摘 要

不同人工林的经营会对土壤团聚体有机碳带来不同的影响，从而会造成土壤肥力和土壤固碳状况大相径庭。柳树是目前重要的人工林栽培树种之一，将典型柳树人工林土壤作为研究对象，通过野外调查采样和室内分析测定，研究柳树人工林土壤团聚体有机碳贡献率特征，对保护环境和促进人工林可持续发展具有积极意义。结果表明：柳树人工林对不同粒级土壤团聚体有机碳的影响各不相同。柳树人工林上层（0-20cm）土壤各粒级团聚体有机碳贡献率由大到小顺序为：2-0.25粒级（43.71%）、gt;2粒级（41.61%）、0.25-0.053粒级（12.46%）、lt;0.053粒级（2.22%），中层（20-40cm）和下层（40-60cm）土壤由大到小的顺序都为：2-0.25粒级、0.25-0.053粒级、gt;2粒级、lt;0.053粒级，由此说明，柳树人工林土壤较对照土壤具有较好的固碳增汇功能，这与柳树人工林经营有利于增加土壤有机质、改善土壤结构性、形成更多更大的团聚体密切相关。

关键词： 人工林；柳树；土壤团聚体；土壤有机碳

Study on Contribution Rate of Soil Organic Carbon Contribution in Willow Plantation

Abstract

Different artificial forest management will have different effects on soil organic carbon in aggregates, which can lead to soil fertility and soil carbon sequestration status. Be quite different willow is one of the most important plantation species, typical willow plantation soil as the research object, through field sampling and laboratory analysis, the soil of willow plantations the contribution rate of soil organic carbon characteristics, is of positive significance to protect the environment and promote the sustainable development of plantation. The results show that the effect of willow plantations on different fractions of organic carbon in soil aggregates was different. Willow plantation upper soil (0-20cm) each graded aggregate organic carbon contribution from big to small order: the size of 2-0.25 grade (43.71%), gt;2 grade (41.61%), 0.25-0.053 grade (12.46%), lt;0.053 grade (2.22%), middle (20-40cm) and lower (40-60cm) sequence of soil from big to small are: 2-0.25 grade, 0.25-0.053 grade. gt;2 grade, lt;0.053 grade, Thus illustrate, the willow plantation soil than in the control soil has good carbon sink function, which is conducive to the increase of soil organic matter and the management of willow plantations, soil improvementSoil structure is closely related to the formation of more larger aggregates.

Keywords： plantation；Willow；Soil aggregates；Soil organic carbon

目录

1绪论 1

1.1 研究目的和意义 1

1.2国内外研究进展 2

1.2.1土壤团聚体有机碳的概念及特性研究 2

1.2.1.1土壤团聚体、土壤有机碳的概念及其关系 2

1.2.1.2典型人工林土壤团聚体有机碳特征分析 2

1.2.2土壤团聚体及有机碳的影响因素 3

1.2.2.1作物轮作模式对土壤团聚体有机碳的影响 3

1.2.2.2不同种植方式对土壤团聚体有机碳的影响 3

1.2.2.3轮耕与施肥对土壤团聚体有机碳含量的影响 4

1.2.2.4不同经营年限对土壤团聚体有机碳含量的影响 4

1.2.3土壤团聚体有机碳的积累和改良措施 4

1.2.3.1扩大有机种植，增进土壤固碳 4

1.2.3.2延长轮作周期，稳定土壤固碳 5

1.2.3.3增施有机肥，提高土壤有机碳积累 6

2试验地概况与研究方法 7

2.1试验地概况 7

2.2研究方法 7

2.2.1试验地选择 7

2.2.2土壤样品采集与处理 7

2.2.3 土样分析项目与方法 7

2.2.4数据处理 8

3结果分析 9

3.1土壤各粒级团聚体有机碳贡献率状况 9

3.2柳树人工林土壤团聚体有机碳贡献率的总体特征 13

4结论与建议 14

4.1结论 15

4.2建议 15

致谢 17

参考文献 18

1 绪论

土壤团聚体是土壤无机颗粒和有机物在土壤成分的参与下形成的具有不同尺度的多孔结构单元，是土壤结构的主要表征，其数量和粒径分布状况在一定程度上影响了土壤孔隙性、持水性和通透性。土壤团聚体尤其是水稳性团聚体的定量评价指标，如平均重量直径（MWD）、分形维数（D值）及团聚体破坏率（PAD）能较好的指示土壤结构的好坏。土壤团聚体不仅在持水保肥方面具有重要作用，而且与土壤的抗蚀能力具有密切关系。

有机质是团聚体形成的重要胶结物质，而团聚体又是有机质固存的主要场所，对有机质的物理保护被认为是有机质稳定的重要机制之一。目前，有关人工林林地土壤退化、生产力持续下降等问题已受到林业工作者的普遍重视，土壤结构退化是其中的重要方面。因此，土壤团聚体稳定性及有机碳方面的研究作为土壤研究的重要内容，备受国内外学者的广泛关注。

人工林地的建造对缓解我国目前的木材紧张状况起着巨大的作用，随着马尾松、杨树等人工林地的不断发展和连栽，出现了林木生长缓慢和林地土壤肥力衰退下降等现象，对林业生产造成严重影响。柳树人工林是今年来发展较快的人工林地，对他的土壤肥力和土壤团聚体有机碳含量的研究还鲜有深入研究，通过对连云港柳树人工林样地的取林研究及与对照样地的比较，通过不同的方式来测定土壤团聚体及其有机碳含量，分析柳树人工林地土壤团聚体有机碳含量的变化趋势和影响因素，从而做出相应的改善治理措施，为保护林地环境和人工林地的发展提出一些建议。为此，开展柳树人工林土壤团聚体有机碳研究，不仅有利于了解柳树人工林土壤团聚体有机碳贡献率的特征，也为人工林土壤肥力的维护和固碳减排增汇提供一系列的基础数据，保护了林地环境，促进了人工林地的可持续发展。

1.1 研究目的和意义

不同的植被、经营时间、管理措施对土壤团聚体及有机碳的影响不同。土壤团聚体作为土壤结构的基本构建单元，是土壤肥力的重要指标之一，它除了影响土壤孔隙性、通透性、抗蚀性等基本性状外，还对土壤有机碳具有特殊的保护作用，即土壤团聚体中的有机碳能更持久稳定地得以保存，因此，开展森林植被下土壤团聚体有机碳方面的研究，不仅对提高土壤肥力，而且对促进土壤固碳、增汇、减排均有重要意义。

1.2 国内外研究进展

1.2.1 土壤团聚体有机碳的概念及特性研究

1.2.1.1土壤团聚体、土壤有机碳的概念及其关系

土壤有机碳和土壤结构是衡量土壤地力的重要指标,同时也是影响土壤稳定性和生产力的主要因素^[1-3]。土壤有机碳对团聚体的形成和稳定具有重要作用,而土壤团聚结构对土壤有机碳的累积与分解具有显著影响^[4]。土壤团聚体是土壤的基本结构单位，是由矿物颗粒与有机物在土壤成分的参与下形成的不同尺度大小的多孔结构体。土壤有机碳是土壤团聚体形成的主要胶结剂，土壤有机碳含量越高，土壤团聚体越稳定；另一方面，土壤团聚体的形成是有机碳固定的重要机制，团聚体的数量越多，越有利于土壤有机碳的积累^[5]。在各类土地利用中，团聚体活性有机碳也成了一个重要的衡量指标：就喀斯特山区而言，土壤团聚体活性有机碳含量与土壤团聚体总有机碳含量呈极显著正相关关系（r=0.8768）,表明团聚体活性有机碳可以作为衡量喀斯特山区土壤团聚体有机碳动态的一个敏感性指标^[6]。

1.2.1.2典型人工林土壤团聚体有机碳特征分析

土壤团聚体与土壤MWD呈正相关。一般地，粒径大的团聚体组成比例越高，土壤MWD就越大，土壤团聚体越稳定。以北京八达岭地区4种人工林为案例，随着土层的加深，MWD随着土层的加深有逐渐降低的趋势，即土层越深，土壤团聚体稳定性越差^[7]。林分类型对表层土壤团聚体稳定性有较强影响，而对表下层土壤团聚体的稳定性影响相对较弱。