摘 要

主要研究间伐措施下对土壤有机碳积累的影响，为森林土壤碳库管理提供理论依据。研究对象为0~60cm的土层土壤，对比分析不同间伐措施下的土壤有机碳含量和有机碳密度及其垂直分布特征，并进一步分析土壤理化性质与有机碳的相关性。两种处理下的土壤有机碳含量间伐后的比未间伐的高；土壤有机碳与土壤有机碳密度在不同土层深度中均表现出中度变异；土壤有机碳含量与密度均出现随着土层深度的增加而减小的趋势，且在0~40cm土层中占比超过50%。有机碳含量（x）与有机碳密度（y）的拟合曲线决定系数和斜率均随着土层深度的增加而呈现递增趋势，二者间为显著正相关关系。土壤有机碳含量与土壤全氮也呈现显著的正相关关系；有机碳含量与有机碳密度均与容重呈现显著负相关关系。所以我们得出结论：土壤有机碳的分布主要体现在表层土壤，但是土壤容重等物理性质会影响土壤有机碳的积累导致有机碳流失，底层土壤有机碳含量较少，但是不易受到这些因子的影响所以有机碳趋于稳定，比较容易积累。

关键词:土壤有机碳；土壤有机碳密度；垂直分布；相关性分析

Effects of felling measures on soil organic carbon in Cunninghamia lanceolata Plantation in Yongfeng, Jiangxi Province

Abstract

It is mainly to study the characteristics of soil organic carbon accumulation under thinning and to provide theoretical basis for forest soil carbon storage management.The research object of 0~60cm soil layer soil, comparative analysis of different thinning measures of soil organic carbon content and organic carbon density and the characteristics of the vertical distribution and further analysis the correlation of soil physical and chemical properties and organic carbon.The content of organic carbon in soil under two treatments was higher after thinning than that without thinning.Soil organic carbon and soil organic carbon density showed moderate variation at different soil depth.Both soil organic carbon content and density tended to decrease with the increase of soil depth, and accounted for more than 50% in 0-40cm soil layers.The fitting curve of organic carbon content (x) and organic carbon density (y) showed an increasing trend in determining coefficient and slope with the increase of soil depth, and there was a significant positive correlation between them.There was also a significant positive correlation between soil organic carbon content and soil total nitrogen.There was a significant negative correlation between organic carbon content and density of organic carbon and bulk density.So we draw the conclusion: the distribution of soil organic carbon in surface soil, but will affect the physical properties such as soil bulk density of soil organic carbon accumulation leads to loss of organic carbon, the underlying soil organic carbon content is less, but less susceptible to the influence of these factors and organic carbon stable, easy to accumulate.

Key words：soil organic carbon；soil organic carbon density；vertical distribution；correlation analysis

目 录

1 研究背景 1

1.1 研究目的与意义 1

1.2 研究概况 1

1.2.1 杉木概况 1

1.2.2 土壤有机碳的作用与影响 2

1.2.3 对土壤有机碳产生影响的因子 3

1.2.4 土壤有机碳与化学指标的关系 5

2 研究地与研究方法 5

2.1 研究地概况 5

2.2 研究方法 6

2.2.1 样品采集 6

2.2.2 分析项目与方法 7

2.3.3 数据处理方法 7

3 结果与分析 8

3.1 样地植被群落调查 8

3.1.1 植被群落调查及指标测定 8

3.1.2 主要植被群落特征分析 9

3.2 杉木人工林土壤有机碳 10

3.2.1 杉木人工林土壤有机碳含量不同土层分布规律 10

3.2.2 杉木人工林土壤有机碳密度不同土层分布规律 10

3.2.3 杉木人工林土壤有机碳密度与有机碳含量的关系 11

3.3 杉木人工林土壤有机碳含量与土壤理化性质 12

3.3.1 杉木人工林土壤有机碳含量与土壤理化学性质的相关性 12

3.3.2 不同容重与土壤有机碳含量的相关性 13

4 结论与讨论 14

4.1 不同经营管理措施对土壤有机碳分布的影响 14

4. 2 土壤有机碳的不同土层分布特征 14

4. 3 土壤有机碳的影响因子 15

致谢 16

参考文献 17

1 研究背景

• 1. 研究目的与意义

近年来，全球气候变化引起了国际社会的普遍关注。土壤有机碳库（SOCP）的可存储空间很大，其细微的变化都可能在很大程度上改变大气中的二氧化碳的浓度，因此土壤有机碳库在全球碳循环中有着十分重要的作用[1]，保持和提高生态系统特别是森林生态系统稳定性和可持续发展性方面有着重要作用[2]。森林作为全球最大的陆地生态系统，不但在保护生态方面有重要作用，在全球碳平衡中起着显著作用[3]。

土壤作为生态系统不可或缺的组成部分，是陆地生态系统一切生命繁衍的载体。由于土壤肥力可以体现土壤质量变化而常被用来表征土壤特性[4]。但是，土壤肥力是抽象概念，而经常用来评价土壤肥力的重要指标是土壤有机碳（SOC）。有机碳的动态平衡不仅会使土壤肥力和植物作物产量受到直接影响也会间接影响到其固存与排放对温室气体浓度、气候变化造成的影响。

人工林是森林生态系统的重要组成部分，造林使得土地利用方式发生改变，通过造林后植被生物量碳和土壤碳的相互作用，对减缓全球气候变暖具有积极作用。人工林受到人类活动干扰较为强烈，其土壤有机碳与经营措施密切相关，分布特征值得关注。杉木因其速生丰产的特点在江西等地被广泛种植，在带来巨大经济利益的同时，其对周边生态环境的改变也日益成为人们关注的焦点。本研究选区江西为试验区，主要以不同间伐处理，对土壤有机碳含量、土壤有机碳密度及其分布特征与土壤理化性质的相关性进行分析比较，希望为以后森林碳库的管理提供理论依据与参考。

1.2 研究概况

1.2.1 杉木概况

杉木（Cunninghamia lanceolata）树种是我国独有的速生型用材树种之一。其特性为生长周期短，木材材质优良，单位面积产量高，分布范围广泛，是我国最重要的商品用材品种之一。杉木在我国的栽培历史已有1000多年，其生长状况跟环境息息相关，需满足年平均降雨量至少到达1300毫米，年平均气温在16摄氏度以上，而且对土壤要求较高，不仅要肥沃还要疏松同时有良好的排水性能；另外坡度也会对杉木的生长产生影响。绝大多数林场或林农都会选择杉木作为首选树种，因为其生长周期短，材质好，产生的经济效益较高。对于杉木生长的环境选择尤为重要，气温、降水、干湿度、土壤性质等都有较高要求，土质为红壤、棕壤、黄壤土的丘陵地区或岗地较为适合杉木生长^[5]。