4. Factors affecting the forest soils carbon concentration and stock
A variety of factors will affect the amount and concentration of SOC in forest soils. For example, climate has a pronounced effect on SOC concentration. Important climatic factors include precipitation, poten- tial evapotranspiration (PET) and the ratio between PET and annual precipitation also known as the PET ratio. For any given rate of annual precipitation, SOC storage increases with a decreasing PET ratio (Post et al., 1982). In addition, there are numerous other soil and landscape factors that also affect SOC stock within forests (Wilcox et al., 2002). Prichard et al. (2000) observed a strong effect of slope and aspect on the SOC stock of a sub- alpine forest in the Olympic Mountains of Washington state. The SOC concentration was relatively higher on the northeastern slopes, ranging from 43 to 143 g/kg, than in southwestern slopes ranging from 27 to 162 g/ kg. The SOC stock, especially in soils of high latitude is also influenced by permafrost dynamics and drainage (Hobbie et al., 2000). Landscape position can impact SOC stock because of its influence on soil water regime (Gulledge and Schimel, 2000). The SOC stock also depends on cation exchange properties (Chandler, 1939), soil texture and aggregation. Borchers and Perry (1992) observed that in comparison to silt loam and sandy loam soils, coarser soils had lower total SOC concentration. In West Alberta, Canada, Banfield et al. (2002) also observed an exponential relationship between soil texture and biomass C, and the latter is also related to SOC stock. For volcanic soils in Costa Rica, Powers and Schlesinger (2002) observed that SOC concentration was positively correlated to the amount of non-crystalline clays (e.g. allophane, imogolite and ferrihydrite) in the high elevation soils, and also positively correlated to aluminum in organo- metal complexes in the low elevation sites.
The forest soil C stock is affected by both natural and anthropogenic factors (Larionova et al., 2002). A
natural disturbance can be a destructive event with drastic perturbation of an ecosystem, such as wind, fire, drought, insects and diseases. Severe natural disturbance is followed by changes in soil moisture and temperature regimes, and succession of forest species with differences in quantity and quality of biomass returned to the soil. The impact of natural disturbances on SOC stock has been described by Overby et al. (2003). Fire and other natural disturbances may also change the canopy cover, and thereby affect soil erosion (Elliot, 2003), which also affects SOC stock of the surface layer.
Anthropogenic factors, which may affect SOC in forests, include forest management activities, defor- estation, afforestation of agricultural soils and sub- sequent management of forest plantations. Although forestland management is generally less intensive than cropland management, there are several management options that may enhance or increase SOC stock in forests. Management systems that maintain a con- tinuous canopy cover and mimic regular natural forest disturbance are likely to achieve the best combination of high wood yield and C storage (Thornley and Cannell, 2000). Management activities that may impact the SOC stock include harvesting and site preparation, soil drainage and planting of adapted species with high NPP and more below-ground biomass production, fertilization and liming (Hoover, 2003). Because management strategies may differ for boreal forests (Hom, 2003), high elevation forests (Bockheim, 2003) and arid and semi-arid forest ecosystems (Neary et al., 2003), the intensity of effects may also vary among forest types. Finally, manage- ment activities can influence the labile fraction of the SOC stock (Ellert and Gregorich, 1995), and affect soil quality and productivity (Chandler, 1939; Henderson, 1995).
4.1. Forest harvesting and soil carbon stock
The most common forest management activities are harvesting and site preparation. Because the forest floor comprises the most dynamic part of SOC stock, estimating the effects of these activities on SOC dynamics are critical to predicting the local effects on ecosystem sustainability and global C exchange with the atmosphere (Yanai et al., 2003). The so-called ‘‘Covington Curve’’, which described SOC dynamics
following forest harvesting (Covington, 1981), states that SOC stock declines sharply following harvest, with as much as 50% of SOC lost within first 20 years or more (Fig. 2a, Bouwman, 1990; Johnson, 1992; Davidson and Ackerman, 1993). The loss of SOC stock was attributed to decreased litter input, shifts in abundance of woody and herbaceous vegetation, changes in depth distribution of plant roots, altered soil water and temperature regimes which accelerate decomposition, and a decrease in NPP (Covington, 1981; Johnson et al., 1995; Jackson et al., 2000). Knoepp and Swank (1997) studied the SOC dynamics in five watersheds in the southern Appalachian region and compared their results to the Covington model. They reported that the SOC and N concentrations generally declined during the first year following the whole tree harvest, but SOC remained stable 14 years after cutting. In California, Black and Harden (1995) also observed that timber harvest resulted in an initial loss of SOC (15%) within 1–7 years due to oxidation and erosion. For 17 years of forest re-growth, there was a continued loss of SOC (another 15%) despite the slight accumulation of new litter and roots. After 80 years of re-growth, rates of C accumulation exceeded rates of loss. Over the 80-year period, the SOC stock did not recover to the pre-harvest level. In Oregon, Law et al. (2001) observed that SOC stock was consistently lower at all soil depths compared to pre- disturbance conditions.
Other studies have, however, shown that the observed post-harvesting decline in SOC is generally
due to mixing and movement of the organic material or litter layer into the mineral soil (Yanai et al., 2003). Harvesting operations often cause drastic soil dis- turbance (Nyland, 2001) mixing the forest floor into the mineral soils. The exposure of the soil also exacerbates losses due to soil erosion (Elliot, 2003), and leaching of dissolved organic carbon (Kalbitz et al., 2000). Numerous studies have shown that decomposition rates of surface litter generally decrease after clear cutting because of the reduction in biotic activity and decrease in soil moisture content. Consequently, some studies have documented an increase in forest floor carbon several years after harvest (Mattson and Swank, 1989; Johnson and Todd, 1998; Johnson et al., 1985; Mroz et al., 1985). If forest harvesting is done with sufficient care, and does not result in disruption of natural processes, there may be a little or no effect on SOC stock (Fig. 2b). Further, any decline in biomass input may be compensated by the large amount of harvest residues left behind (Post, 2003; Yanai et al., 2003).
A goal of site preparation, following the use of heavy machinery for harvesting and other vehicular traffic, is to alleviate soil compaction. Therefore, sub- soiling can be useful to improve seedling growth and vigor. Improving soil moisture storage in the root zone is another goal of site preparation. Carmean (1970) observed low tree growth in soils of low available water capacity. Improving sub-soil drainage can also enhance tree growth. Kelting (1999) observed that productivity of loblolly pine was strongly influenced
by the water table depth. Schoenholtz et al. (1991) observed a strong relationship between soil physical properties (e.g. bulk density, hydraulic conductivity, total and macroporosity) on growth of nuttalli oak (Quercus nuttalli). Zou (2001) observed a strong relationship between root growth of radiata pine (Pinus radiata) and soil physical quality parameters. Because of the strong impact of soil physical quality on biomass productivity (Wagnet and Hustson, 1997), site preparation to enhance soil quality is crucial to increasing terrestrial C pool in forest plantations.
4.2. Fire and soil carbon dynamics
Fire is another major disturbance that can impact soil C stock in a forest ecosystem, and may have a particularly long-term impact on C stock in soils of the boreal regions. The impact of fire on SOC stock depends on fire temperature and duration, SOC stock and its distribution in the soil profile, and change in the decomposition rate of SOC following the fire event (Page-Dumroese et al., 2003). Changes in C stock and flux may be due to alterations in soil temperature and water regimes, and in thickness of the active thaw layer. Forest fires in tundra regions may transform a landscape that was a net C sink into a net C source. O’Neill et al. (2002) monitored CO2 flux following fire in black spruce, white spruce and aspen stands of interior Alaska. They observed that these soils became significantly warmer following fire and C exchange became more sensitive to fluctuations in surface water conditions. The mean seasonal temperature increased by 5–8 8C in the upper 1 m of the soil profile, which resulted in a 200% increase in the depth of active thaw layer and a corresponding reduction in the mean surface soil water potential. These environmental changes may have enhanced decomposition of C previously immo- bilized by permafrost. In the boreal forests of Quebec, Canada, Smith et al. (2000) reported that soil N contents of the surface organic layer of recently burned sites were significantly lower than those under an older burn site. In Maine, USA, Parker et al. (2001) used three paired watersheds to study the effects of N deposition and fire, and observed that 50 years after wild fire, the burned watershed with hardwood regeneration had significantly lower forest floor C and N concentrations than the reference watershed dominated by a softwood. In this study, any perturbations (e.g. fire, N deposition)
decrease
4. ปัจจัยที่มีผลต่อป่าดินเนื้อปูนเข้มข้นคาร์บอนและหุ้นความหลากหลายของปัจจัยจะส่งผลกระทบต่อจำนวนและความเข้มข้นของ SOC ในดินเนื้อปูนป่า ตัวอย่าง สภาพภูมิอากาศมีผลการออกเสียงเข้มข้น SOC ปัจจัยสำคัญ climatic รวมฝน poten - tial evapotranspiration (PET) และอัตราส่วนระหว่างสัตว์เลี้ยงและฝนประจำปีหรือที่เรียกว่าอัตราส่วนของสัตว์เลี้ยง ในอัตราที่กำหนดใด ๆ ของฝนรายปี SOC เก็บเพิ่ม ด้วยอัตราส่วนสัตว์เลี้ยงลดลง (Post et al., 1982) นอกจากนี้ มีจำนวนมากดินและภูมิทัศน์ปัจจัยอื่น ๆ ที่มี ผลกระทบต่อหุ้น SOC ภายในป่า (วิลค็อกซ์และ al., 2002) Prichard et al. (2000) สังเกตแข็งแกร่งผลของความชันและมุมมองหุ้น SOC ย่อย - อัลไพน์ป่าในภูเขาโอลิมปิกวอชิงตัน SOC ความเข้มข้นค่อนข้างสูงขึ้นลาดอีสาน ตั้งแต่ 43 143 g/kg กว่าในลาดตะวันตกเฉียงใต้ตั้งแต่ 27 กิโลกรัม 162 g ได้ SOC หุ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในดินเนื้อปูนละติจูดสูงยังได้รับอิทธิพลจาก permafrost dynamics ทางระบายน้ำ (Hobbie และ al., 2000) ตำแหน่งแนวนอนอาจส่งผลต่อหุ้น SOC เนื่องจากอิทธิพลของระบอบน้ำดิน (Gulledge และ Schimel, 2000) SOC หุ้นยังขึ้นกับคุณสมบัติ cation exchange (Chandler, 1939), พื้นผิวดินและรวม Borchers และเพอร์รี (1992) พบว่า โดย silt loam และดินเนื้อปูนทราย loam ดินเนื้อปูน coarser มีล่างรวม SOC ความเข้มข้น ตะวันตกแอลเบอร์ตา แคนาดา Banfield et al. (2002) นอกจากนี้ยังพบความสัมพันธ์เนนระหว่างเนื้อดินและชีวมวล C และหลังนอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับหุ้น SOC ในดินเนื้อปูนภูเขาไฟในประเทศคอสตาริกา อำนาจ และ Schlesinger (2002) สังเกต ที่ความเข้มข้นของ SOC correlated บวกจำนวนไม่ใช่ผลึก clays (เช่น allophane, imogolite และ ferrihydrite) ในดินเนื้อปูนยกสูง และ correlated ยังบวกกับอลูมิเนียมในคอมเพล็กซ์ชำนาญโลหะในระดับต่ำป่าดิน C หุ้นได้รับผลกระทบจากปัจจัยทั้งจากธรรมชาติ และที่มาของมนุษย์ (Larionova et al., 2002) Aรบกวนธรรมชาติสามารถกิจกรรมการทำลาย perturbation รุนแรงของระบบนิเวศการ ลม ไฟไหม้ ภัยแล้ง แมลง และโรค รบกวนธรรมชาติอย่างรุนแรงตาม ด้วยการเปลี่ยนแปลงในดินความชื้น และอุณหภูมิระบอบ และสืบทอดของพันธุ์ป่ามีความแตกต่างในปริมาณและคุณภาพของชีวมวลที่ส่งกลับไปยังดิน ผลกระทบของแหล่งธรรมชาติในสต็อก SOC ได้ถูกอธิบายโดย Overby et al. (2003) ไฟและแหล่งธรรมชาติอื่น ๆ อาจเปลี่ยนฝาครอบฝาครอบ และผลพังทลายดิน (Elliot, 2003), ซึ่งยัง มีผลต่อหุ้น SOC ของชั้นผิวปัจจัยมาของมนุษย์ ซึ่งอาจส่งผลต่อ SOC ในป่า รวมถึงกิจกรรมการจัดการป่า defor estation, afforestation ดินเนื้อปูนทางการเกษตรและการจัดการสวนป่าย่อย sequent แม้ว่า forestland จัดการการคิดน้อยลงเร่งรัดกว่าจัดการ cropland มีตัวเลือกการจัดการที่อาจเพิ่ม หรือเพิ่มหุ้น SOC ในป่า ระบบการจัดการที่รักษาคอน-tinuous วิปะ และรบกวนเลียนแบบป่าธรรมชาติทั่วไปมักจะให้กันผงไม้และเก็บ C (Thornley และ Cannell, 2000) กิจกรรมการจัดการที่อาจส่งผลกระทบต่อหุ้น SOC รวมถึงเก็บเกี่ยว และจัดทำเว็บไซต์ ระบายน้ำของดิน และต้นไม้ดัดแปลงพันธุ์ NPP สูงขึ้นใต้ดินชีวมวลผลิต การปฏิสนธิ และปูน (ฮูเวอร์ 2003) เนื่องจากกลยุทธ์การจัดการอาจแตกต่าง สำหรับป่า boreal (หอม 2003), สูงป่า (Bockheim, 2003) และระบบนิเวศป่าที่แห้งแล้ง และกึ่งแห้งแล้ง (Neary et al., 2003), ความรุนแรงของผลกระทบอาจแตกต่างกันระหว่างชนิดของป่า สุดท้าย ติดขัดจัดการกิจกรรมสามารถอิทธิพลเศษ labile หุ้น SOC (Ellert และ Gregorich, 1995), และส่งผลกระทบต่อคุณภาพดินและผลผลิต (Chandler, 1939 Henderson, 1995)4.1. ป่าเก็บเกี่ยวและดินคาร์บอนหุ้นกิจกรรมการจัดการป่าทั่วเตรียมเก็บเกี่ยวและเว็บไซต์ได้ เนื่องจากพื้นป่าประกอบด้วยส่วนที่สุดของหุ้น SOC ประเมินผลของกิจกรรมเหล่านี้บน SOC dynamics มีความสำคัญกับการคาดการณ์ผลกระทบภายในในความยั่งยืนของระบบนิเวศและแลกเปลี่ยน C ส่วนกลางบรรยากาศ (Yanai และ al., 2003) เรียกว่า '' Covington โค้ง '', ซึ่งอธิบาย SOC dynamicsเก็บเกี่ยว (Covington, 1981), ป่าดังต่อไปนี้ระบุว่า SOC ลดอัตราหุ้นอย่างรวดเร็วต่อการเก็บเกี่ยว มากถึง 50% ของ SOC หายไปภายใน 20 ปีแรกหรือเพิ่มเติม (Fig. 2a, Bouwman, 1990 Johnson, 1992 Davidson ก Ackerman, 1993) ขาดทุนของหุ้น SOC ถูกบันทึกลดแคร่ป้อน กะในความอุดมสมบูรณ์ของไม้ยืนต้น และพืช herbaceous การเปลี่ยนแปลงในการกระจายความลึกของรากพืช เปลี่ยนดินน้ำและอุณหภูมิระบอบซึ่งเร่งแยกส่วนประกอบ และการลดลงของ NPP (Covington, 1981 Johnson และ al., 1995 Jackson et al., 2000) Knoepp และ Swank (1997) ศึกษา dynamics SOC ในรูปธรรมห้าภาค Appalachian และเปรียบเทียบผลลัพธ์ของแบบจำลอง Covington พวกเขารายงานว่า ความเข้มข้น SOC และ N โดยทั่วไปปฏิเสธระหว่างต่อปีแรกยังคงอยู่ มั่นคง 14 ปีหลังจากตัดเก็บเกี่ยวต้นไม้ทั้งหมด แต่ SOC ในแคลิฟอร์เนีย ดำและกับบริษัท (1995) นอกจากนี้ยังสังเกตว่า เก็บเกี่ยวไม้ให้ที่เริ่มสูญหาย SOC (15%) ภายใน 1-7 ปีเนื่องจากการเกิดออกซิเดชันและพังทลาย 17 ปีป่าใหม่โต มีขาดทุนอย่างต่อเนื่องของ SOC (อีก 15%) แม้ มีการสะสมของแคร่ใหม่และรากเล็กน้อย หลังจากเติบโตใหม่ 80 ปี ราคา C สะสมเกินราคาขาดทุน ในช่วงปี 80 หุ้น SOC ไม่กู้คืนระดับก่อนการเก็บเกี่ยว ในออริกอน กฎหมายและ al. (2001) สังเกตว่า หุ้น SOC ไม่สม่ำเสมอต่ำที่ระดับความลึกทั้งหมดดินเปรียบเทียบกับสภาพก่อนรบกวนศึกษาอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม ได้ แสดงปฏิเสธ harvesting หลังพบใน SOC ว่าโดยทั่วไปผสมและการเคลื่อนไหวของชั้นแคร่หรือวัสดุอินทรีย์ลงดินแร่ (Yanai และ al., 2003) การเก็บเกี่ยวการดำเนินงานมักจะรุนแรงสาเหตุดินหรือไม่??-turbance (Nyland, 2001) ผสมพื้นป่าเป็นดินเนื้อปูนแร่ ความเสี่ยงของดิน exacerbates ขาดทุนเนื่องจากการพังทลายของดิน (Elliot, 2003), และการละลายของคาร์บอนอินทรีย์ละลาย (Kalbitz et al., 2000) การศึกษาจำนวนมากได้แสดงว่า แยกส่วนประกอบราคากระบะพื้นผิวโดยทั่วไปลดลงหลังจากตัดชัดเจนลดกิจกรรม biotic และลดในดินชื้น ดังนั้น บางการศึกษาได้จัดเพิ่มในป่าชั้นคาร์บอนหลายปีหลังการเก็บเกี่ยว (รับเชิญและ Swank, 1989 Johnson และทอดด์ 1998 Johnson และ al., 1985 Mroz และ al., 1985) ถ้าป่าเก็บเกี่ยวทำได้ ด้วยการดูแลที่เพียงพอ และไม่ทำให้เกิดทรัพยของกระบวนการธรรมชาติ อาจจะมีผลน้อย หรือไม่มีในสต็อก SOC (Fig. 2b) เพิ่มเติม ปฏิเสธใด ๆ ในชีวมวลเข้าอาจได้รับการชดเชย โดยจำนวนมากตกค้างเก็บเกี่ยวทิ้ง (ไปรษณีย์ 2003 Yanai และ al., 2003)เป้าหมายของเว็บไซต์เตรียม วิธีการใช้เครื่องจักรหนักสำหรับการเก็บเกี่ยวและการจราจรอื่น ๆ ยานพาหนะคิรี จะบรรเทากระชับข้อมูลดิน ดังนั้น ย่อย - จำนวนมากได้ประโยชน์ในการปรับปรุงแหล่งเจริญเติบโตและแข็ง ปรับปรุงดินเก็บความชื้นในเขตรากมีเป้าหมายอื่นของไซต์เตรียม Carmean (1970) สังเกตต้นไม้ต่ำเติบโตในดินเนื้อปูนน้ำต่ำมีกำลังการผลิต ปรับปรุงการระบายน้ำดินย่อยยังสามารถเพิ่มการเจริญเติบโตของต้นไม้ Kelting (1999) พบว่า ผลผลิตของไม้สน loblolly ได้ขอรับโดยความลึกของน้ำตาราง Schoenholtz และ al. (1991) พบความสัมพันธ์ที่ดีระหว่างดินคุณสมบัติทางกายภาพ (เช่นความหนาแน่นจำนวนมาก นำไฮดรอลิก ผลรวม และ macroporosity) ในการเจริญเติบโตของ nuttalli โอ๊ค (Quercus nuttalli) Zou (2001) พบความสัมพันธ์ที่ดีระหว่างดินและรากเจริญเติบโตของไม้สน radiata (Pinus radiata) พารามิเตอร์ทางกายภาพคุณภาพ เนื่องจากผลกระทบที่แข็งแกร่งของดินทางกายภาพคุณภาพในผลผลิตชีวมวล (Wagnet และ Hustson, 1997), ไซต์เตรียมการเพิ่มคุณภาพดินเป็นสิ่งสำคัญการเพิ่มสระว่ายน้ำ C ภาคพื้นในสวนป่า4.2. อัคคีภัย และ dynamics คาร์บอนของดินFire is another major disturbance that can impact soil C stock in a forest ecosystem, and may have a particularly long-term impact on C stock in soils of the boreal regions. The impact of fire on SOC stock depends on fire temperature and duration, SOC stock and its distribution in the soil profile, and change in the decomposition rate of SOC following the fire event (Page-Dumroese et al., 2003). Changes in C stock and flux may be due to alterations in soil temperature and water regimes, and in thickness of the active thaw layer. Forest fires in tundra regions may transform a landscape that was a net C sink into a net C source. O’Neill et al. (2002) monitored CO2 flux following fire in black spruce, white spruce and aspen stands of interior Alaska. They observed that these soils became significantly warmer following fire and C exchange became more sensitive to fluctuations in surface water conditions. The mean seasonal temperature increased by 5–8 8C in the upper 1 m of the soil profile, which resulted in a 200% increase in the depth of active thaw layer and a corresponding reduction in the mean surface soil water potential. These environmental changes may have enhanced decomposition of C previously immo- bilized by permafrost. In the boreal forests of Quebec, Canada, Smith et al. (2000) reported that soil N contents of the surface organic layer of recently burned sites were significantly lower than those under an older burn site. In Maine, USA, Parker et al. (2001) used three paired watersheds to study the effects of N deposition and fire, and observed that 50 years after wild fire, the burned watershed with hardwood regeneration had significantly lower forest floor C and N concentrations than the reference watershed dominated by a softwood. In this study, any perturbations (e.g. fire, N deposition)ลดลง
การแปล กรุณารอสักครู่..
4.
ปัจจัยที่มีผลดินป่าไม้ความเข้มข้นของคาร์บอนและหุ้นความหลากหลายของปัจจัยที่จะมีผลต่อปริมาณและความเข้มข้นของSOC ในดินป่า ยกตัวอย่างเช่นสภาพภูมิอากาศที่มีผลเด่นชัดกับความเข้มข้น SOC ปัจจัยภูมิอากาศที่สำคัญรวมถึงการเร่งรัดการคายระเหย TIAL poten- (PET) และอัตราส่วนระหว่าง PET และประจำปีการเร่งรัดที่เรียกกันว่าอัตราส่วนสัตว์เลี้ยง สำหรับอัตราการใดก็ตามประจำปีการเร่งรัดจัดเก็บ SOC เพิ่มขึ้นกับอัตราการลดลง PET (โพสต์ et al., 1982) นอกจากนี้ยังมีเป็นจำนวนมากในดินและปัจจัยอื่น ๆ ที่ภูมิทัศน์ที่ยังส่งผลกระทบต่อหุ้น SOC ภายในป่า (วิลคอกซ์ et al., 2002) พริชาร์ตอัล (2000) สังเกตเห็นผลกระทบของความลาดชันและด้านในหุ้น SOC ของป่าเทือกเขาแอลป์ย่อยในเทือกเขาโอลิมปิกแห่งรัฐวอชิงตัน ความเข้มข้น SOC ค่อนข้างสูงบนเนินเขาทางภาคตะวันออกเฉียงเหนือตั้งแต่ 43-143 กรัม / กิโลกรัมกว่าในลาดทางตะวันตกเฉียงใต้ตั้งแต่ 27-162 กรัม / กิโลกรัม หุ้น SOC โดยเฉพาะอย่างยิ่งในดินของละติจูดสูงยังได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลง permafrost และการระบายน้ำ (Hobbie et al., 2000) ตำแหน่งภูมิทัศน์สามารถส่งผลกระทบหุ้น SOC เพราะอิทธิพลที่มีต่อระบอบการปกครองของน้ำในดิน (Gulledge และชิเมล์, 2000) หุ้น SOC ยังขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการแลกเปลี่ยนประจุบวก (แชนด์เลอ, 1939) เนื้อดินและการรวม Borchers และเพอร์รี่ (1992) ตั้งข้อสังเกตว่าในการเปรียบเทียบกับตะกอนดินและดินดินร่วนปนทรายดินหยาบมีความเข้มข้นต่ำกว่า SOC รวม ในเวสต์อัลเบอร์ต้า, แคนาดา, et al, แบนฟิลด์ (2002) ยังพบความสัมพันธ์ระหว่างการชี้แจงเนื้อดินและชีวมวล C และหลังนอกจากนี้ยังมีความเกี่ยวข้องกับหุ้น SOC สำหรับดินภูเขาไฟในคอสตาริกาอำนาจและชเลซิงเจอร์ (2002) ตั้งข้อสังเกตว่ามีความเข้มข้น SOC มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับปริมาณของดินเหนียวไม่เป็นผลึก (เช่น allophane, imogolite และ ferrihydrite) ในดินที่ระดับความสูงที่สูงและยังมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับอลูมิเนียมใน Organo -.
เชิงซ้อนโลหะในเว็บไซต์ระดับความสูงต่ำดินป่าหุ้นC ได้รับผลกระทบจากปัจจัยทั้งธรรมชาติและมนุษย์ (. Larionova, et al, 2002)
รบกวนธรรมชาติอาจจะเป็นเหตุการณ์ที่มีการทำลายล้างที่รุนแรงของการก่อกวนระบบนิเวศเช่นลม, ไฟไหม้, ภัยแล้งและโรคแมลง รบกวนธรรมชาติอย่างรุนแรงก็จะตามมาจากการเปลี่ยนแปลงในความชื้นในดินและระบบอุณหภูมิและต่อเนื่องของสายพันธุ์ป่ามีความแตกต่างในปริมาณและคุณภาพของชีวมวลกลับไปยังดิน ผลกระทบของการรบกวนธรรมชาติในสต็อก SOC ที่ได้รับการอธิบายโดย Overby et al, (2003) ไฟไหม้และการรบกวนธรรมชาติอื่น ๆ นอกจากนี้ยังอาจมีการเปลี่ยนแปลงฝาครอบหลังคาและจึงมีผลต่อการพังทลายของดิน (เอลเลียต, 2003) ซึ่งยังมีผลต่อหุ้น SOC ของชั้นผิว.
ปัจจัย Anthropogenic ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อ SOC ในป่ารวมถึงกิจกรรมการจัดการป่า defor- eStation, ปลูกดินเกษตรและการจัดการลำดับย่อยของสวนป่า แม้ว่าการจัดการป่าโดยทั่วไปอย่างเข้มข้นน้อยกว่าการจัดการ cropland มีตัวเลือกการจัดการหลายอย่างที่อาจเพิ่มหรือเพิ่มหุ้น SOC ในป่า ระบบการจัดการที่รักษาปกหลังคา tinuous ทำาและเลียนแบบการรบกวนป่าธรรมชาติเป็นประจำมีแนวโน้มที่จะเกิดการผสมผสานที่ดีที่สุดของผลผลิตไม้สูงและการเก็บรักษา C (ธ อร์นและ Cannell, 2000) กิจกรรมการจัดการที่อาจส่งผลกระทบหุ้น SOC รวมถึงการเก็บเกี่ยวและการจัดเตรียมสถานที่การระบายน้ำดินและการปลูกดัดแปลงสายพันธุ์ที่มี NPP สูงและอื่น ๆ ด้านล่างพื้นดินผลิตชีวมวลการปฏิสนธิและปูน (ฮูเวอร์, 2003) เพราะกลยุทธ์การจัดการอาจแตกต่างกันสำหรับป่าเหนือ (หอม, 2003) ป่าไม้ยกระดับสูง (Bockheim, 2003) และระบบนิเวศป่าแห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้ง (Neary et al., 2003) ความรุนแรงของผลกระทบที่อาจแตกต่างกันระหว่างป่าประเภท ในที่สุดกิจกรรม ment จัดการจะมีผลต่อส่วน labile ของหุ้น SOC (Ellert และ Gregorich, 1995) และมีผลต่อคุณภาพดินและผลผลิต (แชนด์เลอ, 1939; เดอร์สัน, 1995).
4.1
เก็บเกี่ยวป่าและดินคาร์บอนหุ้นที่พบมากที่สุดกิจกรรมการจัดการป่าไม้มีการเก็บเกี่ยวและการจัดทำเว็บไซต์ เพราะพื้นป่าประกอบด้วยส่วนแบบไดนามิกมากที่สุดของสต็อก SOC, การประเมินผลกระทบของกิจกรรมเหล่านี้ในการเปลี่ยนแปลง SOC มีความสำคัญต่อการคาดการณ์ผลกระทบในท้องถิ่นเกี่ยวกับความยั่งยืนของระบบนิเวศและการแลกเปลี่ยน C ระดับโลกที่มีบรรยากาศ (Yanai et al., 2003) ที่เรียกว่า '' โควิงตัน Curve '' ซึ่งอธิบายการเปลี่ยนแปลง SOC
ต่อไปเก็บเกี่ยวป่า (โควิงตัน, 1981) กล่าวว่าหุ้น SOC ลดลงอย่างรวดเร็วในการเก็บเกี่ยวต่อไปนี้ที่มีมากถึง 50% ของ SOC หายไปภายใน 20 ปีแรกหรือมากกว่า (รูปที่ . 2a, Bouwman, 1990; จอห์นสัน, 1992; เดวิดสันและ Ackerman, 1993) การสูญเสียของหุ้น SOC ที่ได้รับมาประกอบกับการลดลงการป้อนข้อมูลครอกการเปลี่ยนแปลงในความอุดมสมบูรณ์ของไม้ยืนต้นและพืชผักสมุนไพรการเปลี่ยนแปลงในการกระจายความลึกของรากพืชเปลี่ยนแปลงน้ำดินและความเข้มข้นของอุณหภูมิซึ่งเร่งการสลายตัวและการลดลงของเอ็นพีพี (โควิงตัน, 1981; จอห์นสัน et al, 1995;.. แจ็คสัน, et al, 2000) Knoepp และแวงค์ (1997) การศึกษาการเปลี่ยนแปลง SOC ในห้าแหล่งต้นน้ำในภูมิภาคทางตอนใต้ของแนวและเมื่อเทียบกับผลของพวกเขาในรูปแบบโควิงตัน พวกเขาได้รายงานว่า SOC และความเข้มข้นยังไม่มีโดยทั่วไปลดลงในช่วงปีแรกต่อไปนี้การเก็บเกี่ยวต้นไม้ทั้งหมด แต่ยังคงมีเสถียรภาพ SOC 14 ปีหลังจากตัด ในแคลิฟอร์เนีย, สีดำและสีฮาร์เดน (1995) นอกจากนี้ยังตั้งข้อสังเกตว่าการเก็บเกี่ยวไม้ผลในการสูญเสียเริ่มต้นของ SOC (15%) ภายใน 1-7 ปีเนื่องจากการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อน สำหรับ 17 ปีของป่าเรื่องการเจริญเติบโตมีการสูญเสียอย่างต่อเนื่องของ SOC (อีก 15%) แม้จะมีการสะสมของเศษซากพืชเล็กน้อยใหม่และราก หลังจาก 80 ปีของเรื่องการเจริญเติบโตอัตราการสะสม C เกินอัตราของการสูญเสีย ในช่วงระยะเวลา 80 ปี, หุ้น SOC ไม่ฟื้นตัวสู่ระดับก่อนการเก็บเกี่ยว ในโอเรกอน, กฎหมาย, et al (2001) พบว่าหุ้น SOC เป็นอย่างต่อเนื่องลดลงที่ระดับความลึกของดินทั้งหมดเมื่อเทียบกับสภาพความวุ่นวายก่อน.
ศึกษาอื่น ๆ ได้ แต่แสดงให้เห็นว่าการลดลงหลังการเก็บเกี่ยวที่สังเกตใน SOC
โดยทั่วไปเนื่องจากการผสมและการเคลื่อนไหวของวัสดุอินทรีย์หรือเศษซากพืชชั้นลงไปในดินแร่ (Yanai et al., 2003) การเก็บเกี่ยวการดำเนินงานมักจะทำให้เกิดดินรุนแรงปรากฏ turbance (Nyland, 2001) พื้นป่าผสมลงในดินแร่ การสัมผัสของดินยัง exacerbates สูญเสียเนื่องจากการพังทลายของดิน (เอลเลียต, 2003) และการชะล้างของสารอินทรีย์ที่ละลายในน้ำ (Kalbitz et al., 2000) การศึกษาจำนวนมากได้แสดงให้เห็นว่าอัตราการสลายตัวของเศษซากพืชพื้นผิวโดยทั่วไปลดลงหลังจากการตัดที่ชัดเจนเนื่องจากการลดลงของกิจกรรมทางชีววิทยาและลดลงในดินที่มีความชื้น ดังนั้นการศึกษาบางส่วนมีเอกสารเพิ่มขึ้นในพื้นป่าคาร์บอนหลายปีหลังการเก็บเกี่ยว (แมทท์และสแวงค์, 1989; จอห์นสันและทอดด์ 1998. จอห์นสัน, et al, 1985;. Mroz, et al, 1985) หากเก็บเกี่ยวป่าทำด้วยความระมัดระวังเพียงพอและไม่ได้ผลในการหยุดชะงักของกระบวนการทางธรรมชาติอาจจะมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีในสต็อก SOC (รูป. 2b) นอกจากนี้การลดลงของใด ๆ ในการป้อนข้อมูลชีวมวลอาจจะได้รับการชดเชยตามจำนวนเงินที่มีขนาดใหญ่ของสารตกค้างเก็บเกี่ยวทิ้งไว้ข้างหลัง (โพสต์, 2003; Yanai et al, 2003)..
เป้าหมายของการจัดทำเว็บไซต์ต่อไปนี้การใช้งานของเครื่องจักรกลหนักสำหรับการเก็บเกี่ยวและการจราจรยานพาหนะ คือการบรรเทาการบดอัดดิน ดังนั้นสกปรกย่อยจะมีประโยชน์ในการปรับปรุงการเจริญเติบโตและความแข็งแรง การปรับปรุงการจัดเก็บความชื้นของดินในเขตรากเป็นเป้าหมายของการจัดทำเว็บไซต์อื่น Carmean (1970) ตั้งข้อสังเกตการเจริญเติบโตของต้นไม้ในดินต่ำของความจุน้ำที่มีอยู่ในระดับต่ำ การปรับปรุงการระบายน้ำย่อยดินยังสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของต้นไม้ Kelting (1999) พบว่าผลผลิตของสน Loblolly
ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากความลึกของตารางน้ำ Schoenholtz et al, (1991) ตั้งข้อสังเกตความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างดินคุณสมบัติทางกายภาพ (เช่นความหนาแน่นการนำไฮดรอลิรวมและ macroporosity) การเจริญเติบโตของไม้โอ๊ค nuttalli (วร์ nuttalli) Zou (2001) ตั้งข้อสังเกตความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างการเจริญเติบโตของรากของสน radiata (ปินัส radiata) และพารามิเตอร์คุณภาพดินทางกายภาพ เพราะผลกระทบที่แข็งแกร่งของคุณภาพทางกายภาพของดินในการผลิตชีวมวล (Wagnet และ Hustson, 1997) การเตรียมสถานที่เพื่อเพิ่มคุณภาพดินที่มีความสำคัญต่อการเพิ่มสระว่ายน้ำซีบกในสวนป่า.
4.2
ไฟไหม้และการเปลี่ยนแปลงของดินคาร์บอนไฟเป็นอีกหนึ่งความวุ่นวายที่สำคัญที่สามารถส่งผลกระทบดินหุ้นซีในระบบนิเวศป่าและอาจมีผลกระทบโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระยะยาวในสต็อกซีในดินของภูมิภาคเหนือ ผลกระทบของการเกิดเพลิงไหม้ในสต็อก SOC ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของไฟและระยะเวลาหุ้น SOC และการจัดจำหน่ายในรายละเอียดดินและการเปลี่ยนแปลงในอัตราการสลายตัวของ SOC ต่อไปนี้เหตุการณ์ไฟ (หน้า Dumroese et al., 2003) การเปลี่ยนแปลงในสต็อกซีและฟลักซ์อาจจะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิดินและความเข้มข้นของน้ำและความหนาของชั้นละลายที่ใช้งานอยู่ ไฟไหม้ป่าในภูมิภาคทุนดราอาจจะเปลี่ยนภูมิทัศน์ที่เป็นอ่างล้างจาน C สุทธิในแหล่งเซลเซียสสุทธิ โอนีลและอัล (2002) ตรวจสอบการไหลของก๊าซ CO2 ต่อไปนี้ไฟโก้สีดำสีขาวและสีโก้แอสเพนยืนของการตกแต่งภายในอลาสก้า พวกเขาตั้งข้อสังเกตว่าดินเหล่านี้กลายเป็นที่อบอุ่นอย่างมีนัยสำคัญเพลิงไหม้และการแลกเปลี่ยน C กลายเป็นความไวต่อความผันผวนของสภาพน้ำผิว อุณหภูมิตามฤดูกาลเฉลี่ยเพิ่มขึ้น 5-8 8C ในตอนบน 1 เมตรรายละเอียดของดินซึ่งมีผลในการเพิ่มขึ้น 200% ในเชิงลึกของชั้นละลายที่ใช้งานและลดความสอดคล้องกันในความหมายของพื้นผิวที่มีศักยภาพน้ำในดิน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สิ่งแวดล้อมอาจมีการปรับปรุงการสลายตัวของ C ก่อนหน้านี้ immo- bilized โดย permafrost ในป่าเหนือควิเบก, แคนาดา, สมิ ธ , et al (2000) รายงานว่าดินยังไม่มีเนื้อหาของพื้นผิวชั้นอินทรีย์ของการเผาไหม้เมื่อเร็ว ๆ นี้เว็บไซต์อย่างมีนัยสำคัญต่ำกว่าภายใต้เว็บไซต์การเผาไหม้ที่มีอายุมากกว่า ในรัฐเมนสหรัฐอเมริกา, ปาร์กเกอร์, et al (2001) ที่ใช้ในการจับคู่สามแหล่งต้นน้ำเพื่อศึกษาผลของการสะสมและไม่มีไฟและตั้งข้อสังเกตว่า 50 ปีหลังจากที่ไฟไหม้ป่าลุ่มน้ำเผาด้วยไม้เนื้อแข็งที่มีการฟื้นฟู C พื้นป่าที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญและความเข้มข้นกว่าไม่มีลุ่มน้ำอ้างอิงครอบงำด้วยไม้เนื้ออ่อน ในการศึกษานี้เยี่ยงอย่างใด ๆ (เช่นไฟไหม้, การสะสม N)
ลดลง
การแปล กรุณารอสักครู่..