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漓江河岸带土壤碳汇研究与展望

已有 3567 次阅读 2016-8-27 07:58 |系统分类:科研笔记| 土壤, 竹林, 有机碳, 河岸带, 林地

1.引子。科学网对大学博主来说,讨论的内容多是专业之外的内容,主要是茶余饭后与科学界相关的现象或话题。之所以讨论本专业的博文相对较少,有的人说是学科差别大,难以引起广泛共鸣,我觉得有道理,但更多可能是怕引发争议。我觉得科学网多介绍下自己的研究工作,尤其是一些结果或者结论,是很好的。

2.背景。河岸带生态系统通常认为具有重要的生态、休闲功能,例如生物多样性、水土防护、净化水质、为动物提供栖息地,此外,还有重要的游憩旅游场所。此外,河岸带土壤具有重要土壤碳汇功能,而且土壤有机碳含量也是评估河岸带健康的重要指标。

3.工作。我们选择桂林漓江河岸带为研究对象,在2013-2014年先后多次对128km河段,开展了河岸带林地土壤碳汇研究。野外开展了包括54块林地、13块草地、34块农田,共计1011000 m2的植被样方调查,调查包括地形、土壤、植被等基本要素。野外工作可谓艰辛,时间跨度很长,学生历尽艰辛万苦,想来不容易。

4.结果。

漓江河岸带林地土壤有机碳密度平均为35.79±9.51 t/ha,其中非竹林地(36.91±9.63 t/ha)土壤碳汇量较竹林地高,比竹林地(29.86±4.90 t/ha)高23.59%p<0.05)。

非竹林地分别比草地、农作物地和果园高出32.91%27.58%73.61%p<0.01),而竹林地土壤有机碳密度仅比果园高出40.45%p=0.012)。相比较而言,河岸带林地高于非林地,非竹林林地高于竹林林地,果园土壤有机碳密度最低;

土壤有机碳密度与土壤质地关系密切,河岸非竹林地内,土壤有机碳密度与土壤砂粒含量呈显著负相关,与粉粒、黏粒含量呈显著正相关。土壤有机碳密度随着地表枯落物、土壤根系生物量升高而升高,呈显著正相关。

竹林具有重要的景观价值,但对土壤碳汇常带来不利影响,而现有果园管理模式,常会造成土壤碳流失。因此,漓江河岸带竹林和果园的经营模式,需要新的探索和创新,构建利于土壤碳汇能力提升的经营模式。

5.反省。

研究深度不够。现研究基本摸清了广西漓江河岸带不同林地以及草地、农田、果园等其他土地利用的土壤有机碳情况,但还缺乏基于长期野外定位观测和室内实验的机理认识。现在研究只是野外调查的研究,缺乏机理性研究,深度上存在欠缺。

机理研究复杂。河岸带土壤碳汇受河岸带工程治理历史、植物类型与生长过程、汛期洪水冲刷与淤积、枢纽水库修建以及旅游活动影响等多重因素影响。研究这些过程的影响,通常依赖详细的历史记录、长期的定位观测,而且存在复杂的多重要素相互交叉影响,这让河岸带土壤碳汇研究变的非常复杂。

应用研究漫长。从过程-机制-模拟的思维来看,最终要实现河岸带碳汇的模型模拟与预测,进而对现有河岸带生态系统进行评估,并提出河岸带生态建设的优化策略,营造适应气候与水文变化、兼具生态与景观功能的河岸带生态系统。



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