贺兰山主要森林类型土壤和根系有机碳研究_许浩.pdf

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1、第28卷第2期干旱区资源与环境Vol．28No．22014年2月JournalofAridLandＲesourcesandEnvironmentFeb．2014文章编号:1003－7578(2014)02－162－05*贺兰山主要森林类型土壤和根系有机碳研究1，2111111许浩，张源润，季波，何建龙，蔡进军，李娜，李生宝(1．宁夏农林科学院荒漠化治理研究所，银川750002;2．南京大学地理与海洋科学学院，南京210093)提要:土壤有机碳是陆地碳库的重要组成部分，其形成常和植被、气候等环境要素相关。为了解贺兰山地区土壤

2、有机碳状况，2011年对贺兰山东麓青海云杉(Piceacrassfolia)、油松(Pinustabulaeformis)和灰榆(Ul-musglaucescens)林下土壤和根系取样，测定了各自的有机碳含量。结果表明:青海云杉、油松和灰榆林林下土2壤平均有机碳含量分别为34．12g/kg、17．83g/kg和15．32g/kg，林下根系有机碳密度分别为869．12g/m、532．2222217g/m和242．68g/m，林下土体(土壤和根系)有机碳密度分别为17．58kg/m、9．55kg/m和4．00kg/m;林下根系

3、有机碳占林下土体有机碳的比重为4．94%～6．0%。贺兰山青海云杉林下土壤碳储量高于全国森林土壤碳储量平均水平，油松林下碳储量略低于全国森林土壤碳储量平均水平，灰榆林碳储量仅为全国森林土壤碳储量平均水平的36．7%。青海云杉和油松林利于土壤有机碳累积，其林下土壤是贺兰山地区重要的有机碳库。关键词:土壤有机碳;森林;贺兰山中图分类号:S714文献标识码:A在全球气温日益上升的今天，陆地碳循环的研究受到了格外关注。森林植被是陆地碳库的重要组成部分，由于森林类型的多样性、结构的复杂性以及森林对干扰和变化环境响应的时空动态变化，至

4、今对森林生态系统碳固持潜力、关键碳过程及其稳定性维持机制的认识还十分有限，导致对森林土壤碳储量和变［1］率的估算存在较大的不确定性。土壤是陆地生态系统最大的碳库，其碳储量相当于大气碳库的3．3倍［2，3］和植物碳库的4．5倍。由于土壤碳储量巨大，土壤碳循环过程的微小变化都将对CO2的释放产生显［4］著影响。深入开展森林生态系统碳循环机制、土壤碳关键过程及其稳定性维持机制的研究，可增强对［5］全球气候变化和生态系统管理、对森林固碳潜力及其不确定性的认识。不同生态系统的土壤有机碳储量可反映该生态系统的固碳能力，由于在不同的生态

5、环境条件下控制土壤有机碳循环的因素不同，导致［6］土壤中的有机碳具有较高的空间变异性，这种变异性常和植被类型密切相关。贺兰山是我国温性针叶树油松的分布西界和寒温性针叶树青海云杉的分布东界，是我国针叶林地理分布的一个过渡区域，也是我国华北地区典型的落叶阔叶林分布的西缘，在贺兰山以及更西的山地，没有［7］典型落叶阔叶林的分布。由于贺兰山所处区域的特殊性，贺兰山地区不同森林植被下土壤有机碳研究对了解植被在土壤有机碳库形成的作用具有重要意义。1材料与研究方法1．1研究区域概况研究区位于贺兰山东麓，该区气候类型为典型大陆性气候，年降

6、雨量230～600mm。青海云杉林分布于海拔2400～3100m的地带，该地带降雨量350～450mm，林下土壤以灰褐土为主，地表有较厚的苔藓层覆盖。油松林分布于2000～2400m的地带，该地带降雨量250～350mm，林下土壤为灰褐土和灰钙土，部分区域有油松与山杨(Populusdavidiana)、杜松(Juniperusrigida)等乔木，虎榛子(Ostryopsisdavidiana)、小*收稿日期:2012－6－19;修回日期:2012－7－16。基金项目:国家自然科学基金(40861028);宁夏自然科学基

7、金(NZ0967);宁夏农科院自主研发项目"贺兰山自然保护区森林碳汇功能研究"项目资助。作者简介:许浩(1979－)，男，汉族，宁夏隆德人，助理研究员，博士研究生，研究方向:自然地理。通讯作者:李生宝，nxnlkxylsb．hi@163．com．第2期许浩等贺兰山主要森林类型土壤和根系有机碳研究·163·叶忍冬(Loniceramicrophylla)、小檗(berberisoritrepha)等灌木混杂，林下有苔草(Carextristachya)、早熟禾(Poastereophylls)等草本植物。灰榆林主要分布于15

8、00～2100m的地带，该地带降雨量200～300mm，土壤以灰钙土和粗骨土为主，间杂有大量砾石，林下植物主要是短花针茅(Stipabreviflora)和灌木亚菊(Aja-niafruticulosa)。1．2研究方法土壤取样:青海云杉和油松林下砾石含量少，因此直接用环刀取上下层土壤容重，然后取样带回