华北落叶松人工林土壤有机碳对密度调整响应机制研究

基本信息
批准号:31700372
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:21.00
负责人:程小琴
学科分类:
依托单位:北京林业大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:韩海荣,董玲玲,马俊勇,吴然,田慧霞,刘旭军
关键词:
土壤微生物土壤酶活性华北落叶松土壤团聚体密度调整
结项摘要

Thinning treatment as an important forest management practices has an important effect on soil carbon sequestration capacity of forest plantations. However, there still exist uncertainties in the trend, magnitude and efficiency of carbon sequestration with regard to thinning treatments in soil organic carbon pools following thinning. In order to reveal the soil carbon stability mechanism, an in situ tracking experiment was conducted in the L. principis-rupprechtii plantation with heavy, medium and light intensity thinning and unthinned control plots in Shanxi province in northern China. Based on the wet-sieving method, the effects of four thinning regimes on soil aggregate structure and organic carbon fractions were examined. A laboratory culture experiment was conducted to reveal the mineralization characteristics of soil organic carbon fractions. It will reveal the protective mechanism of aggregate structure on soil organic carbon under different thinning regimes. In addition, based on molecular biology, we systematic researched the effects of four thinning regimes on soil microbial diversity and soil enzyme activity at micro-scale of soil aggregates to reveal soil organic carbon stability mechanism. This study provides a scientific basis for a more accurate assessment and prediction of soil carbon sink plantations. It also has certain contribution and practical application values to the sustainable management and carbon sequestration management of plantations in the Taiyue Mountain area.

林分密度调整作为一种重要的人工林经营活动,对人工林土壤碳固持能力有重要的影响。目前关于密度调整后森林土壤有机碳库变化的趋势、幅度及其碳汇功能仍存在很大的不确定性。因此,为了深入揭示密度调整对土壤有机碳稳定固持的关键机制,以四种密度调整水平的华北落叶松人工林为研究对象,采用团聚体分级方法,研究土壤团聚体及其有机碳对密度调整的响应特征和规律;结合室内培养试验,阐明密度调整对团聚体的土壤有机碳矿化动力学特征的影响,揭示团聚体结构对有机碳的保护机制;并借助分子生物学技术,阐明土壤微生物群落结构和功能在团聚体有机碳稳定中的生物调控作用以及对密度调控的响应。研究旨在为更加精确地评估和预测密度调整后人工林土壤碳汇功能提供科学依据,同时为山西太岳山地区人工林可持续经营与碳汇对策研究提供科学依据。

项目摘要

以华北落叶松人工林为对象,着眼于密度调控对土壤有机碳特征的影响,深入研究了探究不同密度调控、不同土层土壤团聚体特征,解释土壤团聚体稳定性和团聚体内有机碳的分异规律,阐述土壤中各级团聚体与团聚体内有机碳含量的相关性,结合不同团聚体水平土壤微生物组成和多样性的差异,揭示不同团聚体水平土壤有机质周转速率差异及其控制因素。结果如下:(1)华北落叶松人工林土壤碳氮磷组分受到了密度调控的显著影响。(2)不同密度林分下华北落叶松人工林土壤团聚体质量分布表现为:>2mm土壤团聚体含量最大,0.25-1mm粒径土壤团聚体含量与1-2mm粒径土壤团聚体含量次之,<0.25mm的土壤团聚体含量最小;土壤团聚体稳定性随林分密度的增加而先增加后减小,在密度1415株•hm-2的林分内土壤团聚体稳定性最大,林分密度为2100株•hm-2的林分内土壤团聚体稳定性最小;土壤团聚体总有机碳含量、各组分活性有机碳含量整体上随林分密度的增加而呈现先增加后减小的趋势,密度为1415株•hm-2的林分内土壤养分含量最高;(3)土壤团聚体有机碳累积矿化量随培养时间的推移而逐渐增多,在培养前期(29天前)土壤团聚体的有机碳矿化速率迅速降低,后期(29天后)相对稳定并逐渐趋近于“0”;(4)不同密度林分内土壤团聚体微生物含量存在差异,土壤团聚体微生物总量随林分密度的增大而先增加后减少,1415株•hm-2的林分中微生物总量最高;影响土壤团聚体有机碳累计矿化量和矿化速率的因素主要是土壤有机碳含量,大团聚体中真菌及水溶性有机碳对土壤团聚体累积矿化量影响最大,而小粒径团聚体中对土壤团聚体累积矿化量贡献最大的为细菌。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

DOI:10.14188/j.1671-8844.2019-03-007
发表时间:2019
2

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
3

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020
4

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018
5

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.19.016
发表时间:2020

程小琴的其他基金

相似国自然基金

1

落叶松人工林林分密度动态研究

批准号:39300104
批准年份:1993
负责人:李凤日
学科分类:C1608
资助金额:5.50
项目类别:青年科学基金项目
2

塞罕坝地区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林碳循环对模拟氮沉降的响应

批准号:41040008
批准年份:2010
负责人:朴世龙
学科分类:D0714
资助金额:20.00
项目类别:专项基金项目
3

塞罕坝地区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr)人工林土壤呼吸对模拟氮沉降的响应

批准号:41171202
批准年份:2011
负责人:朴世龙
学科分类:D0709
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
4

华北低丘山地人工林碳收支和水碳耦合关系对干旱的响应

批准号:31100322
批准年份:2011
负责人:同小娟
学科分类:C0306
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目