武夷山土地利用变化对土壤有机碳的影响开题报告

1. 研究目的与意义

本项研究以武夷山自然保护区为实验基地，对4种不同土地利用类型的土壤有机氮进行研究，试图了解不同土地利用方式下土壤有机碳的差异，了解有机碳的生物地球化学行为及其在全球气候变暖下的生态学意义。

土壤有机碳量约为陆地生物量碳的2.4倍,其动态平衡不仅直接影响土壤肥力和作物产量,而且,其固存与排放对温室气体含量、全球气候变化也有重要影响。不合理的土地利用会导致大气co2浓度增加,加剧全球变暖的趋势和与之有关的气候变化。因此,土壤有机碳的动态及其控制过程研究,不仅是土地资源可持续利用的重要基础,而且对土壤碳循环与全球气候变化的相互作用研究具有重要意。

我国中亚热带分布大面积森林，与同纬度北非和西亚的灌木和荒漠形成鲜明对比，被称为北回归线上的绿洲。常绿阔叶林是该区域的地带性植被，以其为基带的植被垂直带在同全球同纬度是绝无仅有的，而其中以武夷山最为典型。随着武夷山地区社会的进步和经济的发展，当地有大量的森林遭到破坏，变为人工的农林生态系统，例如竹林、茶园等。当这种自然的森林生态系统转变为人工的农林生态系统后，土壤的性质必然会发生巨大的变化。我们对武夷山地区各种土地利用变化对土壤有机碳的影响程度、动态和机理尚不十分清楚。因此,土壤有机碳的动态及其控制过程研究,不仅是土地资源可持续利用的重要基础,而且对土壤碳循环与全球气候变化的相互作用研究具有重要意。

2. 国内外研究现状分析

从不同尺度对土地利用变化影响土壤有机碳的贮量和分布已经进行了大量的研究，但是从这些研究结果来看，差异性还较大。人们对不同空间尺度土壤有机碳贮量和分布的估算精度还不高，尤其对土地利用变化后，土壤有机碳贮量和分布的改变幅度还不能准确确定；对土壤有机碳物理组分的功能和结果研究还不够深入和广泛；对土壤有机碳不同组分识还不够深入，尤其是土壤温度和湿度对土壤有机碳的分解的影响还不够深入；对土地利用变化方面的研究主要侧重于贮量方面，对其机理方面的研究还不多，尤其是缺乏土地利用变化对有机碳系统影响及其不同过程的研究。就土地利用变化对土壤有机碳的影响研究方面，研究土壤有机碳贮量变化的较多，其结果的差异性还较大，而对机理过程的研究并不多。目前，国外的研究大多集中在热带与温带地区，主要针对不同耕作管理措施对土壤活性有机碳的影响，国内的研究主要集中于不同施肥处理、不同耕作方式、不同林分对土壤活性有机碳的影响。我国对土壤有机碳研究同国外相比，其广度和深度都很不够，需要加强这方面的研究。

3. 研究的基本内容与计划

采用野外采样与室内实验相结合的实验方法，选取武夷山地区土地利用变化后，森林所转化的2种典型的土地利用类型（竹林、茶园）土壤生态系统为研究对象，进行实验观测，同时选取附近自然森林土壤生态系统为对照，以确定不同土地利用方式对土壤有机碳与不同组分的大小的影响、变化趋势。主要内容包括：

1）土壤含水率测定

2）水溶性有机碳

4. 研究创新点

目前，国外的研究大多集中在热带与温带地区，主要针对不同耕作管理措施对土壤活性有机碳的影响，国内的研究主要集中于不同施肥处理、不同耕作方式、不同林分对土壤有机碳的影响，有关亚热带山地区域土地利用变化对土壤活性有机碳分布目前还很少报道。因此，本项目选择亚热带的代表性地区武夷山地区作为研究对象，研究不同土地利用方式下土壤有机碳的分布特征，为将来深入研究和评价这个地区土地利用变化对土壤有机碳的影响提供依据。

此外，本研究在实验设计上采取了对照实验的方法，可以清楚的了解土地利用变化前和变化后土壤有机碳的变化情况，还可以了解不同土地利用方式下土壤有机碳的变化趋势，可以对武夷山地区的土壤碳动态做出评估和预测。