;郭松;柳立;江智敏;;土壤有机碳研究进展及在农田生产中的应用[J];耕作与栽培;2018年02期

6 黄锦学;熊德成;刘小飞;杨智杰;谢锦升;杨玉盛;;增温对土壤有机碳矿化的影响研究综述[J];生态学报;2017年01期

7 ;中国科学院新疆生态与地理研究所在土壤有机碳组分对土地利用的响应特征方面取得进展[J];干旱区地理;2017年02期

8 马昕昕;;温度对太谷县农田土壤有机碳矿化的影响[J];山西农业科学;2017年05期

9 王慧杰;常顺利;张毓涛;李翔;韩燕梁;;天山雪岭云杉林土壤有机碳密度空间分异及其与森林发育的关系[J];山地学报;2017年03期

10 邓飘云;陈建国;闫文德;;武陵山脉龙山段土壤有机碳密度分布及控制机制[J];黑龙江农业科学;2017年08期

相关会议论文 前10条

1 涂成龙;陆晓辉;崔丽峰;;贵州省农业土壤有机碳和氮化学计量在近50年里的变化[A];中国矿物岩石地球化学学会第九次全国会员代表大会暨第16届学术年会文集[C];2017年

2 雷娜;;延安治沟造地工程对土壤有机碳的影响[A];环境工程2017增刊2下册[C];2017年

3 秦小光;宁波;殷志强;穆燕;;末次间冰期以来渭南黄土地区土壤有机碳碳库的演变[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届（2011年度）学术年会论文集(中)[C];2012年

4 吴庆标;王效科;郭然;;土壤有机碳稳定性研究进展[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年

5 汪青;张平究;;退耕还湿对菜子湖湿地土壤有机碳组分与质量的影响[A];自然地理学与生态安全学术论文摘要集[C];2012年

6 李富山;韩贵琳;唐杨;吴起鑫;;喀斯特地区不同生态系统土壤有机碳氮特征:以贵州普定为例[A];中国矿物岩石地球化学学会第14届学术年会论文摘要专辑[C];2013年

7 邱海源;黄志伟;王宪;;区域土地利用方式对土壤有机碳的影响[A];第三届全国环境化学学术大会论文集[C];2005年

8 郭沂林;潘剑君;;寒温带与中亚热带森林土壤有机碳密度对比研究[A];面向未来的土壤科学（上册）——中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集[C];2012年

9 赵营;郭鑫年;刘汝亮;王世荣;;宁夏灌区不同类型农田土壤有机碳及活性组分含量特征[A];面向未来的土壤科学（上册）——中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集[C];2012年

10 周卫军;王凯荣;刘鑫;;有机物料循环对红壤稻田系统土壤有机碳转化的影响[A];第九届中国青年土壤科学工作者学术讨论会暨第四届中国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2004年

相关重要报纸文章 前5条

1 记者 李丽云 实习生 阴浩;用技术手段恢复黑土肥力[N];科技日报;2017年

2 步宣;全球循环与土壤有机碳[N];中国矿业报;2010年

3 本报记者 李禾;我国应加强土壤固碳能力研究[N];科技日报;2010年

4 ;拿什么留住你，黑土地[N];农民日报;2015年

5 记者　李大庆;400岁森林能持续积累碳[N];科技日报;2006年

相关博士学位论文 前10条

1 刘振;耕作与秸秆还田方式对农田土壤碳来源与作物光合碳截获的影响[D];山东农业大学;2019年

2 孙筱璐;不同气候和森林类型土壤有机碳组分差异特征[D];北京林业大学;2017年

3 阿里凯（KASHIF ALI KUBAR）;秸秆还田和免耕对土壤有机碳特性及水稳性团聚体的影响[D];华中农业大学;2018年

4 黄金权;水力侵蚀作用下小区尺度土壤有机碳动态及其微生物学机制[D];湖南大学;2014年

5 魏宗强;城市封闭土壤有机碳变化及其影响因素[D];南京大学;2013年

6 张勇;凤阳山不同林分类型对土壤有机碳的影响[D];南京林业大学;2018年

7 黄晓磊;稻麦轮作系统中弱晶质氧化铁与土壤有机碳的相互作用机制研究[D];南京农业大学;2017年

8 姜义亮;黑土区坡耕地土壤侵蚀对土壤有机碳流失的影响研究[D];西北农林科技大学;2019年

9 王婧;全球和样带尺度森林土壤有机碳驻留时间的变化及其影响因素[D];华东师范大学;2019年

10 张文娟;气候变化与放牧管理对三江源草地生物量和土壤有机碳的影响[D];兰州大学;2018年

相关硕士学位论文 前10条

1 丛高;不同气候带条件下森林土壤有机碳及其组分研究[D];吉林农业大学;2019年

2 蔡慕天;云南两种类型森林地面苔藓去除对土壤有机碳的影响[D];云南大学;2019年

3 白金月;土壤环境对西双版纳大渡岗森林土壤有机碳浓度的影响研究[D];云南大学;2019年

4 刘怡函;黄土高原植被恢复对土壤有机碳的影响[D];北京林业大学;2018年

5 麻泽宇;江西大岗山毛竹林土壤有机碳及其影响因素的研究[D];北京林业大学;2017年

6 赵俊勇;辽宁省老秃顶子山不同林分类型土壤有机碳及其组分研究[D];北京林业大学;2017年

7 郭雨桐;黄河口湿地不同植被类型条件下土壤有机碳分布及真菌群落结构特征[D];北京林业大学;2019年

8 罗翠娴;晋西水土保持林土壤有机碳和全氮空间分异规律研究[D];北京林业大学;2019年

9 杨英;不同土地类型的土壤有机碳结构特征及酶活性[D];北京林业大学;2017年

10 郝磊;不同经营措施下的华北落叶松人工林土壤有机碳及养分特征[D];北京林业大学;2019年

本文编号：2609031