A Study on Vertical Distribution Characteristics of Soil Organic Carbon in Juniper Plantation

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2019.06.019

Abstract

Abstract:

To explain the spatial variation of soil organic carbon in Juniper plantation and the influence of environmental factors on organic carbon,soil samples of 0-80 cm profile depth were sampled.Measured the soil organic carbon and other soil properties,analyzed the vertical distribution of soil organic carbon and the relationship between them.The results showed that soil organic carbon content(36.01%),organic carbon density(34.83%) and available nitrogen content(47.06%) in the 0-20cm soil layer were all relatively large.Soil organic carbon content was significantly positively correlated with soil organic carbon density and soil available nitrogen content.Soil bulk density and soil pH value were negatively correlated with soil organic carbon,while soil total porosity,capillary water holding capacity and capacity and field water holding capacity were positively correlated.The vertical distribution of carbon content in the soil profile of the whole forestland shows a pattern of first steep drop and then gradual decrease.Soil fertility can be improved by changing stand structure and replanting broad-leaved trees.

Key words: Juniper plantation, organic carbon, vertical distribution, influencing factors, soil physical and chemical properties, aggregate

CLC Number:

S714.2

ZHOU Huiping, WANG Xiaobing, CAO Yinghui, WANG Aizhi, LIANG Wanyan. A Study on Vertical Distribution Characteristics of Soil Organic Carbon in Juniper Plantation[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2019, (6): 108-114.

Figures/Tables 6

Fig.1

Fig.2

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References 34

[1]	王绍强, 朱松丽. 中国土壤有机碳库及空间分布特征分析[J]. 地理学报, 2000,55(5):533-544.
[2]	田娜, 王义祥, 翁伯琦. 土壤碳储量估算研究进展[J]. 亚热带农业研究, 2010,6(3):193-198.
[3]	Lal R. Forest soils and carbon sequestration[J]. Forest Ecology and Management, 2005,220(1/3):242-258. doi: 10.1016/j.foreco.2005.08.015
[4]	李斌, 方晰, 李岩, 等. 湖南省森林土壤有机碳密度及碳库储量动态[J]. 生态学报, 2015,35(13):4265-4278. doi: 10.5846/stxb201409211867
[5]	田耀武, 贺春玲, 刘杨, 等. 河南省森林土壤有机碳储量及其空间分布格局[J]. 中南林业科技大学学报, 2018,38(2):83-89.
[6]	王艳丽, 字洪标, 程瑞希. 青海省森林土壤有机碳氮储量及其垂直分布特征[J]. 生态学报, 2019,39(11):2-10.
[7]	袁瑱, 周志勇, 赵洪涛, 等. 太岳山森林土壤有机碳矿化随温度湿度和培养时间的变化特征[J/OL]. 应用与环境生物学报,(2019-05-06)[2019-05-23]. https://doi.org/10.19675/j.cnki.1006-687x.2019.01012.
[8]	鲁博权, 臧淑英, 孙丽. 冻融作用对大兴安岭典型森林土壤活性有机碳和氮矿化的影响[J]. 环境科学学报, 2019,39(5):1664-1672.
[9]	刘林馨, 王健, 杨晓杰, 等. 大兴安岭不同森林群落植被多样性对土壤有机碳密度的影响[J]. 生态环境学报, 2018,27(9):1610-1616.
[10]	祝鑫海, 张远智, 杨少斌. 北京市核心区土壤养分空间变异特征[J]. 福建农林大学学报:自然科学版, 2018,47(5):580-586.
[11]	刘庚, 任军, 胡长群, 等. 长春市高新北区绿地土壤质量分析[J]. 东北师大学报:自然科学版, 2017,49(1):120-124.
[12]	李晓燕, 陈同斌, 雷梅, 等. 不同土地利用方式下北京城区土壤的重金属累积特征[J]. 环境科学学报, 2010,30(11):2285-2293.
[13]	伍海兵, 方海兰, 彭红玲. 典型新建绿地上海辰山植物园土壤水库特征及其影响因子[J]. 应用生态学报, 2016,27(5):1437-1444.
[14]	习丹, 旷远文. 城市化梯度上亚热带常绿阔叶林土壤有机碳及其组分特征[J]. 应用生态学报, 2018,29(7):2149-2155.
[15]	文伟, 彭友贵, 谭一凡, 等. 深圳市森林土壤主要类型有机碳分布特征[J]. 西南林业大学学报:自然科学, 2018,38(6):106-113.
[16]	王会利, 王绍能, 宋贤冲, 等. 广西猫儿山水青冈林土壤剖面有机碳垂直分布特征及影响因素[J]. 中南林业科技大学学报, 2018,38(11):89-94.
[17]	习丹, 旷远文. 广州城郊森林公园常绿阔叶林土壤有机碳及组分特征[J]. 生态科学, 2018,38(11):226-232.
[18]	高述超, 田大伦, 闰文德. 长沙城市森林土壤理化性质及碳贮量特征[J]. 中南林业科技大学学报, 2010,30(9):16-22.
[19]	武慧君, 姚有如, 苗雨青. 芜湖市城市森林土壤理化性质及碳库研究[J]. 土壤通报, 2018,49(5):1015-1022.
[20]	殷有, 刘源跃, 井艳丽. 辽东山区三种典型林型土壤有机碳及其组分含量[J]. 生态学杂志, 2018,37(7):2100-2106.
[21]	Kaiser K, Guggenberger G, Haumaier L, et al. The composition of dissolved organic matter in forest soil solutions:changes induced by seasons and passage through the mineral soil[J]. Organic Geochemistry, 2002,33(3):307-318. doi: 10.1016/S0146-6380(01)00162-0
[22]	薛杨, 杨众养, 陈毅青, 等. 热带滨海台地典型森林类型凋落物及土壤有机碳特征[J]. 热带作物学报, 2016,37(11):2083-2088.
[23]	王绍强, 周成虎, 刘纪远, 等. 东北地区陆地碳循环平衡模拟分析[J]. 地理学报, 2001,56(4):390-400.
[24]	冷寒冰. 城市不同香樟群落类型下土壤理化性质变化[J]. 上海交通大学学报:农业科学版, 2018,36(1):81-87.
[25]	Six J, Elliott E T, Paustian K. Soil macroaggregate turnover and microaggregate formation; A mechanism for C sequestration under no-tillage agriculture[J]. Soil Biology and Biochcmistry, 2000,32(14):2099-2103.
[26]	李军. 古尔班通古特沙漠南缘土壤水分有机碳和碱解氮的空间异质性分析[D]. 乌鲁木齐:新疆农业大学, 2016.
[27]	濮阳雪华, 苟清平, 王春春, 等. 陕北黄土区不同微地形土壤养分特征研究[J/OL]. 西北林学院学报,(2019-05-06)[2019-05-28]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1202.S.20190514.1726.014.html.
[28]	张威, 章高森, 刘光琇, 等. 腾格里沙漠东南缘可培养微生物群落数量与结构特征[J]. 生态学报, 2012,32(2):567-577.
[29]	张鹏, 张涛, 陈年来. 祁连山北麓山体垂直带土壤碳氮分布特征及影响因素[J]. 应用生态学报, 2009,20(3):518-524.
[30]	De Neve S, Hofman G. Influence of soil compaction on carbon and nitrogen mineralization of soil organic matter and crop residues[J]. Biology and Fertility of Soils, 2000,30(5/6):544-549. doi: 10.1007/s003740050034
[31]	许俊丽, 张桂莲, 张希金. 上海市人工林土壤理化性质与群落特征的相关性[J]. 浙江农林大学学报, 2018,35(6):1017-1026.
[32]	任玉连, 曹乾斌, 李聪, 等. 南滚河自然保护区森林群落特征与土壤性质之间关联分析[J/OL]. 西北林学院学报,(2019-05-15)[2019-05-28]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1202.S.20190514.1728.018.html.
[33]	刘景双, 杨继松, 于君宝, 等. 三江平原沼泽湿地土壤有机碳的垂直分布特征研究[J]. 水土保持学报, 2003,17(3):5-8.
[34]	丁文峰, 丁登山. 黄土高原植被破坏前后土壤团粒结构分形特征[J]. 地理研究, 2002,21(6):700-706.

土层/cm	≥2mm	1~2mm	0.45~1mm	0.2~0.45mm	<0.2mm
0~20	51.28	16.17	8.56	10.17	13.82
20~40	54.96	13.71	8.05	10.91	12.37
40~60	59.62	15.44	8.05	8.40	8.50
60~80	63.42	15.19	7.30	6.60	7.49

指标	有机碳含量	有机碳密度	土壤容重	总孔隙度	毛管持水量	田间持水量	自然含水量
有机碳含量	1
有机碳密度	0.96^**	1
土壤容重	-0.84^**	-0.9^**	1
总孔隙度	0.85^**	0.92^**	-0.98^**	1
毛管持水量	0.6^*	0.68^*	-0.8^**	0.86^**	1
田间持水量	0.73^**	0.82^**	-0.79^**	0.8^*	0.5	1
自然含水量	-0.02	0.2	-0.23	0.31	0.45	0.32	1

指标	有机碳含量	有机碳密度	pH值	有效氮
有机碳含量	1
有机碳密度	0.96^**	1
pH值	-0.75^**	-0.65^*	1
有效氮	0.96^**	0.98^**	-0.58^*	1