1.課題來源及研究的目的和意義 土壤碳庫管理指數可以直觀反映出經營措施對土壤質量的影響效果,CPMI值變大說明土地經營措施可以維持和提高土壤質量,其值變小則表明土壤肥力在下降,土壤質量在下降。由于CPMI包含了人為干擾下土壤碳庫指標和碳庫活度兩個內容,故其可以反映外界因素對土壤有機碳(SOC)數量的影響,又可以反映活性有機碳(ROC)的數量變化,進而更全面、動態化地反映外界因素對土壤有機碳的影響[1]。 廬山屬于亞熱帶北部山地濕潤性季風氣候,具有鮮明的季風氣候特征和山地氣候特征,由于自然環境的復雜性,廬山有著豐富的植物資源和土壤資源。廬山植被遭受到人為干擾情況嚴重,地帶性常綠闊葉林破壞相當嚴重,主要植被類型為人工針葉林和次生闊葉林及灌叢[2]。因此,對廬山不同森林植被下土壤碳庫管理指數進行研究,有助于認知廬山土壤質量和林地經營狀況,探索科學化地使用以及保護廬山的植物資源和土地資源,對保護廬山森林生態系統具有重要意義。以廬山8種不同森林植被類型下土壤為研究對象,系統分析不同森林植被類型土壤碳庫特征并對土壤碳庫管理指數進行評價,旨在探討廬山森林植被和土壤碳庫的關系,給當地森林土壤質量評價的科學化和森林系統發展的可持續化提供一定的科學參考。 2.國內外在該方向的研究現狀及分析 由于森林土壤質量和土壤環境與土壤有機碳含量息息相關,因此,對于很多國外學者來說,研究植被土壤SOC,特別對森林植被土壤SOC的相關探討一直是關注的焦點問題。Lefroy (1993)首次提出土壤碳庫管理指數(Carbon Pool Management Index,簡稱CPMI),CPMI指樣品土壤有機碳含量和參考土壤有機碳含量的比值乘以土壤有機碳的活度指數[3]。 目前,國內學者對于CPMI的研究主要表現在理論和實踐兩方面。一是對土壤碳庫的貯量、特征、影響因素等展開理論研究:王紹強、李克讓[4](2003)對全國區域內有機碳(SOC)貯存量開展了全面總結,結果表明:我國六次森林資源清查中森林的植被總碳儲量分別為3.8488PgC、3.6960PgC、3.759PgC、4.1138PgC、4.6563PgC和5.5064PgC,雖然出現小幅度的波動情況,但總體上呈現增長趨勢;潘根興[5](1999)對有機碳區域分布情況開展相關探索,中國陸地生態系統土壤總碳貯量區域差異明顯,其大致趨勢為東南地區多于西北內陸地區;金峰等[6](2000)和林心雄等[7](2002)對土壤有機碳影響因素開展了相關探索:陸地生態系統碳平衡正在遭受逐漸增多的人為因素干擾,亂砍濫伐、焚燒秸稈和土地利用方式的轉變等,這些因素都不利于維持碳循環平衡。二是對種植不同人工林恢復生態和采用不同耕作方式提高效益等方面對土壤碳庫管理指數進行實踐研究:沈宏、曹志洪[8](2000),和吳建富等[9](2013)探討了不同農田生態系統的土壤碳庫活度和碳庫管理指數,結論顯示:不同農田生態系統的土壤CPMI明顯受氣候、施肥、耕種年限、土壤利用方式等因素的影響;王晶[10](2003)和李琳等[11](2006)研究了不同耕作方式下土壤總有機碳和活性有機碳的影響,結果表明:作物秸稈還田的效益優于耕作經營,同時作物秸稈還田還可以提高CPMI;戴全厚等[12](2008)和薛萐等[13](2009)采用時空互代法,探討不同年限的人工林在生態恢復過程中土壤ROC和CPMI的變化特征,結果表明:人工林在生態恢復過程中能夠有效利用生物的自肥作用提高土壤碳庫各組分含量,若要恢復到以前的頂級群落狀態,尚需經歷時間相對長久的恢復階段。由此可見,有關區域性(如廬山)森林土壤碳庫貯量、碳庫特征及碳庫管理指數等的研究還需要進一步完善。 3.主要研究內容 本文研究內容主要有:(1)測定廬山地區不同森林植被土壤總有機碳含量;(2)不同森林植被類型下土壤活性有機碳組分測定;(3)不同森林植被類型土壤碳庫管理指數(CPMI)評價;(4)土壤碳庫管理指數(CPMI)影響因素分析。 4.研究方案及進度安排,預期達到的目標 www.628tf.com 2017年11月:選題,確定題目及其研究方向 2018年1月上旬:查找相關參考文獻 2018年1月下旬:進行相關數據的收集與整理 2018年3月:匯總、分析,完成初稿 2018年4月:完成二稿 2018年4月底:定稿 5.為完成課題已具備和所需的條件 進行調查,確定研究思路和計算方法;了解廬山8種森林植被的基本情況;相關資料的準備和數據查閱收集;實驗測量整理數據并進行相關分析。 6.預計研究過程中可能遇到的困難和問題以及解決的措施 數據測量或查找中,可能存在較大的數據誤差,所以多次翻閱相關數據資料進行查閱并與測量結果進行比對。 |