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第1章 土地利用变化对土壤有机碳的影响研究进展1

1.1 森林生态系统与全球气候变化1

1.1.1 全球碳循环与气候变化1

1.1.1.1 气候变化与温室效应1

1.1.1.2 气候变化对全球植被的影响2

1.1.1.3 气候变化对土壤碳的影响3

1.1.2 森林生态系统与全球碳循环4

1.1.2.1 森林生态系统的碳循环4

1.1.2.2 森林生态系统在碳循环中的作用5

1.1.2.3 森林碳库的动态变化6

1.2 土壤有机碳库储量、组分及其影响因素8

1.2.1 土壤碳研究现状8

1.2.1.1 全球土壤碳库的组成和分布8

1.2.1.2 土壤碳库的组成和分布9

1.2.1.3 土壤有机碳库组成及驻留时间确定10

1.2.2 土壤有机碳影响因素研究进展11

1.2.2.1 自然因素的影响11

1.2.2.2 土壤理化特性的影响12

1.2.2.3 气候变化的影响12

1.2.3 土壤活性有机碳组分的研究13

1.2.3.1 土壤活性有机碳库组分的分类14

1.2.3.2 土壤活性有机碳组分影响主要因素17

1.2.4 我国土壤有机碳研究现状20

1.3 土地利用变化对土壤有机碳的影响20

1.3.1 森林转变为农田20

1.3.2 森林采伐21

1.3.3 草地转换成农田22

1.3.4 农田中造林22

1.3.5 草地变成农田22

1.3.6 农田变成草地23

1.4 土地管理措施对土壤有机碳的影响23

1.4.1 施肥与土壤碳库23

1.4.2 土地开垦与土壤碳库24

1.4.3 栽培方式与土壤有机碳24

1.4.4 草地管理25

1.4.5 森林采伐和收获25

1.4.6 火烧27

1.5 土地利用变化对土壤有机碳影响特点和类型27

1.6 土地利用变化对土壤有机碳影响研究：问题和展望29

第2章 试验研究地区概况31

2.1 研究区域概况31

2.1.1 研究地区气候、地貌31

2.1.2 研究地区森林资源和植被现状31

2.2 研究区土地利用变化情况33

2.2.1 研究地区浙江省土地利用变化情况33

2.2.2 浙江省富阳市土地利用变化情况34

2.3 主要研究方法35

2.3.1 植被活体生物量碳库的研究35

2.3.2 植被残体生物量碳库的研究36

2.3.3 植被残体碳库分解的研究37

2.3.4 植被残体有机碳归还特征的研究37

2.3.5 不同土地利用类型土壤有机碳库研究37

2.3.6 毛竹林土壤活性有机碳库研究38

2.3.7 天然次生林和杉木人工林土壤活性有机碳库的研究38

2.3.8 农田营造早竹林后对土壤有机碳的影响39

2.3.9 不同演替类型对土壤有机碳的影响40

2.3.10 竹林培育对生态系统碳储量的影响40

2.3.11 毛竹林土壤呼吸特征研究41

2.3.12 不同海拔高度毛竹林土壤呼吸特征41

2.3.12.1 试验样地设置42

2.3.12.2 土壤呼吸速率测定42

2.3.12.3 土壤温度测定42

2.3.12.4 土壤含水率测定42

2.3.12.5 Q10值计算42

2.3.12.6 统计分析42

第3章 北亚热带不同土地利用方式对土壤有机碳输入的影响43

3.1 植被活体生物量碳储量及分配43

3.1.1 植被活体不同部分有机碳含量43

3.1.2 植被活体地上部分生物量有机碳储量和分配44

3.1.3 植被活体地下部分不同土壤层次生物量有机碳储量和分配46

3.1.4 植被活体地下部分不同根系大小生物量有机碳分配47

3.1.5 植被活体总有机碳储量和分配51

3.2 植被残体有机碳储量、分配及形成53

3.2.1 植被地上部分细残体生物量有机碳储量和分配54

3.2.2 植物地上部分粗残体生物量有机碳储量和分配55

3.2.3 植物地下部分细残体生物量有机碳储量和分配55

3.2.4 植物地下部分粗残体生物量有机碳储量和分配56

3.2.5 植物总残体生物量有机碳储量57

3.3 植被残体碳库的分解58

3.3.1 凋落物分解过程中有机碳浓度的动态变化58

3.3.2 凋落物分解过程中有机碳释放速率的动态变化59

3.3.3 凋落物分解过程中有机碳剩余率随时间变化的指数模型61

3.3.4 气象因子对凋落物分解速率的影响61

3.4 植被残体有机碳归还特征62

3.4.1 不同土地利用类型凋落物有机碳输入数量的月动态分析62

3.4.2 不同土地利用类型凋落物有机碳输入数量的年动态分析63

3.4.3 不同土地利用类型凋落物有机碳组分的变化分析64

第4章 不同土地利用方式对土壤有机碳储量和组分的影响65

4.1 土地利用变化对土壤有机碳垂直分布特征及储量的影响65

4.1.1 不同土地利用方式土壤有机碳含量的垂直分布特征及比较65

4.1.2 不同土地利用方式土壤有机碳储量的垂直分布特征67

4.1.3 不同土地利用类型土壤有机碳储量比较68

4.2 不同经营类型对毛竹林土壤活性有机碳组分的影响69

4.2.1 不同经营类型对毛竹林土壤有机碳的影响69

4.2.2 不同经营类型对毛竹林土壤有机碳剖面特征的影响71

4.2.3 不同经营类型对毛竹林土壤碳素有效率及碳库活度的差异74

4.2.4 土壤有机碳组分与土壤养分间的相关分析77

4.3 不同经营类型毛竹林土壤有机碳及活性组分动态变化与比较77

4.3.1 不同经营类型毛竹林土壤总有机碳季节动态比较77

4.3.2 不同经营类型毛竹林土壤水溶性有机碳季节动态比较79

4.3.3 不同经营类型毛竹林土壤易氧化碳季节动态比较80

4.3.4 不同经营类型毛竹林土壤活性炭碳素有效率及活度季节动态比较81

4.4 天然次生林与杉木人工林土壤活性有机碳库的比较85

4.4.1 不同林分土壤活性有机碳含量比较86

4.4.2 土壤活性有机碳占总有机碳的比率88

4.4.3 土壤活性有机碳与总有机碳的相关性89

4.4.4 土壤有机碳与土壤养分的关系90

4.5 农田营造早竹林后对土壤有机碳的影响90

4.5.1 农田营造早竹林后土壤有机碳含量的变化91

4.5.2 农田营造早竹林后土壤有机碳密度的变化92

4.5.3 农田营造早竹林后土壤有机碳储量的变化93

4.6 天然次生林植被恢复对土壤有机碳的影响94

4.6.1 不同演替年限土壤有机碳含量垂直分布的差异94

4.6.2 不同演替年限土壤有机碳储量的垂直分布特征及比较96

4.6.3 土壤有机碳含量与其他土壤养分元素的相关分析98

4.7 不同经营方式对竹林碳储量的影响98

4.7.1 不同培育措施对竹林植被碳储量的影响99

4.7.2 不同培育措施对竹林土壤碳储量的影响100

4.7.3 不同培育措施对竹林生态系统碳储量的影响101

第5章 北亚热带不同土地利用方式土壤有机碳输出103

5.1 北亚热带毛竹林土壤呼吸特征103

5.1.1 土壤呼吸的日变化规律104

5.1.2 土壤呼吸的季节变化规律105

5.1.3 土壤呼吸与土壤温度的关系106

5.1.4 土壤呼吸与土壤湿度的关系106

5.2 不同海拔高度毛竹林土壤呼吸特征109

5.2.1 不同海拔梯度土壤呼吸的季节变化110

5.2.2 不同海拔梯度土壤温度的季节变化111

5.2.3 不同海拔梯度土壤含水率的季节变化113

5.2.4 土壤呼吸对土壤温度和水分含量关系114

第6章 北亚热带不同土地利用方式碳源／汇评价和增汇技术116

6.1 土地利用变化对土壤有机碳影响的综合评价116

6.1.1 陆地生态系统碳源与碳汇117

6.1.2 土地利用方式与大气碳源、汇118

6.2 生态系统增汇的主要措施119

6.2.1 合理区划和选择土地利用方式120

6.2.2 合理的森林生态系统管理和退化生态系统恢复120

6.2.3 草地生态系统合理管理和草地保护121

6.2.4 农田生态系统合理管理和耕作121

参考文献123