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干旱河谷区土壤有机碳及其质量分配特征

2018-05-14姜广争宫渊波

安徽农业科学 2018年27期
关键词:土地利用

姜广争 宫渊波

摘要 [目的]研究干旱河谷區土地利用变化对土壤有机碳及碳库质量的影响。[方法]选取岷江上游干旱河谷区8种典型土地利用类型,即人工纯林、退耕荒坡、农用地、经济作物林、灌木林、人工混交林、次生林和天然林地,对其0~100 cm土层土壤有机碳、碳库质量及其分配特征进行分析。[结果]土壤有机碳及密度均随土层增加而递减,但因植被类型的差异和人类干扰活动的影响,递减程度有所不同。总体而言,土壤有机碳及其密度退耕荒地、农用地和经济作物林地均显著低于其他土地利用类型,而退耕荒地、农用地和经济作物林之间无显著差异,各土地利用类型土壤有机碳密度均值在1.35~303 kg/m2,平均以经济作物林最低(1.35 kg/m2),以灌木林最高(303 kg/m2) ;从有机碳密度及其变异系数看,表层土壤变异程度最高,10~40 cm各层间变异程度相对表层较低但变异波动大,40~100 cm土层变异程度又有所上升,表明碳密度差异主要取决于土壤厚度;从碳库质量看,非保护性碳库表现出与有机碳及其密度一致递减规律,但在0~40 cm土层各土地利用类型非保护碳库均呈快速下降趋势,尤其在0~20 cm土层,除农用地呈小幅上升外,其他土地利用类型土壤轻组有机碳在该层均大幅度降低,变化幅度最大的是人工纯林(78.45%),最小为经济作物林(7.28%)。在60 cm土层以下,轻组有机碳含量差异很小,灌木林地则在整个剖面中碳库质量最低。[结论]该研究为我国干旱河谷区科学调整土地利用方式、增强土壤碳吸存能力提供参考。

关键词 干旱河谷;土地利用;有机碳;轻组有机碳;碳库质量

中图分类号 S158 文献标识码

A 文章编号 0517-6611(2018)27-0137-06

Soil Organic Carbon and Quality Distribution Characteristics in Arid River Valley

JIANG Guangzheng1,GONG Yuanbo2

(1.Hainan Environmental Technology and Economic Development Company,Haikou,Hainan 571126;2.Key Laboratory of Forestry Ecological Engineering in Sichuan Province of the Upper ChangJiang River,Wenjiang,Sichuan 625014)

Abstract [Objective] To study effects of land use change on soil organic carbon and carbon pool quality in arid river valley.[Method]By selecting eight typical landuse types in dry valley of the upper Minjiang River,that was,artificial pure forest,abandoned wasteland,farmland,cash crop forest,brushwood,artificial mixed forest,natural secondary forest,natural forest,soil organic carbon,carbon quality and its distribution characteristics in 0-110 cm depth of soil for these landuse types were investigated.[Result]Soil organic carbon and its density decreased with increasing soil,but the degrees of diminishing were various due to the different vegetation types and the impact of human disturbances.Generally,soil organic carbon and its density significantly were lower in abandoned wasteland,farmland and cash crop forest than other landuse types,however,the differences among abandoned wasteland,farmland and cash crop forest were not significant.For the whole landuse types,the carbon density was between 1.35-3.03 kg/m2.The lowest carbon density value occurred in cash crops forest(1.35 kg/m2),and the highest occurred in brushwood(3.03 kg/m2);From density and variation of soil organic carbon,the highest degree of variation occurred in surface soil.Compared with surface soil,the degree of variation was lower in 10-40 cm depth of soil,however,the fluctuation of variation was large.The degree of variation rised again in 40-100 cm depth of soil,showed that the difference of soil carbon density depended on soil thickness;From carbon quality,the same to soil organic carbon and its density,unprotected soil organic carbon pool also decreased with increasing soil.For the whole landuse types,it decreased rapidly in 0-40 cm depth of soil,especially in 0-20 cm,all the landuse types showed a significant reduction excepted a slight increase in farmland,the largest change was artificial pure forest(78.45%),and the minimum was cash crop forest(7.28%).Below 60 cm depth of soil,the differences of lightfraction organic matter(LFOM) were very small,but the carbon quality of brushwood was lowest in the whole depths of soil.[Conclusion]The study provides a reference for the scientific adjustment of land use patterns and enhancement of soil carbon storage capacity in arid river valley areas in China.

Key words Arid river valley;Landuse type;SOC;LFOM;Carbon quality

基金项目 “十一五”国家科技支撑计划重大项目“长江中上游西南山区退化生态系统综合整治技术与模式”(2006BAC01A11);四川农业大学211工程创新团队项目“长江上游植被恢复与重建”。

作者简介 姜广争(1986—),男,河南商丘人,工程师,硕士,从事水土保持工程、生态恢复和环境污染治理研究。*通讯作者,教授,博士,从事水土保持和生态恢复研究。

收稿日期 2018-06-01

土壤碳库(soil organic carbon,简称SOC)作为地球表层系统中最大的碳储库,对于温室效应与全球气候变化具有重要的控制作用。研究表明,大气CO2浓度已从工业革命前的280 mL/m3上升到2008年的385 mL/m3,增加了37.5%[1] ,且目前每年仍以0.5 mL/m3的速度快速增加[2];而在过去的150年间,化石燃料燃烧和水泥生产等人类活动以CO2形式向大气释放了(270±30) Pg C[3],同时期,土地利用变化向大气释放124 Pg C,约占人类总排放量的1/3[4]。 据IPCC第4次评估报告,20世纪90年代全球LUCC向大气排放 1.6 Pg/a C, 仅次于化石燃料燃烧释放的碳(7.2 Pg/a)[5]。Palm等[6]研究发现,当森林被破坏转化为牧场后,5年内土壤有机碳含量将减少20%;转化为农田,5年内土壤有机碳会减少40%,森林利用现状的改变一般会造成20~50年20%~50%的有机碳损失,这主要源于地表有机质被侵蚀、砍伐和毁林以及土地利用变化[7]对土壤微生物及有机质数量与质量的影响,改变了林下生物地球化学循环,间接影响土壤有机质的累积与分解速率,最终造成土壤有机碳含量与质量的改变。

岷江上游干旱河谷主要分布于松潘县镇江关以下,经茂县凤仪镇至汶川县绵褫间的岷江干流,以及黑水河谷和杂谷脑河谷等岷江支流,海拔1 200~2 200 m的沿河狭长地段,是横断山区干旱中心之一[8]。由于自然因素的限制和长期受人类干扰及不合理的资源开发利用,自然植被遭到严重破坏,原生森林大量消失, 整个山地生态系统向荒漠化发展,形成了以干旱河谷为基带,不同于我国北方干旱区和南方南亚热带干热河谷生态系统的一类较特殊的山地生态系统,其结构和功能独特,突出表现为脆弱性[8-9],致使原有的生态防护功能、水源涵养功能、生态缓冲和隔离功能等一系列重要的生态服务功能降低或丧失,尤其是涵养水源能力降低、河谷水土流失严重,成为长江上游泥沙的主要来源之一,对成都平原和长江中下游的发展构成了威胁。目前对于该区域的研究集中在土壤养分和水分动态[10]、土壤微生物及酶活性[11]、植被状况[12]以及干旱河谷区生态环境的恢复与重建方面[13],对土壤有机碳的研究仅限于不同森林植被类型[14],鲜有对干旱河谷区不同土地利用方式下土壤有机碳的研究。笔者通过对岷江上游干旱河谷区8种典型土地利用形式的土壤有机碳和轻组有机碳的研究,探讨干旱河谷区土地利用变化对土壤有机碳及碳库质量的影响,为我国干旱河谷区科学调整土地利用方式、增强土壤碳吸存能力提供参考。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

试验地设在四川省西部理县甘堡乡熊耳村熊耳山,地理坐标为103°12′25″~103°13′36″E、31°31′6″~31°32′10″N,地处川西北高原东南缘,邛崃山脉东侧,四川盆地西北部。气候受西北利亚西风气流、印度洋暖流和太平洋东南季风3个环流的影响,形成季风气候,最高气温37 ℃左右,最低气温-19 ℃左右,年均气温6~9 ℃,≥0 ℃积温3 800~4 500 ℃,無霜期190 d,≥10 ℃活动积温3 200~3 800 ℃,年干燥度1.6~2.5,年平均日照时数1 835 h,年降雨量400~600 mm,年蒸发量739.3~1 656.7 mm。植被类型及土壤垂直带谱特征明显,基带植被以旱生丘状半灌矮草植被类型为主,由旱生小叶落叶具刺灌木或肉质具刺灌木及耐旱草本 (禾草为主)植物组成,从下往上依次为干旱河谷灌丛、常绿落叶与落叶阔叶混交林、亚高山针叶林、高山灌丛草甸,优势植物主要有白刺花(Sorphoravrcifolia)、虎榛子(Ostryopsis davidiana)、铁杆蒿(Artemisia gmelinii)、川甘亚菊(A.potanini)、金花小檗(Berberis wilsonae)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、山杨(Populus davidiana)、岷江冷杉(Abies faxoneana)、云杉(Picea asperata)等;土壤以旱生灌木草丛植被下发育的山地燥褐土为主,土层深厚,pH 7.4~8.4,由下往上土壤类型依次为褐土、黄棕壤、暗棕壤、灌丛草甸土、草甸土、亚高山草甸土和高山寒漠土7种类型。

1.2 研究方法

1.2.1 样地选取与样品采集。

2011年7月在试验区选取不同海拔、坡度、坡向基本一致的8种当地典型的不同土地利用类型,分别是人工纯林(岷江柏)、农田、退耕荒草地、灌丛、人工混交林、天然次生林和天然林等,每个样地按3点法挖取土壤剖面(1 m),采取机械分层法,按0~10、10~20、20~30、30~40、40~60、60~80、80~100 cm共7个土层,3点混合取样,共计样品56份,同时测定各土层土壤容重。样品带回实验室风干,剔除肉眼可见的根系、石砾,研磨并过0.149 mm筛,干燥储存备用。

1.2.2 分析测试。

总有机碳采用重铬酸钾氧化外加热法测定;土壤有机碳密度采用土壤有机碳密度计算模型:

SOCD= n i=1 (1-θi%)×ρi×Ci×Ti/100

式中,SOCD为土壤剖面有机碳密度(kg/m2);θi为第i层>2 mm砾石含量(%);ρi为第i层土壤容重(g/cm3);Ci为第i层土壤有机碳含量(g/kg);Ti为第i层土层厚度(cm);n为参与计算的土壤层次总数。

轻组碳提取与测定采用密度分组,称取过2 mm筛的风干土样10 g置于50 mL离心试管中,加入比重1.8 g/mL的ZnBr2重液30 mL,用手轻轻摇动(避免强烈振荡),振荡(250 r/min)1 h,3 500 r/min离心15 min后,将离心管中的悬浮液倒入装有尼龙滤纸(0.45 μm)的滤斗中抽气过滤,重复此过程2~3次,直至无可见悬浮物,先用100 mL 0.01 moL/L CaCl2 溶液洗涤,再用至少200 mL去离子水洗涤至滤液澄清,最后将滤纸上的悬浮物洗入已知重量的铝盒中,静置24 h,在60 ℃下烘72 h后称重,计算轻组分占总土样的比重,轻组分研磨,过0.149 mm筛,轻组碳采用重铬酸钾氧化外加热法测定。

1.3 数据处理 不同土地利用类型及不同土层有机碳、轻组有机碳采用SPSS 17.0和Excel进行单因素方差分析或相关分析,LSD进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同土地利用类型土壤有机碳含量

不同土地利用类型下土壤由于承接的凋落物、根系及分泌物类型不同,土壤有机碳含量存在差别。由图1可知,土壤有机碳平均值表现为天然次生林>灌木林>人工混交林>人工纯林>天然林>农用地>退耕荒地>经济作物林。方差分析结果表明,人工纯林、荒草地、农用地、经济作物林、天然林之间土壤有机碳平均值差异不显著(P>0.05),而灌木林与荒草地、农用地、经济作物林之间差异显著,分别是其1.74倍、1.66倍、1.83倍,人工混交林与经济作物林差异显著,是其1.68倍,天然次生林与荒草地、农用地、经济作物林差异极显著(P<0.01),分别是其202倍、194倍、2.13倍,而灌木林与天然次生林无显著差异。可见,灌木林、天然次生林等自然退化的植被及人工混交林有机碳含量明显高于受人类干扰强烈的人工纯林、退耕荒草地、农用地、经济作物林。

对于各个土层有机碳含量,0~10、10~20、20~30、30~40、40~60、60~80和80~100 cm 土层土壤有机碳含量平均值为26.77、19.77、15.68、13.41、9.76、8.26、8.07 g/kg,其中,10 cm以下土层土壤有机碳平均值分别是表层的73.87%、58.57%、50.08%、36.45%、30.86%、30.15%,各土地利用类型的土壤有机碳含量均表现为随土壤深度增加而减少的趋势,但由于植被类型的差异和人类干扰活动的影响,土壤有机碳含量随土壤深度增加而减少的程度有所不同,农用地、经济作物林、灌木林因受农耕活动、放牧等的干扰活动的影响,表层土壤(0~10 cm)有机碳含量则低于下层土壤(10~20 cm),而40~100 cm土层各利用类型间土壤有机碳含量差异不显著。可见,土地利用类型对土壤有机碳的影响主要集中在0~40 cm土层,而对40~100 cm土层有机碳影响较小。

2.2 不同土地利用类型土壤有机碳密度

由表1可知,土

壤有机碳密度和土壤碳含量均随土层深度递增而减少。在

土壤垂直剖面上,除0~10 cm土壤碳密度与20~30、30~40 cm差异显著外(P<0.05),其他土层土壤碳密度差异均不显著,且碳密度在>40 cm土层趋于稳定,说明在土层深度>40 cm时,各土地利用类型有机碳含量差异不大,土壤碳密度主要取决于土层厚度。而就整个土层而言, 各土地利用类型土壤有机碳密度均值在1.35~ 3.03 kg/m2,平均以经济作物林松林最低(1.35 kg/m2),以灌木林最高(3.03 kg/m2), 总平均为2.28 kg/m2。与不同土地利用类型土壤总有机碳含量略有不同,各土地利用类型碳密度平均值表现为灌木林>天然次生林>人工混交林>天然林>人工纯林>退耕荒地>农用地>经济作物林。其中,退耕荒地、农用地和经济作物林的土壤碳密度较低,且无显著差异(P>0.05);而与灌木林、人工混交林、天然次生林差异达极显著水平(P<0.01),灌木林碳密度显著高于其他土地利用类型,是碳密度最低的经济作物林的2.24倍。

所有土地利用类型不同土层间、不同土地利用类型间土壤碳密度的变异程度不同,前者变异程度最高的是表层(0~10 cm),为47.82%,最低的是20~30 cm土层,为21.07%,说明土地利用类型对表层土壤碳含量影响较大,尤其是农用地和经济作物林,土壤表层碳密度仅为最大值天然次生林的28.91%、23.63%,而對于20~30 cm土层,变异系数最小,表明该土层间各土地利用类型土壤碳密度差异较小;后者变异程度最高的是天然次生林,为42.15%,最低是退耕荒地,为15.73%,说明人工混交林、天然次生林、天然林较其他土地利用类型对表层土壤碳含量贡献较大,从而使其表层土壤与下层土壤碳密度差异较大,导致其变异系数也随之增大,另外,也可能与其他土地利用类型海拔相对较低、人类干扰活动频繁有关。总体而言,不同土层,不同土地利用类型碳密度差异产生的原因不同,对于0~10、10~20、20~30和30~40 cm 4个土层而言, 土壤厚度相同,碳密度差异主要取决于土壤有机碳含量的差异,而对于> 40 cm土层,各土地利用类型土壤有机碳含量差异较小,因此碳密度差异主要取决于土壤厚度。

综上分析,不同土地利用类型土壤有机碳含量和碳密度的差异主要表现在0~40 cm土层,表明自然及人工混交林对表层有机碳含量贡献大,从而也说明人类干扰是降低岷江上游干旱河谷森林土壤碳贮量及碳密度的主要因素。

2.3 土壤碳库质量及其分配特征

土壤碳库由保护性碳库与非保护性碳库等异质组分组成,一般认为土壤非保护性有机碳库可用轻组有机碳组分来衡量,主要由部分分解的植物残体组成,具有较高碳氮比、周转快的特性,为非矿物有机质,是土壤生物调节过程的重要基质,并具有很强的生物学活性,因此土壤碳库中轻组有机碳的数量与组成对土地利用变化响应强烈。

不同土地利用类型、不同土层,由于植被类型、生物活动、人为干扰等影响因素的差异,轻组有机碳含量也不同。从图2、表2可以看出,所有土地利用类型表层土壤轻组有机碳含量均大于下层土壤,且随土壤深度的增加而递减;各土地利用类型0~40 cm土层轻组有机碳含量均呈快速下降趋势,尤其在0~20 cm土层,除农用地因受干扰程度较强而呈小幅上升外,其他土地利用类型土壤轻组有机碳在该层均表现为大幅度降低,变化幅度最大是人工纯林,达78.45%,最小为经济作物林,为7.28%,,而在40 cm以下土层,土壤轻组有机碳含量则无显著差异,其中,在60 cm以下土层轻组有机碳含量差异很小; 对各土地利用类型土壤轻组有机碳进行方差分析,结果显示,灌木林含量最大,平均值为6.28 g/kg, 与退耕荒地、农用地、经济作物林地、人工混交林差异显著(P<0.05),其他土地利用类型间差异不显著;这表明相比于自然恢复的土地利用类型,人为干扰所形成的土地利用方式是导致表层土壤碳库质量下降的重要原因,同时也表明实施植树造林,尤其是混交林营林模式和退耕还林还草有助于土壤表层碳库质量的提高,是生态脆弱区进行生态恢复的重要措施。

从表2可以看出,所有不同土地利用类型土壤轻组有机碳分配比例在各层土壤差异显著,并均表现出与有机碳及轻组有机碳相同的分布规律,即随有机碳或轻组有机碳含量的递减,其分配比例逐渐降低,尤其在表层土壤,人工纯林、农用地、天然次生林、天然林土壤轻组有机碳占同一土层总有机碳分配比例较高,并与其他土地利用类型差异显著(P<005)。其中,以人工纯林土壤轻组有机碳分配比例最高,均值为24.04%,其次是农用地,均值为22.56%,灌木林最低,均值为8.71%,其他土地利用类型土壤有机碳分配则无显著差异,原因可能有两方面:①营林活动、自然植被更有利于0~10 cm土层土壤中有机碳和轻组有机碳的积累,而坡耕农用地(坡度21°)管理活动如翻耕则容易导致表层土壤养分的流失,有机碳及其组分含量不同程度降低,从而造成农用地表层土壤轻组有机碳分配比例高;②人类不合理的干扰活动会降低有机碳和轻组有机碳的含量,使土壤释放出更多的碳,造成非保护性碳库碳的流失,如受放牧活动影响最严重的灌木林地,整个剖面土壤轻组有机碳变化不大,在0.69~2.84 g/kg。

3 讨论

(1)人为因素对干旱河谷区有机碳的影响。

目前,岷江上游干旱河谷区呈现面积逐渐扩大及边界分布高程上移的趋势,这是由特定自然地理因素和人为干扰叠加的结果。其中人类陡坡开垦、过度放牧和不合理的森林采伐等人类活动的过度干扰是该地区土地利用变化的主要驱动因素。该研究所选取的样地除天然林外,其他土地利用类型均主要由人类活动(至1998年国家天然林禁伐以前)所导致自然林遭到破坏后重新造林或自然更新形成的。人类活动驱动的土地利用和土地覆盖变化是森林碳库和碳循环最直接的影响因子[15],在干旱河谷区,无论是有机碳还是有机碳密度,受人类干扰较强烈的退耕荒地、农用地和经济作物林地(花椒林)显著低于其他土地利用,其单位面积碳储量分别为灌木林碳储量的56.81%、52.5%、43.8%,而退耕荒地有机碳含量低于农用地的原因可能与当地退耕年限较短有关,与王春梅等[16]研究结果一致,即退耕地有机碳含量及密度随退耕年限呈先降低、然后恢复再增加的规律。受放牧干扰较强的灌木林碳储量大于人工混交林、天然次生林、天然林的原因,一方面可能与其关键种群在维护生物多样性和生态系统稳定方面起着重要作用有关,如干旱河谷区灌木林主要由退化形成大量旱生小叶落叶具刺灌木或肉质具刺灌木及耐旱草本 (禾草为主)植物组成的“红白刺”灌丛,如箭竹和悬钩子、蔷薇、小檗等[17],阻碍了牲畜的进入,降低了放牧干扰的影响,增加了枯落物的回归,或者以此形成“沃岛效应”有关。研究表明,灌丛能够有效拦截上风向非保护地产生的土壤细颗粒和其他有机碎屑[18],且较草本植物有更多的根系凋落物储存于土壤中,导致其灌层下的土壤条件比其周围好[19],更利于土壤微生物和土壤动物活动。

(2)不同土地利用对土壤有机碳质量的影响。

作为表征土壤碳库质量的轻组有机碳,主要是由易变成分如碳水化合物组成,比全土的有机质具有更高的周转速率[20],其含量与土壤呼吸和微生物生物量氮高度相关[21],而且不受黏粒矿物或别的机制保护,极易受微生物和酶活性影响[20],是易变有机质的良好指标,

并与凋落物数量与轻组数量关系密切。该研究发现,在0~100 cm土层中,各土地利用类型土壤轻组有机碳含量均随土层增加而递减,并在0~40 cm土层表现出快速下降趋势,这与吴建国等[22]的研究结果基本一致,尤其在0~20 cm土层,除农用地、经济作物林地、灌木林外,其他土地利用轻组有机碳均大幅降低,降幅最高达78.45%,表明动植物残体和枯枝落叶是土壤中轻组有机碳的重要来源,也表明人为干扰不利于表层土壤轻组有机质的积累或者易导致轻组有机碳的流失。在干旱河谷区天然次生林内,植物根系较草本植物发达,土壤动物、微生物的种类和数量豐富,林内乔木层稀疏,林冠空隙较大,为林下植被生长提供了足够的光照资源,乔草群落结合紧密,草本层种类丰富,盖度可达100%,而草本植物的根系生命周期短,年归还大量的有机质,加上海拔高,气温较低,林内生境较为阴湿,微生物和酶活性强,更有利于有机质的积累,而天然林内,岷江冷杉、云杉等优势种群树体高大,林间空隙较小,林下草本层稀疏,土壤偏酸性,不利于部分微生物和酶活性,因此相对较小。而人工纯林、退耕荒地、人工混交林相对于长期受干扰的农用地和经济林地,表层土壤轻组有机碳含量较高,表明营林活动和退耕还林还草有利于表层土壤有机碳质量的提高,且人工混交林土壤有机碳及密度均高于人工纯林,这与Dingm等[23]研究44年红松人工林生态系统混交林土壤有机碳质量分数、碳密度和储碳能力的研究结果一致,即混交林的生态系统土壤有较高的碳储能力。但土壤轻组有机碳含量人工纯林则高于人工混交林,这可能与人工纯林为岷江柏幼林,草本层植被较好有关;农用地表层土壤轻组有机碳含量较10~20 cm低,可能与耕作活动和施用粪肥有关,Conteh等[24]认为轻组有机碳变化主要与土壤团聚体关系密切,而耕作通过减少土壤团聚体的稳定性进而改变轻组有机碳含量及分配比;马成泽等[25]研究表明,施用土粪可促进轻组有机碳向重组有机碳的转化,使土壤轻组碳亏损。

从轻组有机碳占该层土壤有机碳的分配比例也可以看出,各土地利用类型间土壤轻组有机碳分配比例总均值与各土地利用类型表层轻组有机碳分配比例显著相关(R2=0.627 4),进一步说明土壤轻组有机碳含量易受植被类型、土地利用变化和枯枝落叶层类型及其分解的影响。

4 结论

土地利用类型对各土层土壤有机碳及其密度均有影响。灌木林、天然次生林等自然退化的植被和人工混交林有机碳含量及碳密度显著高于受人类干扰强烈的人工纯林、退耕荒草地、农用地、经济作物林,并表现出随土壤深度增加而递减的分布规律,但因植被类型的差异和人类干扰活动的影响,递减程度有所不同;不同土地利用类型土层间、各土地利用类型间的土壤碳密度变异程度不同,变异程度最高的是表层土壤(0~10 cm),为47.82%,最低是20~30 cm土层;对于碳库质量,各土地利用类型表层土壤轻组有机碳含量均大于下层土壤,并在表层土壤,轻组有机碳的分配比例最高,0~40 cm土层各土地利用类型轻组有机碳均呈快速下降趋势,尤其在0~20 cm土层,更为明显,表明0~20 cm土层轻组有机碳所贮存的比重大,从侧面反映该地带的土壤更为脆弱,人为干扰活动更容易造成土壤碳损失。

鉴于岷江上游干旱河谷地区的生态脆弱性和敏感性,以及土地利用类型的多样性对土壤有机碳及碳库质量的不同影响,一方面在加强对自然退化植被如灌木林、天然次生林等原生植被的科学合理保护外,实施植树造林,改变单一的人工纯林营林模式,大力进行人工混交林的建设和退耕还林还草措施的落实,提高人工林生态系统的多样性与稳定性,减少水土流失与侵蚀,保护表层土壤;另一方面拓展当地山民的经济收入来源,实施有条件的禁牧、禁樵等活动,减少人类对各类生态系统的干扰程度,以维持和增加土壤碳贮量,是生态脆弱区进行生态恢复建设的重要措施,对维护全球气候变化,特别是减缓大气CO2 浓度上升等方面具有重要意义。

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