森林土壤有机碳
分类：开题报告 更新时间：09-28 来源：网络
研究目的和意义:
目的：通过对庐山不同森林植被的测定研究，运用蒸馏水浸提法、氯仿熏蒸法进行实验，测得各组分的含量，并对数据进行相关分析，以期进一步了解庐山8种森林植被类型对土壤有机碳分布的影响。
意义：分别研究了不同森林植被类型下土壤有机碳含量，研究其分布特征；测定不同林地下土壤有机碳的密度，研究其规律；分析不同森林植被类型活性有机碳含量以及各组分之间的相关性。旨在揭示不同森林植被类型下土壤有机碳的内部机理，从而为亚热带山地土壤质量评价和可持续利用提供科学有效的参考，还可以为该区森林土壤有机碳的科学管理以及相邻地区构建合理、稳定的土壤生态系统提供依据。
课题研究现状:
国外对森林土壤有机碳的研究，特别对森林土壤活性有机碳的研究一直是热点问题。Jenkinson and Rayner[4]（1977）将土壤有机碳分成可降解植物、抗分解植物、生物有机碳、物理稳定有机碳以及化学稳定有机碳等5类。Qualls and Haines[5]（1991）认为，土壤活性有机碳可以在土壤全碳变化之前反映土壤微小的变化，对于调节土壤营养元素的生物地球化学过程、矿物风化、土壤微生物活动以及其他土壤化学、物理和生物学过程具有重要意义。Skjemstad等[6]（2006）认为，由于森林土壤表层能获得较多凋落物，其树木根系分布又比农作物深，因此土壤活性碳形成量较大；同时一氧化碳对木质素或木质素结合物特别敏感，也促使森林土壤易氧化碳高于其他土地利用类型。
国内对森林土壤有机碳的研究主要表现为6个方面：（1）对森林土壤有机碳库的研究。张修玉等[7]（2010）对广州2种典型森林土壤有机碳库分配特征进行了研究，结果表明，在这2种森林土壤中，土壤表层的有机碳含量以及差异的程度最高，而随着土壤深度的不断增加，其差异在逐渐缩小；这2种森林植被类型下土壤活性有机碳含量的排序为：马尾松林常绿阔叶林；随着生物量的增加，土壤有机碳库占森林生态系统总有机碳库的比例表现出不断下降的趋势。（2）对不同植被类型下土壤有机碳的研究。王阳等[8]（2011）在乌岩岭自然保护区采集了6类自然植被下土壤有机碳总量、颗粒态有机碳和黑碳碳库，他们对这碳库分布特征进行了研究分析，结果表明，这6种植被类型下土壤有机碳总量、颗粒态有机碳贮量排序为常绿阔叶林>常绿落叶阔叶林>灌草丛>针阔混交林>针叶林>毛竹>农地；（3）对森林土壤活性有机碳的研究。莫汝静[9]（2012）对岷江上游地区不同林地类型下土壤活性有机碳组分进行了研究，结果表明，在针阔混交林、常绿阔叶林、灌木林、灌草地这4种植被类型下的土壤水溶性有机碳、溶解性有机碳和易氧化有机碳含量都存在着明显的差异。（4）对森林土壤有机碳组分分解方面的研究。安晓娟[10]（2013）选取6种在中国最具有代表性的天然林植被，研究分析了不同林地类型下土壤矿化碳的变化过程，在土壤活性碳、缓效性碳和惰性碳的含量数据方面，均是利用双指数方程拟合方法获得。其并进一步通过相关分析和方差分析等方法，分析得出不同林地的土壤有机碳及其组分的变化特征。（5）对森林土壤有机碳储量与分布的研究。刘玲[11]（2013）主要是以长白山落叶松天然林、长白山落叶松人工林、天然阔叶混交林和天然针阔混交林4种典型森林类型下土壤有机碳及养分空间异质性作为研究对象，研究结果表明，在0～20 cm和0～60 cm土层的半方差函数模型为指数模型和高斯模型，而分形维数呈现出不同方位土壤有机碳储量具有相同程度；回归克里格插值方法则考虑了地形因子的影响并为了提高预测的精度分离残差，其对有机碳空间分布的预测更加精确和贴近现实。（6）对森林土壤有机碳影响因素的研究。杨秀清等[12]（2011）研究土壤有机碳、全氮及碳氮比的空间变异特征及分布格局是以关帝山森林土壤为研究对象的，结果表明，次生林各指标呈现出较规则的斑块状分布，人工林土壤有机碳、全氮及碳氮比在空间分布上破碎化程度较高，这些都是因为森林演替和植被类型受到干扰以及地形等因素造成的。
课题研究主要内容、实施方案及创新点:
主要研究内容:www.Eeelw.com
（1）不同森林植被下土壤有机碳库的含量比较：设置八块实验样地，采样测定有机碳含量；（2）不同森林植被类型下土壤有机碳密度比较：有机碳密度的计算公式为： SOCDi=Ci×Di×Ei×(1-Gi)/100 式中：SOCDi—i土层土壤有机碳密度(kg/m2)；Ci—土壤有机碳含量(g·kg-1)；Di—土壤容重(g/cm3)；Ei—土层厚度(cm)；Gi—直径≥2 mm的石砾所占的体积百分比(%)。为提高研究数据分析的质量和科学性，本项目所有研究数据拟使用Excel 2007和SPSS 17.0进行数据处理和分析，并采用LSD方法（最小显著差数法）进行不同处理间差异显著性检验。（3）不同林地下土壤活性有机碳的比较以及活性有机碳组分的相关性：将采样后的样本进行混合均匀，带回做室内分析，除去土壤中一些植物的根系以及残体，把它们分为两份，然后将其中一份新鲜土样过2mm钢筛后放于设置成4度的冰箱中，以供进行WSOC和MBC的测定；另一份去杂、风干后过筛供土壤TOC含量的测定。土壤TOC采用重铬酸钾法；土壤WSOC用蒸馏水浸提法；土壤EOC的测定采用重铬酸钾以及硫酸在外加热条件下氧化测得；土壤MBC采用氯仿熏蒸法。利用Excel（2007）对数据进行整理，制图、绘表，采用SPSS（17.0）统计软件对测定数据进行统计分析。
为完成课题已具备和所需的条件：
进行调查，确定研究思路和计算方法；了解庐山8种森林植被的基本情况；相关资料的准备和数据查阅收集；实验测量整理数据并进行相关分析。
预计研究过程中可能遇到的困难和问题以及解决的措施：
数据测量或查找中，可能存在较大的数据误差，所以多次翻阅相关数据资料进行查阅并与测量结果进行比对。