火干扰下大兴安岭森林土壤有机碳含量估算 ——以呼中区为例

论文摘要

在大兴安岭针叶林生态系统中,林火是驱动森林有机碳含量动态变化的主要因子之一。研究火干扰后森林土壤有机碳含量影响因素及其空间分布格局,可以为我国应对气候变化和国际碳排放贸易谈判提供科学依据。因此,本文以大兴安岭呼中林区火干扰后的森林景观为研究对象,采用野外调查、遥感监测和统计模拟相结合的方法,研究了:1)火烧强度和火后恢复时间对土壤有机碳含量的影响;2)火干扰、植被、地形对土壤有机碳含量的相对影响;3)火干扰后土壤有机碳含量空间分布。得出以下主要结论:（1）从火烧强度来看,轻度火烧有利于0-20cm层土壤有机碳含量增加。0-10cm层土壤有机碳含量在轻度火烧后比未过火高12.53g·kg-1左右;10-20cm层土壤有机碳含量在轻度火烧后比未过火高14.08g·kg-1左右。重度火烧后0-20cm层土壤有机碳可以恢复至火前水平。中度火烧下20-30cm层土壤有机碳含量比未过火、轻度火烧和重度火烧高7.569.3g·kg-1。（2）从火后恢复时间来看,0-20cm层土壤有机碳含量随着火后时间的延长逐渐增加,可以超过火前水平。火后3年是各层土壤有机碳含量较低的一个时期,比未过火低4.6320g·kg-1。火后10年是各层土壤有机碳含量较高的一个时期,比未过火高8.0316.59g·kg-1。（3）从火烧强度和火后恢复时间的综合作用来看,轻度、中度火烧下的10-20cm、20-30cm层土壤有机碳含量随时间变化情况为:火后10年达到最高值,为63.7g·kg-1,重度火烧下各土壤发生层有机碳含量随火后恢复年限的延长呈上升趋势,上升幅度在23.9%34.26%之间。（4）在影响土壤有机碳的所有环境因子中,地形因子里海拔和坡位贡献率较大,最高达到18%左右;植被因子里郁闭度贡献率较大,最高达到26%以上;火干扰因子里火烧强度贡献率较大,最高占比17%左右。火烧强度会对土壤有机碳含量变化产生直接影响。在呼中林区,高海拔区域主要分布的是偃松林。偃松树干通常伏卧状,基部多分枝,生于山顶则近直立丛生状,可燃物载量高、空间连续性强,并且松脂含量高。这一高拔海的偃松林分布区通常形成重度火烧。这也在一定程度上能够解释海拔和火烧强度相对重要性高的原因。（5）依据前面建立的土壤有机碳含量—环境因子关系,得知:火干扰下的土壤有机碳含量与未过火下相比有明显差异,体现在最表层土壤（0-10cm）有机碳含量受火干扰的影响较强。土壤有机碳含量空间分布主要受到地形分布的影响,其次是植被情况的影响。火干扰受地形条件制约,火后环境差异影响植被分布和生长,所以对大兴安岭地区土壤有机碳含量估算不可忽视火干扰、植被和地形的综合影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 引言
•   1.2 国内外研究综述
•   1.3 研究意义
•   1.4 研究内容
•   1.5 技术路线
• 2 研究区概况
•   2.1 地理位置
•   2.2 地形与气候
•   2.3 土壤与植被
•   2.4 火干扰历史
• 3 火烧强度和火后恢复时间对土壤有机碳的影响
•   3.1 数据与方法
•     3.1.1 野外调查
•     3.1.2 土壤样品室内处理
•   3.2 统计分析
•   3.3 结果
•     3.3.1 土壤有机碳含量的描述性统计
•     3.3.2 火烧强度对土壤有机碳含量的影响
•     3.3.3 火后恢复时间对土壤有机碳含量的影响
•     3.3.4 火烧强度和火后恢复时间对土壤有机碳含量的交互影响
•   3.4 讨论
• 4 火干扰、植被、地形对土壤有机碳含量的相对影响
•   4.1 数据与方法
•     4.1.1 数据整理
•     4.1.2 统计分析
•   4.2 结果
•     4.2.1 土壤有机碳含量BRT分析结果验证
•     4.2.2 火干扰、植被、地形对土壤有机碳含量的相对影响
•     4.2.3 林火、植被、地形对土壤有机碳含量的边际效应
•   4.3 讨论
•     4.3.1 地形因子
•     4.3.2 植被因子
•     4.3.3 火干扰因子
• 5 火干扰后土壤有机碳含量空间分布
•   5.1 数据与方法
•     5.1.1 数据整理
•     5.1.2 空间预测方法
•   5.2 结果
•     5.2.1 BRT模型预测下土壤有机碳描述性统计
•     5.2.2 BRT预测下不同火烧强度下土壤有机碳含量
•     5.2.3 BRT预测下不同火烧年限下土壤有机碳含量
•   5.3 讨论
• 6 总结与展望
•   6.1 讨论与结论
•   6.2 本文存在的问题与展望
•     6.2.1 存在问题
•     6.2.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间公开发表论文（著）及科研情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张宇婧

导师: 刘影,吴志伟

关键词: 森林土壤有机碳,火干扰,相对重要性,大兴安岭

来源: 江西师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,林业

单位: 江西师范大学

基金: 国家自然科学基金项目(31570462)

分类号: S714.2

DOI: 10.27178/d.cnki.gjxsu.2019.000875

总页数: 57

文件大小: 4096K

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