不同强度短期间伐（5年）对人工林土壤有机碳影响研究——马尾松林开题报告

1. 研究目的与意义

石油燃烧，土地利用变化和农业耕作等人类活动引起大气co2浓度的持续增加已得到一致的共识，工业革命以来,大气co2浓度剧增,影响到全球气候系统和社会经济发展。森林生态系统是陆地碳循环的主要构成部分，森林状况很大程度上决定了陆地生物圈是碳源还是碳汇。截止2009年，我国森林面积1.95亿hm2，森林覆盖率达20.36%，在全球碳循环中起重要作用，正确评估中国森林植被的碳储量及其影响因子，不仅可以为中国森林资源的经营管理和林业可持续发展提供重要的科学依据，而且对全球的碳循环及碳汇研究具有十分重要的意义。

我国人工林面积居世界首位。间伐是人类常用的干预人工林结构的森林经营管理手段，对人工林的生长发育有很重要的影响。森林间伐会改变森林小气候，改变土壤温度和湿度，刺激枯枝落叶的分解，使土壤碳储量降低。重度间伐的人工林，会使林地枯落物减少，降低土壤碳库的有机碳输入，减少土壤碳库的碳累积。一些研究结果表明，随着森林间伐强度的增加森林土壤的碳储量减少，但是间伐剩余物的输入也可以给土壤碳库的损耗进行一些补偿。我国土壤碳库约占全球土壤碳库的6.73%，平均土壤碳密度与全球碳密度相当，对全球碳循环的平衡具有重要意义。

马尾松(pinusmassoniana)是我国南方林区的主要造林树种,在南方各省的森林蓄积量中占半数以上，了解影响其土壤有机碳储量的因子可以为合理高效的经营管理方法提供理论依据，并且为全球气候变化对森林生态系统影响规律研究提供基础数据。因此，短期间伐对于马尾松人工林的土壤有机碳储量变化影响的研究具有非常重要的意义。

2. 国内外研究现状分析

国外对土壤有机碳的研究开始较早，在20世纪60年代，就有学者开始进行全球土壤有机碳总库存量研究。但早期对土壤有机碳库存量的估算大都是根据少数土壤剖面资料进行的。如1951年rubey根据不同研究者发表的关于美国9个土壤剖面的有机碳含量，推算出全球土壤有机碳库存量为710pg（汪业勖等，1999）。1976年bohn利用土壤分布图及相关土组(soilassociation)的有机碳含量，估计出全球土壤有机碳库存量为2946pg（bohn，1976）。这两个估计值成为当前对全球土壤有机碳库存量的上下限值（汪业勖等，1999）。20世纪80年代，由于研究全球碳循环与气候、植被及人类活动等因素之间相互关系的需要，统计方法开始被应用于土壤有机碳库存量的估算。如post等（1982）在holdridge生命带模型基础上，估算了全球土壤碳密度的地理分布与植被及气候因子之间的相互关系，提出全球1m厚度土壤有机碳库存量为1395pg。

20世纪90年代以来，随着遥感(rs)、地理信息系统(gis)和全球定位系统(gps)技术的发展，为土壤有机碳研究提供了新的方法和手段。3s技术被应用于区域或全球土壤有机碳库存量大小、有机碳密度的空间分布差异等方面的研究。发达国家已在区域尺度上开展了相关研究工作。如俄罗斯在1：250万土壤分布图上建立了土壤碳空间数据库，计算出俄罗斯o-20cm、0-50cm和0-l00cm等不同土层有机碳库存量，估计出俄罗斯土壤有机碳库存总量为342.1pg，无机碳库存总量为111.3pg，土壤总碳库存量为453.4pg（rozhkov.v.a,1996），并绘制了俄罗斯o-100cm土层无机碳库存量分布图。加拿大建立了l：100万的数字化土壤分布图及土壤碳数据库，并计算出加拿大0-30cm土层和o-100cm土层土壤有机碳库存量分别为70.lpg和249pg（汪业勖等，1999）。

国外对土壤有机碳的研究多是集中在土壤有机碳库存量研究，随着近年来科技的不断发展，对区域和全球土壤有机碳的研究有了很大进展。

3. 研究的基本内容与计划

4. 研究创新点

1、揭示马尾松纯林土壤总有机碳、水溶性碳、微生物量碳随深度变化规律；

2、分析间伐强度梯度对马尾松纯林土壤有机碳组成的影响。