第1章 緒論 / 001
1．1 研究背景 / 001
1．1．1 全球氣候變暖及其原因 / 001
1．1．2 森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)與大氣CO2濃度 / 002
1．1．3 適應(yīng)和減緩氣候變化的“森林方案” / 004
1．2 人工林生態(tài)系統(tǒng)的固碳功能 / 005
1．2．1 人工林對(duì)減緩全球變化的貢獻(xiàn) / 005
1．2．2 人工林生態(tài)系統(tǒng)的碳庫(kù)構(gòu)成 / 006
1．2．3 管理措施對(duì)人工林碳庫(kù)的影響 / 009
1．2．4 人工林的凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力 / 011
1．2．5 楊樹人工林現(xiàn)狀及其固碳效率 / 013
1．3 人工林固碳的研究意義 / 015
第2章 影響人工林土壤碳循環(huán)的主要因子 / 017
2．1 管理措施對(duì)人工林土壤有機(jī)碳庫(kù)的影響 / 017
2．1．1 造林樹種 / 018
2．1．2 林齡或輪伐期 / 019
2．1．3 灌溉 / 020
2．1．4 采伐 / 020
2．1．5 施肥 / 021
2．2 土地利用方式轉(zhuǎn)變對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)的影響 / 022
2．3 人工林細(xì)根生長(zhǎng)與周轉(zhuǎn) / 025
2．3．1 細(xì)根生物量 / 026
2．3．2 細(xì)根垂直分布 / 027
2．3．3 細(xì)根生產(chǎn)與周轉(zhuǎn) / 027
2．3．4 細(xì)根生長(zhǎng)的主要影響因子 / 028
2．4 土壤碳循環(huán)測(cè)定方法研究 / 029
2．4．1 人工林土壤有機(jī)碳庫(kù)的測(cè)定 / 029
2．4．2 人工林土壤碳排放的測(cè)定 / 030
第3章 楊樹人工林的土壤碳循環(huán) / 033
3．1 研究區(qū)概況與研究方法 / 034
3．1．1 新疆伊犁——楊樹人工林培育的沃土 / 034
3．1．2 樣地設(shè)置與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) / 035
3．1．3 土壤呼吸測(cè)定 / 036
3．1．4 樣品采集測(cè)定 / 036
3．1．5 數(shù)據(jù)分析 / 037
3．2 土壤呼吸的時(shí)間變化規(guī)律 / 037
3．2．1 不同樹齡人工林土壤呼吸的季節(jié)變化 / 037
3．2．2 土壤呼吸速率的日變化 / 040
3．3 樹齡對(duì)人工林土壤呼吸的影響 / 042
3．3．1 不同樹齡人工林土壤性質(zhì)及根系的差異 / 042
3．3．2 樹齡對(duì)人工林土壤呼吸的影響機(jī)制 / 043
3．4 楊樹品種對(duì)人工林土壤呼吸的影響 / 044
3．4．1 不同品種人工林土壤呼吸的時(shí)間動(dòng)態(tài) / 044
3．4．2 不同品種人工林土壤環(huán)境因子的差異 / 045
3．4．3 楊樹品種對(duì)土壤呼吸的影響機(jī)制 / 046
3．5 松土對(duì)人工林土壤呼吸的影響 / 048
3．5．1 松土前后土壤呼吸比較 / 048
3．5．2 松土促進(jìn)土壤碳排放 / 049
3．6 土壤水分對(duì)土壤呼吸的影響 / 049
3．6．1 不同土壤含水量下的土壤呼吸作用 / 050
3．6．2 品種與土壤水分對(duì)土壤呼吸的交互作用 / 051
3．6．3 不同土壤含水量下的土壤呼吸模擬 / 053
3．6．4 土壤含水量對(duì)土壤呼吸的影響機(jī)制 / 055
3．7 土壤呼吸的空間異質(zhì)性 / 056
3．7．1 土壤呼吸的空間變異性 / 057
3．7．2 土壤呼吸速率與觀測(cè)位置 / 058
3．7．3 細(xì)根與土壤因子的空間變異 / 060
3．7．4 土壤呼吸的空間變異分析 / 060
3．7．5 觀測(cè)位置與土壤呼吸空間變異 / 062
第4章 土地利用類型對(duì)土壤碳循環(huán)的影響 / 065
4．1 研究地概況 / 066
4．1．1 伊犁河谷研究地概況 / 066
4．1．2 太原地區(qū)研究地概況 / 067
4．1．3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及樣品采集 / 068
4．1．4 數(shù)據(jù)分析 / 068
4．2 土地利用類型對(duì)土壤呼吸的影響 / 069
4．2．1 人工林地與草地的土壤呼吸日變化 / 069
4．2．2 人工林地與草地的土壤呼吸季節(jié)動(dòng)態(tài) / 071
4．2．3 不同土地利用方式下的土壤碳排放量估算 / 071
4．2．4 土地利用方式對(duì)土壤呼吸的影響 / 073
4．2．5 土壤呼吸的溫度敏感性分析 / 075
4．3 不同土地利用方式下的土壤碳密度 / 077
4．3．1 人工林地與農(nóng)田的土壤碳密度比較 / 078
4．3．2 人工林地與草地的土壤碳密度比較 / 079
4．3．3 農(nóng)田造林可增加土壤碳儲(chǔ)量 / 080
4．3．4 細(xì)根是林地土壤碳庫(kù)的重要來(lái)源 / 082
4．3．5 土地利用方式對(duì)土壤碳儲(chǔ)量的影響機(jī)制 / 083
第5章 楊樹人工林根系動(dòng)態(tài)與碳循環(huán) / 085
5．1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與樣品采集 / 086
5．1．1 根系呼吸與異養(yǎng)呼吸的區(qū)分 / 086
5．1．2 細(xì)根研究方法 / 086
5．1．3 數(shù)據(jù)處理 / 087
5．2 人工林根系呼吸動(dòng)態(tài) / 088
5．2．1 根系呼吸的季節(jié)變化 / 088
5．2．2 根系呼吸對(duì)土壤呼吸的貢獻(xiàn) / 089
5．2．3 土壤環(huán)境因子及細(xì)根動(dòng)態(tài) / 090
5．2．4 根系呼吸與樹齡的關(guān)系 / 091
5．2．5 根系呼吸主要影響因子分析 / 092
5．3 楊樹人工林細(xì)根動(dòng)態(tài) / 093
5．3．1 楊樹人工林細(xì)根生物量動(dòng)態(tài) / 094
5．3．2 細(xì)根生產(chǎn)、周轉(zhuǎn)和碳儲(chǔ)量 / 100
5．4 灌溉對(duì)細(xì)根生長(zhǎng)的影響 / 102
5．4．1 灌溉前后細(xì)根生物量的變化 / 102
5．4．2 灌溉對(duì)細(xì)根生長(zhǎng)的影響機(jī)制 / 102
第6章 楊樹人工林生態(tài)系統(tǒng)碳分配 / 104
6．1 研究方法 / 105
6．1．1 人工林生物量和凋落物碳庫(kù)估算 / 105
6．1．2 人工林土壤有機(jī)碳庫(kù)估算 / 106
6．1．3 人工林固碳速率估算 / 106
6．2 楊樹人工林的含碳率 / 106
6．2．1 楊樹人工林各組分的含碳率 / 106
6．2．2 楊樹人工林含碳率的變化規(guī)律 / 108
6．3 楊樹人工林的碳密度 / 108
6．3．1 楊樹人工林各組分的碳密度 / 108
6．3．2 樹齡對(duì)人工林碳密度的影響 / 109
6．3．3 人工林類型對(duì)碳密度的影響 / 111
6．4 楊樹人工林的碳分配 / 112
6．4．1 楊樹人工林生態(tài)系統(tǒng)的碳分配格局 / 112
6．4．2 樹齡對(duì)碳分配的影響機(jī)制 / 112
6．5 楊樹人工林的固碳速率 / 114
6．5．1 楊樹人工林生態(tài)系統(tǒng)的固碳速率 / 114
6．5．2 人工林固碳速率的影響因素 / 114
第7章 楊樹人工林凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力 / 116
7．1 研究方法 / 118
7．1．1 異養(yǎng)呼吸碳排放的估算 / 118
7．1．2 凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力估算 / 119
7．2 人工林異養(yǎng)呼吸動(dòng)態(tài) / 120
7．2．1 不同樹齡人工林異養(yǎng)呼吸動(dòng)態(tài) / 120
7．2．2 不同品種人工林異養(yǎng)呼吸動(dòng)態(tài) / 122
7．2．3 異養(yǎng)呼吸影響因子分析 / 124
7．3 不同樹齡楊樹人工林凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力 / 125
7．3．1 不同樹齡人工林凈初級(jí)生產(chǎn)力估算 / 125
7．3．2 不同樹齡楊樹人工林凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力 / 126
7．3．3 樹齡對(duì)人工林凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的影響 / 126
7．4 不同品種楊樹人工林凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力 / 127
7．4．1 不同品種人工林生態(tài)系統(tǒng)碳分配 / 127
7．4．2 不同品種人工林凈初級(jí)生產(chǎn)力估算 / 128
7．4．3 不同品種楊樹人工林凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力 / 129
7．4．4 品種選擇對(duì)楊樹人工林固碳的影響 / 130
7．5 主要人工林類型凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的比較 / 131
參考文獻(xiàn) / 135