杨树人工林土壤碳动态及固碳潜力

第1章 绪论 / 001
1．1 研究背景 / 001
1．1．1 全球气候变暖及其原因 / 001
1．1．2 森林生态系统碳循环与大气CO2浓度 / 002
1．1．3 适应和减缓气候变化的“森林方案” / 004
1．2 人工林生态系统的固碳功能 / 005
1．2．1 人工林对减缓全球变化的贡献 / 005
1．2．2 人工林生态系统的碳库构成 / 006
1．2．3 管理措施对人工林碳库的影响 / 009
1．2．4 人工林的净生态系统生产力 / 011
1．2．5 杨树人工林现状及其固碳效率 / 013
1．3 人工林固碳的研究意义 / 015

第2章 影响人工林土壤碳循环的主要因子 / 017
2．1 管理措施对人工林土壤有机碳库的影响 / 017
2．1．1 造林树种 / 018
2．1．2 林龄或轮伐期 / 019
2．1．3 灌溉 / 020
2．1．4 采伐 / 020
2．1．5 施肥 / 021
2．2 土地利用方式转变对土壤有机碳库的影响 / 022
2．3 人工林细根生长与周转 / 025
2．3．1 细根生物量 / 026
2．3．2 细根垂直分布 / 027
2．3．3 细根生产与周转 / 027
2．3．4 细根生长的主要影响因子 / 028
2．4 土壤碳循环测定方法研究 / 029
2．4．1 人工林土壤有机碳库的测定 / 029
2．4．2 人工林土壤碳排放的测定 / 030

第3章 杨树人工林的土壤碳循环 / 033
3．1 研究区概况与研究方法 / 034
3．1．1 新疆伊犁——杨树人工林培育的沃土 / 034
3．1．2 样地设置与实验设计 / 035
3．1．3 土壤呼吸测定 / 036
3．1．4 样品采集测定 / 036
3．1．5 数据分析 / 037
3．2 土壤呼吸的时间变化规律 / 037
3．2．1 不同树龄人工林土壤呼吸的季节变化 / 037
3．2．2 土壤呼吸速率的日变化 / 040
3．3 树龄对人工林土壤呼吸的影响 / 042
3．3．1 不同树龄人工林土壤性质及根系的差异 / 042
3．3．2 树龄对人工林土壤呼吸的影响机制 / 043
3．4 杨树品种对人工林土壤呼吸的影响 / 044
3．4．1 不同品种人工林土壤呼吸的时间动态 / 044
3．4．2 不同品种人工林土壤环境因子的差异 / 045
3．4．3 杨树品种对土壤呼吸的影响机制 / 046
3．5 松土对人工林土壤呼吸的影响 / 048
3．5．1 松土前后土壤呼吸比较 / 048
3．5．2 松土促进土壤碳排放 / 049
3．6 土壤水分对土壤呼吸的影响 / 049
3．6．1 不同土壤含水量下的土壤呼吸作用 / 050
3．6．2 品种与土壤水分对土壤呼吸的交互作用 / 051
3．6．3 不同土壤含水量下的土壤呼吸模拟 / 053
3．6．4 土壤含水量对土壤呼吸的影响机制 / 055
3．7 土壤呼吸的空间异质性 / 056
3．7．1 土壤呼吸的空间变异性 / 057
3．7．2 土壤呼吸速率与观测位置 / 058
3．7．3 细根与土壤因子的空间变异 / 060
3．7．4 土壤呼吸的空间变异分析 / 060
3．7．5 观测位置与土壤呼吸空间变异 / 062

第4章 土地利用类型对土壤碳循环的影响 / 065
4．1 研究地概况 / 066
4．1．1 伊犁河谷研究地概况 / 066
4．1．2 太原地区研究地概况 / 067
4．1．3 实验设计及样品采集 / 068
4．1．4 数据分析 / 068
4．2 土地利用类型对土壤呼吸的影响 / 069
4．2．1 人工林地与草地的土壤呼吸日变化 / 069
4．2．2 人工林地与草地的土壤呼吸季节动态 / 071
4．2．3 不同土地利用方式下的土壤碳排放量估算 / 071
4．2．4 土地利用方式对土壤呼吸的影响 / 073
4．2．5 土壤呼吸的温度敏感性分析 / 075
4．3 不同土地利用方式下的土壤碳密度 / 077
4．3．1 人工林地与农田的土壤碳密度比较 / 078
4．3．2 人工林地与草地的土壤碳密度比较 / 079
4．3．3 农田造林可增加土壤碳储量 / 080
4．3．4 细根是林地土壤碳库的重要来源 / 082
4．3．5 土地利用方式对土壤碳储量的影响机制 / 083

第5章 杨树人工林根系动态与碳循环 / 085
5．1 实验设计与样品采集 / 086
5．1．1 根系呼吸与异养呼吸的区分 / 086
5．1．2 细根研究方法 / 086
5．1．3 数据处理 / 087
5．2 人工林根系呼吸动态 / 088
5．2．1 根系呼吸的季节变化 / 088
5．2．2 根系呼吸对土壤呼吸的贡献 / 089
5．2．3 土壤环境因子及细根动态 / 090
5．2．4 根系呼吸与树龄的关系 / 091
5．2．5 根系呼吸主要影响因子分析 / 092
5．3 杨树人工林细根动态 / 093
5．3．1 杨树人工林细根生物量动态 / 094
5．3．2 细根生产、周转和碳储量 / 100
5．4 灌溉对细根生长的影响 / 102
5．4．1 灌溉前后细根生物量的变化 / 102
5．4．2 灌溉对细根生长的影响机制 / 102

第6章 杨树人工林生态系统碳分配 / 104
6．1 研究方法 / 105
6．1．1 人工林生物量和凋落物碳库估算 / 105
6．1．2 人工林土壤有机碳库估算 / 106
6．1．3 人工林固碳速率估算 / 106
6．2 杨树人工林的含碳率 / 106
6．2．1 杨树人工林各组分的含碳率 / 106
6．2．2 杨树人工林含碳率的变化规律 / 108
6．3 杨树人工林的碳密度 / 108
6．3．1 杨树人工林各组分的碳密度 / 108
6．3．2 树龄对人工林碳密度的影响 / 109
6．3．3 人工林类型对碳密度的影响 / 111
6．4 杨树人工林的碳分配 / 112
6．4．1 杨树人工林生态系统的碳分配格局 / 112
6．4．2 树龄对碳分配的影响机制 / 112
6．5 杨树人工林的固碳速率 / 114
6．5．1 杨树人工林生态系统的固碳速率 / 114
6．5．2 人工林固碳速率的影响因素 / 114

第7章 杨树人工林净生态系统生产力 / 116
7．1 研究方法 / 118
7．1．1 异养呼吸碳排放的估算 / 118
7．1．2 净生态系统生产力估算 / 119
7．2 人工林异养呼吸动态 / 120
7．2．1 不同树龄人工林异养呼吸动态 / 120
7．2．2 不同品种人工林异养呼吸动态 / 122
7．2．3 异养呼吸影响因子分析 / 124
7．3 不同树龄杨树人工林净生态系统生产力 / 125
7．3．1 不同树龄人工林净初级生产力估算 / 125
7．3．2 不同树龄杨树人工林净生态系统生产力 / 126
7．3．3 树龄对人工林净生态系统生产力的影响 / 126
7．4 不同品种杨树人工林净生态系统生产力 / 127
7．4．1 不同品种人工林生态系统碳分配 / 127
7．4．2 不同品种人工林净初级生产力估算 / 128
7．4．3 不同品种杨树人工林净生态系统生产力 / 129
7．4．4 品种选择对杨树人工林固碳的影响 / 130
7．5 主要人工林类型净生态系统生产力的比较 / 131

参考文献 / 135