论文部分内容阅读
全球变暖、大气二氧化碳浓度升高等环境问题,正在慢慢地影响着全球陆地生态系统的结构和功能,威胁着人类的生存与发展。植树造林已是应对全球变化的一项重要举措,在增强陆地碳汇、减少土壤侵蚀、缓解全球变暖等方面具有重要意义。植树造林通过影响土壤碳库的变化来调节地区的碳平衡及气候变化,在陆地生态系统中充当着重要的角色。造林地土壤有机碳的变化也是评价植被恢复措施及其生态效益的重要内容之一。本文为了了解长江流域地区造林后土壤有机碳的分布状况及探究全国范围上的土壤有机碳的影响因素,通过野外调查,共计1395个土壤样品,分析了长江流域植树造林以来土壤有机碳的分布特征,并结合历年文献资料搜集,共计430个样点信息,在全国范围上综合分析了土壤有机碳的影响因素,主要结论如下:(1)长江流域造林地土壤有机碳含量随着土壤深度的增加而逐渐降低。土壤有机碳主要在表层0-20cm中积累,占60cm深度土壤剖面内有机碳含量的47.84%,20-40cm和40-60cm深度的占比分别为30.22%和21.94%。这说明土壤表层具有较大的碳库;各土层有机碳含量的变异系数变化不大,在73.50%-86.35%之间,表现为中等程度变异,相对其他地区,贵州、云南和重庆出现了较大的变异系数;在微地形样方10m×10m中,下坡位土壤有机碳含量显著大于中坡位和上坡位(P<0.05),而中坡位和上坡位之间的有机碳含量无明显差异(P>0.05)。(2)随着土壤深度的增加,不同地区土壤有机碳储量的差异在减小,东北、西南地区表现出较高的土壤有机碳储量,西北地区的土壤有机碳储量较低;降雨和气温均对土壤有机碳存在显著影响,在降雨量<1200mm的地方,降雨可能会是限制土壤有机碳累积的因素之一。平均气温在低于5℃地区的深层土壤具有较大的碳固存潜力;乔木林具有较高的土壤有机碳储量,显著高于草地和灌木(P>0.05);土壤有机碳储量随植被恢复年限增长而增加,土壤层0-20cm、20-40cm、40-60cm的土壤有机碳随恢复年限的累积速率分别为0.40 Mg/(ha·yr)、0.26 Mg/(ha·yr)和0.20 Mg/(ha·yr);土壤有机碳储量随坡度变化总体上呈先增加后降低的趋势,在坡度0-5°及>20°时表现较低;不同海拔高度之间的有机碳储量有显著的差异性,随海拔呈地带性分布。(3)在表层土壤,各环境影响因子与土壤有机碳储量均存在0.05水平上的显著相关性。气温、降水、植被恢复年限、海拔均与土壤有机碳储量呈显著正相关性,坡度呈显著负相关性。总体来看,土层0-60cm的土壤有机碳储量与降水、气温、植被恢复年限及海拔均有显著相关性(P<0.01);各环境因子对土壤有机碳均存在明显的影响,且降水与坡度、气温与海拔的交互作用对土壤有机碳的影响也极为显著(P<0.01);主成分分析结果表明,气温、降水、海拔、坡度及植被恢复年限是影响土壤有机碳的主要因子,累积贡献率为66.401%。