江西南岭——罗霄山脉常绿阔叶林土壤有机碳储量及其影响因素

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森林碳的源汇特征是区域生态安全的重要内容。森林土壤有机碳是陆地土壤最大的碳库,是森林生态系统的关键碳汇,其固碳能力关系到区域碳循环过程及抵御全球气候变化能力。南岭-罗霄山脉作为江西西南部上的生态屏障以及鄱阳湖流域的源头区,分布着我国东部地区最典型、最丰富多样的典型常绿阔叶林。对该区域常绿阔叶林土壤碳储量及其影响因素的研究,是研究我国特有的常绿阔叶林碳封存能力及鄱阳湖流域源头区森林生态系统碳平衡的重要内容。本文通过野外密集采集的78个土壤剖面共计490份土壤样品,同时结合地表植物群落调查数据,分析该区域森林土壤有机碳的分布格局,以及植被、气候、地形、土壤等因素对土壤有机碳含量和储量的影响,主要得到以下结果:
  1)南岭-罗霄山脉常绿阔叶林0-5cm土层壤有机碳含量为69.91±6.47g/kg,是5-10cm土层的1.5倍,20-30cm土层的3.8倍,70-100cm土层的5.3倍。1m深剖面土壤有机碳密度约为135.67±10.97Mg/hm2;表层10cm土壤有机碳密度约为42.02±5.08Mg/hm2。
  2)随着物种多样性的增加,土壤有机碳含量递增;而随着植物生物量的增加,土壤有机碳下降。植被对土壤有机碳的影响主要作用于表层20cm土层,其中乔木和草本是植被影响土壤有机碳的重要因素。
  3)气候因子与土壤有机碳含量和密度之间存在显著的负相关,这种影响只体现在表层20cm土层内。随着海拔的升高,土壤有机碳含量和密度递增,但这种影响仅限于表层30cm的土层范围内。
  4)生态化学计量元素中,土壤有机碳和氮磷之前存在极显著正相关;生态化学计量学对土壤有机碳的影响在各个土层都具有显著性,同样这种影响效果在表层土壤中更明显。
  5)基于随机森林模型发现,植被、地形、气候、生态化学计量学等主要影响表层30cm土层土壤有机碳,且影响效果随土层的加深而下降;土层超过30cm时,影响土壤有机碳的主要因素为土壤自身的性质,其他的因素影响效果不明显。
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