一种森林土壤理化和生物学性状特征的研究方法技术

本发明专利技术公开了一种森林土壤理化和生物学性状特征的研究方法，包括以下步骤：s1.对样地内或外延挖掘土壤剖面采集土壤样品；s2.对所述土壤样品的物理性质、化学性质和生物学性状进行分析和测定；s3.研究森林土壤有机碳与土壤因子的关系。本发明专利技术的研究方法通过样地实测获得精准数据以分析其分布规律及与环境变量间的关系,将有助于探讨滨海台地人工林土壤的生态功能,并对滨海台地林地的可持续经营和林地生产力的恢复具有重要意义。

A study method of physical and chemical and biological characteristics of forest soil

【技术实现步骤摘要】
一种森林土壤理化和生物学性状特征的研究方法
本专利技术属于森林土壤碳储量研究领域，具体涉及一种森林土壤理化和生物学性状特征的研究方法。
技术介绍
近年来,碳储量问题日益成为全球变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题。土壤是陆地生态系统的核心，土壤碳循环和碳蓄积研究是当前陆地生态系统碳循环以及全球变化研究的热点内容之一。土壤碳库储量反映土壤系统的固碳能力,确定土壤碳库的储量、空间分布,是研究陆地生态系统碳循环的基础,是研究土壤与大气间温室气体通量、碳循环收支平衡计算的重要手段,是建立土壤碳库清单、评估其历史亏缺或盈余、预测土壤碳固定潜力的一项基础工作。森林生态系统作为陆地生物圈的主体,在碳循环中起着重要的作用，不仅本身维持着大量的碳库(约占全球植被碳库的86％以上),同时也维持着巨大的土壤碳库(约占全球土壤碳库的73％)(POETWM等)，其碳库的变化被认为是导致大气碳库和全球气候变化的主要原因,其表现出巨大的碳汇源效应。海南省是我国唯一全部地处热带的省份，包括热带雨林、季雨林等在内的热带森林生态系统以其丰富的物种多样性、复杂的群落结构和极高的生产力，成为我国森林生态系统中最关键、最核心的组成部分。近年来，陆续开展了有关森林生态系统碳平衡的研究，如周卫卫等开展了海南琼中3种森林枯落物的现存量及持水特性研究，向仰州等海南桉树人工林生态系统生物量和碳储量时空格局，林晓东等海南人工林、人工草地土壤易氧化有机碳和轻组碳含量初探等。这些不同区域不同林型凋落物和碳储量的测定为我省评价相应林型土壤生态系统碳汇/碳源能力提供基础数据。但缺乏对海南岛滨海台地不同类型森林土壤碳储量的研究。通过对森林土壤有机碳组分的认识，以及各组分及其相互间动态变化研究，探讨不同类型森林土壤有机碳库的时空动态，为准确评估我省滨海台地森林土壤的碳吸收量和吸收潜力、预测和维护人工林生态系统长期生产力、指导人工林的可持续经营和改造提供参考，同时为研究海南滨海台地生态系统碳循环乃至全球碳平衡奠定基础。
技术实现思路
本专利技术的目的是：探究出一种森林土壤理化和生物学性状特征的研究方法，该方法是进行不同森林类型土壤碳汇能力评估的重要过程。为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种森林土壤理化和生物学性状特征的研究方法，包括以下步骤：s1.对样地内或外延挖掘土壤剖面采集土壤样品；s2.对所述土壤样品的物理性质、化学性质和生物学性状进行分析和测定；s3.研究森林土壤有机碳与土壤因子的关系。进一步的，步骤s1中，在多个区域选取多种森林类型挖掘土壤剖面。进一步的，步骤s2中，应分析剖面土壤容重、剖面土壤有机碳分布和不同森林类型土壤肥力。进一步的，步骤s3中，应对不同类型森林土壤有机碳含量和对应的土壤全氮、土壤全磷、土壤速效钾和土壤铵态氮含量进行相关性分析。进一步的，步骤s2和s3中，所述多种森林类型分别为木麻黄、次生林、椰树、桉树和相思。进一步的，在进行所述剖面土壤容重分析时，应对各个森林类型的各个土层深度的土壤容重进行测定和分析，得到土壤容重随土壤深度的变化趋势。进一步的，在进行所述剖面土壤有机碳分布分析时，应对各个森林类型各土层深度的有机碳含量进行统计分析,得出各个森林类型、各土壤深度土层中土壤有机碳含量在统计上差异的显著性。附图说明图1(a)-(e)分别为海南滨海台地森林木麻黄、次生林、椰树、桉树和相思的土壤容重示意图；图2(a)-(d)分别为海南滨海台地森林土壤有机碳与土壤全氮、全磷、速效钾、铵态氮的相关性分析图。具体实施方式为了使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术技术方案进一步说明。本实施例的森林土壤理化和生物学性状特征的研究方法，包括以下步骤：s1.采用路线调查和野外样方调查方法对12个市县滨海台地进行调查，最终在12个市县滨海台地中选择出具有代表性的4个市县(文昌、临高、乐东、万宁)海南岛滨海台地不同森林类型(主要以椰子林、木麻黄林、相思林、桉树林、乡村次生林等5种森林类型)为调查对象并建立样地，采用水泥界桩或PVC管对每个样地做标记。对样地内或外延挖掘土壤剖面采集土壤样品；s2.对所建立的样地内或外延挖掘土壤剖面采集土壤样品，对森林土壤物理性质、化学性质(有机质、pH值、全氮磷钾钙镁、速效氮磷钾镁等)和生物学性状进行分析和测定，以揭示滨海台地不同森林类型土壤肥力现状与趋势，为森林的可持续经营提供科学依据，并阐明土壤性状与C储存特征的关系；s21.剖面土壤容重分析；在12个市县中选取文昌、临高、乐东、万宁4个市县滨海台地选取木麻黄、次生林、椰树、桉树和相思等5种森林类型，共挖掘100cm土壤剖面20个。其中木麻黄挖掘土壤剖面4个、次生林4个、椰树4个、桉树4个和相思4个。对不同土层深度的土壤容重进行了测定和分析，结果见图1。其中，木麻黄林0-100cm土层容重介于1.34-1.39g/cm3。其表土土壤容重最大，随着土壤深度的增加，大致呈减少趋势；次生林0-100cm土层容重介于1.48-1.57g/cm3。随着土壤深度的增加，土壤容重逐渐增大；椰树林0-100cm土层容重介于1.39-1.57g/cm3。其表层土壤容重最小，随着土壤深度的增加，土壤容重逐渐增大；桉树林0-100cm土层容重介于1.36-1.43g/cm3。其土壤容重在剖面上呈现先增大后减少的趋势；相思林0-100cm土层容重介于1.31-1.37g/cm3。其土壤容重在剖面上的变化趋势与桉树林大体一致。s22.剖面土壤有机碳分布分析表1海南滨海台地森林土壤有机碳含量的比较/(g/kg)注：同行数据后面不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。对海南5种类型森林土壤进行取样分析，测定了土壤剖面中有机碳含量(见表1)。海南5种森林土壤有机碳含量介于1.79-10.6g/kg，属于低有机碳含量土壤，且变异较大。5种森林土壤有机碳含量在土壤剖面中具有明显的垂直分布性，随着土壤深度的增加呈降低趋势。木麻黄林0-100cm土壤有机碳含量介于2.14-6.46g/kg；次生林介于3.62-10.6g/kg；椰树林介于1.79-6.13g/kg；桉树林介于3.32-8.83g/kg；相思林介于3.31-7.98g/kg。对不同森林不同土层有机碳含量进行统计分析，结果表明，5种森林0-10cm、10-20cm和60-100cm土层中土壤有机碳含量在统计上差异并不显著。5种类型森林20-40cm土层中有机碳含量差异显著(P<0.05)，其中相思林最高，桉树林、次生林和木麻黄林次之，椰树林最低。5种类型森林40-60cm土层中有机碳含量差异显著(P<0.05)，同样以相思林最高，桉树林、次生林和木麻黄林次之，椰树林最低。s23.不同森林类型土壤肥力分析表2海南滨海台地森林土壤pH的比较注：同行数据后面不同小写字母表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种森林土壤理化和生物学性状特征的研究方法，其特征在于，包括以下步骤：/ns1.对样地内或外延挖掘土壤剖面采集土壤样品；/ns2.对所述土壤样品的物理性质、化学性质和生物学性状进行分析和测定；/ns3.研究森林土壤有机碳与土壤因子的关系。/n

【技术特征摘要】
1.一种森林土壤理化和生物学性状特征的研究方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1.对样地内或外延挖掘土壤剖面采集土壤样品；
s2.对所述土壤样品的物理性质、化学性质和生物学性状进行分析和测定；
s3.研究森林土壤有机碳与土壤因子的关系。


2.根据权利要求1所述的森林土壤理化和生物学性状特征的研究方法，其特征在于：步骤s1中，在多个区域选取多种森林类型挖掘土壤剖面。


3.根据权利要求1所述的森林土壤理化和生物学性状特征的研究方法，其特征在于：步骤s2中，应分析剖面土壤容重、剖面土壤有机碳分布和不同森林类型土壤肥力。


4.根据权利要求1所述的森林土壤理化和生物学性状特征的研究方法，其特征在于：步骤s3中，应对不同类型森林土壤有机碳含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：林之盼，杨众养，薛杨，刘宪钊，王小燕，宿少锋，薛雁文，
申请(专利权)人：海南省林业科学研究所，
类型：发明
国别省市：海南;46