深层土壤有机碳的来源、特征与稳定性

深层土壤有机碳占土壤剖面总有机碳的一半以上.最近发现表层和深层土壤有机碳动态及其调控因素并不相同,这对准确评估土壤固碳潜力具有重要影响.深层土壤有机碳主要来源于根系、根系分泌物、可溶性有机碳、土壤微生物及生物扰动作用,这些来源的相对重要性可能取决于气候、土壤、植被类型和土地利用方式;与表层土壤相比,深层土壤有机碳一般具有较高的稳定性同位素C/N、平均驻留时间长、矿化速率低和高稳定性.深层土壤有机碳的生物化学稳定性、化学稳定性和物理保护三种稳定性机制的相对贡献并不清楚.未来应加强环境变化和人类干扰对深层土壤有机碳动态及稳定性影响的研究.

红壤侵蚀地马尾松林恢复后土壤有机碳库动态

运用RothC(version 26.3)模型,并结合"时空代换法"对长汀河田红壤侵蚀退化地马尾松人工恢复后林地表层(0—20cm)土壤有机碳库的动态变化进行了反演和预测,研究结果表明:RothC 26.3模型的模拟结果能够较好地反映红壤侵蚀地植被恢复过程中土壤有机碳的变化趋势;RothC 26.3模型适用于中亚热带季风气候条件下马尾松林地土壤碳库的动态模拟;侵蚀退化地在马尾松林建植后,林地表层土壤碳吸存速率以非线性的形式上升,并在15—25a时间内达到最大,马尾松恢复后前30a林地土壤平均碳吸存速率约为0.385 tC.hm-.2a-1,自马尾松建植后演替至当地顶级群落(次生林)全过程中平均碳吸存速率约0.156 tC.hm-.2a-1;根据模拟结果得到的拟合方程,计算得到研究区红壤侵蚀退化地的碳饱和容量约为36.85 tC/hm2,固碳潜力约为33.26 tC/hm2。

南方红壤侵蚀区马尾松林下植被恢复限制因子与改造技术

林下植被匮乏是南方红壤丘陵区退化马尾松林生态系统普遍存在的一个突出问题。恢复退化马尾松群落的林下植被对于扭转该地区低效马尾松林的逆向演替,改善当地生态环境具有重要意义。分析了马尾松林下植被匮乏的主要成因,并从土壤养分、土壤物理性状、夏季高温和季节性干旱、土壤酸化和人为干扰等方面综合探讨了林下植被恢复的主要限制性因素。从如何控制林地水土流失,改良退化林地土壤及减少人为干扰3个方面提出了退化马尾松林下植被恢复的对策。总结了到目前为止林下植被恢复较为成功的几种模式,以期为今后南方红壤侵蚀区退化马尾松林的改造和修复提供参考。

CO_2浓度升高对森林碳平衡及碳氮耦合的影响

森林碳平衡及碳氮耦合对大气CO2浓度升高的响应存在着诸多不确定性,现有研究主要集中在温带地区,并体现在光合作用、生产力及分配、枯落物分解以及土壤碳库等各个方面,研究结果表明:CO2浓度升高(1)短期内增强了森林的光合能力,长期条件下由于氮供应与叶氮含量的下降,就会产生光合下调与适应现象;(2)提高了森林净初级生产力(NPP)并影响其在各组分之间的分配,但却没有促进土壤氮矿化作用,土壤氮有效性降低,限制了森林NPP的持续上升;(3)增加了森林枯落物的数量,刺激了微生物的氮吸收与同化以及植物对有效氮的利用,从而影响分解过程;(4)增强了森林土壤的碳汇功能,但同样会受到氮有效性的直接限制与支持氮固定的其它养分的间接限制。由于热带、亚热带地区的环境因素与温带地区存在较大差异,未来应加强这些区域的相关研究,进一步揭示森林生态系统对CO2浓度升高的响应机制。

红壤侵蚀地马尾松人工林恢复过程中土壤非保护性有机碳的变化

选择红壤侵蚀区本底条件相似而恢复年限不同的马尾松林为对象，以侵蚀裸地和次生林为对照，结合时空代换法对侵蚀地植被恢复过程中表层土壤非保护性有机碳（轻组有机碳和颗粒有机碳）含量、分配比例及其向保护性有机碳转化过程进行研究．结果表明：在植被恢复过程中（0～30年）土壤有机碳含量及其储量随恢复年限极显著增加．植被恢复7～11年，土壤非保护性有机碳含量显著增加，其分配比例也明显升高，而恢复至27年和30年后分配比例保持在较稳定水平，说明植被恢复初始过程主要以非保护性有机碳的形式积累，而长期恢复后土壤有机碳呈相对稳定状态；0～10cm和10～20cm土壤非保护性有机碳向保护性有机碳的转化速率常数（k）与恢复年限分别呈极显著相关和显著相关，说明植被恢复过程中土壤非保护性有机碳逐渐向保护性有机碳转化．