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中国南方红壤丘陵区土地利用对陆地碳循环的影响:以千烟洲试验为例

文献类型:学位论文

作者杨风亭
答辩日期2005-08-26
文献子类学术型学位
授予单位中国科学院研究生院
授予地点中国科学院地理科学与资源研究所
导师刘纪远 ; 刘琪璟
关键词土地利用 红壤丘陵区 千烟洲 碳储量 累积速率 CENTURY 模型
学位名称博士
学位专业地图学与地理信息系统
英文摘要我国南方红壤丘陵区是世界上一个重要的生态类型区,研究该区土地利用变化对陆地碳循环的影响具有特殊的重要性。本文以中国科学院千烟洲试验站为例,通过野外调查和模型模拟等手段,估算了不同土地利用方式下陆地生态系统的有机碳储量,阐述了生态恢复过程中不同土地利用方式下生态系统的碳累积过程,初步评价了CENTURY模型在中国南方主要人工林生态系统中的应用,并根据模型模拟结果对研究区主要人工林生态系统的碳平衡过程及其影响因子进行了探讨。结果表明:1)1984-2003年,千烟洲试区生态系统碳储量由12451.21tC增至22902.25tC,增加了近一倍,这种增加主要来自植被尤其是人工林乔木层的贡献。2)1984-2003年,试区内有机碳的年平均累积速率为2.82%;按照一级地类,有机碳累积速率由高到低依次为:林地>耕地>园地>未利用土地>牧草地。3)人工林表层土壤有机碳含量总的变化过程为先减后增。若以1998-2003年湿地松林表层土壤有机碳的累积速率为准,则在未来50年中,马尾松和湿地松林地表层土壤有机碳密度将分别增至50.4tC/hm2、56.1tC/hm2,具有较大的C汇潜力。4)不同土地利用方式下生态系统有机碳密度存在明显差异:人工林生态系统有机碳密度普遍较农田、桔园等受人类影响的生态系统高;人工林的植被活体有机碳密度高于其土壤有机碳密度,而耕地和受人类干扰强烈的灌木林、草丛地的土壤碳密度远远超过其植被碳密度,约为植被碳密度的5倍。合理调整土地利用方式,可增加陆地生态系统的碳汇能力。5)土壤碳汇能力与土地管理密切相关。收取枯枝落叶和砍伐薪柴,使针阔混交林地和灌木林地的表层土壤有机碳密度在1994-1998年迅速下降;受管理水平的影响,20年来,千烟洲试区水田和桔园的表层土壤有机碳密度呈交错上升趋势,且变化幅度较大。6)CENTURY模型能够较好地模拟千烟洲马尾松林地和湿地松林地的碳循环过程。模拟结果表明:马尾松林地和湿地松林地的多年平均NPP分别为6.17tC/hm2和5.33tC/hm2,多年平均NEP分别为3.44tC/hm2和2.80tC/hm2,说明模拟期间,湿地松林地生态系统与大气的碳交换量大于马尾松林地,且具有较高的固碳能力;千烟洲人工林生态系统NPP和Rh的主要限制因子为降水量,NEP和Ra的主要限制因子为温度。
语种中文
公开日期2010-12-16
源URL[http://192.168.22.105/handle/311030/44]  
专题地理科学与资源研究所_研究生部
推荐引用方式
GB/T 7714
杨风亭. 中国南方红壤丘陵区土地利用对陆地碳循环的影响:以千烟洲试验为例[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院研究生院. 2005.

入库方式: OAI收割

来源:地理科学与资源研究所

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