云贵高原退耕还林工程土壤碳储量动态变化研究

The Grain for Green Program in China,which is a very remarkable afforestation and reafforestation action, should materially affect the carbon storage of the land ecosystem here by changing vegetation.The forest land under the Grain for Green Program on Yungui plateau is choosed as a reseach region.The interannual variation of soil organic carbon storage, characteristic quantities about stand growth, organic matter volues inputed to soil and background climate elements corresponding to the main types of soil and stand with different age will be tracked by means of field investigation and some relative sample tests for three years as well as transforming space difference to time difference.On these bases,the change characteristics and regulation about the each type of soil organic carbon storage can be disclosed and the influence factors and their mechanism on the variation of soil organic carbon storage will be discovered with the aid of the multivariate regression analysis.The results of this item can improve the estimation precision about the carbon sequestration of the forest ecosystem produced by the Grain for Green Program in Yungui plateau, laid the foundation for monitoring the variation of carbon storage in soil under the Grain for Green Program here in long-term, gave science and technology support to developing the carbon sink forestry and studing the carbon cycle in land ecosystem thoroughly.

中国退耕还林工程是一项举世瞩目的造林、再造林活动，由此形成的大范围土地利用和土地覆被变化，将对本国陆地生态系统碳储量变化产生重大影响。本项目选取此工程主要区域之一的云贵高原为研究对象，通过野外调查采样与实验室分析测试相结合的方法，连续三年跟踪本区域主要土壤类型实施退耕还林工程以来，主要林分类型不同年限造林地土壤有机碳各组份储量、林分生产特征量、土壤有机物输入量以及背景气候要素的年际变化，在此基础上，依照时空互换原理，揭示实施退耕还林后中幼龄期土壤有机碳各组份年际变化规律，发现土壤有机碳储量变化的影响因子及其作用机制。该项目成果既可增强本区域退耕还林工程林碳汇功能动态研究的科学性和精确度，又可为该区域退耕还林工程林地土壤碳储量变化的长期监测奠定基础，进而为本区域有效管理退耕还林工程林碳汇功能和发展碳汇林业提供科技支撑，同时也为深入研究陆地生态系统碳循环提供有益的基础材料。

中国退耕还林工程是一项举世瞩目的造林、再造林活动，由此形成的大范围土地利用和土地覆被变化，将对本国陆地生态系统碳储量变化产生重大影响。退耕还林工程林即是新生人工林，其活立木生物质碳储量动态变化已经有不少研究成果，但针对国内人工林土壤碳储量动态变化方面的研究论文还未多见，对这方面规律认识上的不足严重影响了人工林生态系统碳汇潜力评估的精确度，解决此问题是深化森林生态功能研究中的当务之急。. 本项目通过开展西南地区退耕还林工程林碳汇潜力预估，选取云贵高原腹地退耕还林工程中碳汇潜力最大的杉木和柳杉两种主要林分为研究对象，探讨了它们的土壤有机碳储量及其活性组分的动态变化和土层分布特征及其影响因子，也同时探讨了它们的肥力动态变化及土层分布特征。. 研究结果表明：西南地区退耕还林工程林预估总碳储量在不采伐模式下随着林龄的增加逐年积累，到2060年可达到203.22～310.03 TgC；预估年碳汇量（即年净碳储量）随着林龄的增加先增后减，转折出现在2012年左右；马尾松、华山松、杉木、柳杉、柏树、杨树和桉树是该地区退耕还林工程林中7大主要林分类型，未来50年内其碳储量占所有林分类型的37.8～52.4%。. 退耕还林后，杉木和柳杉两类林分土壤有机碳及其活性组分含量逐年下降，杉木林在5年后开始回升，柳杉林在4后开始回升，12 年时两类林分均超过对照耕地水平。两类林分在0～60cm土壤剖面上有机碳及其活性组分含量均随土层加深而减少。杉木林土壤中有机碳含量受碱解氮含量和含水率的直接影响较大，有机碳活性组分含量受全氮含量和土壤容重的直接影响较大；柳杉林土壤中有机碳含量受细根量和全氮含量的直接影响较大，有机碳活性组分含量受有效磷含量的直接影响较大。.退耕还林后，杉木林土壤肥力要素中有机质、全氮和碱解氮随林龄逐年下降，在6年左右开始回升，11年时超过对照耕地水平；PH值也逐年下降，但在9年后才开始回升；土壤容重、全磷、有效磷、全钾和速效钾在12年内无明显变化趋势。在0～60cm土壤剖面上有机质、全氮、碱解氮、全磷和速效钾随深度增加而减少，且呈现明显表聚性；容重、PH值和全钾随深度增加而增加，其余要素随深度增加无明显变化。用主成分分析法和模糊综合评价法得出的结果均表明，土壤综合肥力随着林龄增长总体呈现先减后增趋势，但在12年内变化都不太明显。