当前世界环境

介绍

树木在减轻环境碳降解和大气中二氧化碳浓度增加的不同作用中起着至关重要的作用。树木促进碳的封存到土壤和植物生物质中。因此，基于树的土地使用实践可能是可行的替代方案，以存放大气二氧化碳由于其成本效益，碳吸收和相关环境以及社会福利的高潜力（DHRUW）等。，2009）。在过去的几十年中，大气中的二氧化碳水平增加，这引起了科学界对碳储存和土壤有机碳储存过程的关注。通过减少排放或通过使陆地生态系统中的二氧化碳储存来降低大气二氧化碳的浓度。土壤通过以土壤有机碳的形式存放碳循环在碳循环中发挥着重要作用。大多数碳通过叶子中的光合作用过程进入生态系统。在垃圾秋季之后，通过微生物过程（柱和夸顿，2000）分解并形成土壤有机碳的碎屑。树木檐篷下的土壤被发现具有更高水平的有机质和其他营养。据报道，全球森林生态系统占大气和土壤碳之间的每年碳通量的约90％。在上部轮廓中持有的碳通常是最具化学上可分解的并且直接暴露于天然和人为紊乱（IPCC，2003）。由于有机物质的输入主要来自地上凋落物，因此森林土壤有机物质倾向于浓缩在上层土壤中，大约一半的土壤有机碳的矿物土壤的矿物土壤中的矿物土壤保持在上30cm层。 Therefore estimation of soil organic carbon (SOC) up to the depth of 30 cm is attached with enormous importance. Soil storesmore carbon than is contained in plants and theatmosphere combined. As a matter of fact the world’ssoil contains 4.5 times the amount of carbon held inthe vegetation (Lal, 2004). Gupta and Rao (1994)made first estimate of the organic carbon stock inIndian soils was 24.3 Pg (1 Pg = 1015 g) based on 48soil samples. Worldwide the top soil layer of first 30cm holds 1500 Pg carbon whereas for India it is 9Pg (Bhattacharyaet al .,2000)。森林凋落物层碳含量占显著比例。森林分解速率的降低可以增加表层土壤有机碳的储量。土壤有机碳的储量受植物生产过程中碳输入和分解过程中碳输出的平衡控制。土壤总有机含量随降水增加而增加，粘粒含量随温度降低(Jobbagyand Jakson, 2000)。气候影响浅层土壤有机碳储量，粘粒含量影响深层土壤有机碳储量。植被类型的影响比降水的影响更重要。低海拔南坡土壤有机碳含量显著低于高海拔北坡土壤(Schmidt等。，1993）。

土壤有机物质在全球碳循环中保留了最大的碳储层。土壤储存2.5至3.0倍的碳，储存在植物中，比大气碳的2至3倍作为CO₂（戴维森等。，2000）。尽可能多地对大气中的二氧化碳水平进行控制起到重要作用（Follett等。，2007）。土壤有机物质处于有机碳的输入和输出之间的动态平衡状态。输入主要由森林生产力，垃圾分解及其掺入矿物质土壤的输入，而通过呼吸控制输出（Pregitzer，2003），有机物质衰减和碳的返回碳的速率。通过腐蚀发生土壤有机碳的其他损失。森林砍伐通过减少储存在地上生物质中的量或增加土壤有机碳的氧化来造成大量的碳。

图1:雪松不同成分的碳含量 点击此处查看数字

森林作为最大的碳纤维之一，并有助于控制大气合作₂浓度（周et al .,2006)．森林土壤含有全球大量的碳，大约地球陆地碳的一半在森林中(1146×1015 g)，其中约三分之二被保存在土壤池中(Dixon)等。，1994）。温度森林生态系统在全球和区域含有大量的土壤有机碳（Rasmussen等。，2006）。据估计，世界森林血液的碳储存861±66 pg C，其中383±30 pg（44％）是土壤中的1℃深度。温带森林对世界森林碳的贡献14％（119±6 pg），（泛等, 2011)。基于印度森林土壤估计的平均全球或地区土壤碳损伤，已经计算出土壤有机碳池的5.4至6.7 pg（Ravindemath等whileChhabra, 1997)等。2003年估计，前50厘米和前1米的森林的总土壤有机池中的整个土壤有机池分别为4.13和6.81pg。从大多数情况下通常估计有机碳通常为0-30厘米的深度它存在于顶层，根活活动也集中在该地平线（Ravindranath和Ostwald，2008）中。

图2：Fraxinus floribunda的不同组分中的碳百分比 点击此处查看数字

因此，0-30cm土层的有机碳含量约为大气二氧化碳(CO)中碳含量的两倍₂)，全球地表植被的数量是这个数字的三倍等, 2011)。据估计，全球SOC储量为30 cmis 684-724 Pg (Batjes, 1996)。土壤碳的微小变化导致大气浓度的大变化(IPCC, 2000)。为了更好地理解和减缓气候变化，有必要研究森林有机碳的机制和变化等, 1996)。山地寒温带地区，如克什米尔，由于气候和植被的变化，SOC含量高，但空间变异性大(Li等, 2010)。这种空间变异使得预测森林土壤有机碳的空间分布变得困难(Fahey)等。，2005）。众郎研究报告了地形，气候条件，土壤成分，凋落物质及其分解率以及物种组成率植被类型对SoC的空间分布（Schulp等。，2008）。由于没有进行科学系统研究以估算碳含量不同的树木组分Cedrus deodara，Fraxinus多花植物和乌尔姆斯·瓦希亚娜在这些树种下，克什米尔山谷的重要文化和土壤有机碳库。因此，目的是在克什米尔的温带条件下估计树木组分（叶子，分支，木材，树皮和根）的碳百分比，以及土壤有机碳库的目标。

材料和方法

研究区

实验部位位于74.89之间^o东经和34.08^o位于北纬，海拔约1600米的地方。它位于斯利那加市东南约15公里处，土壤为淤泥壤土，排水良好。气候通常温和，严冬从12月延续到3月。该地区面临着从最低零下4度的大范围气温^o冬季气温最高可达33度^oC在夏天。该地区年降水量约为676毫米，大部分降水在冬季以雪的形式接收。本研究于2009年和2010年在sherer -e-Kashmir农业科技大学(skust - k)的林业学院种植园区进行，于1990年3月种植，年龄为19岁。种植的树种是雪松，水曲柳和乌尔姆斯·瓦希亚娜被选为研究对象

图3：Ulmus Wallichiana的不同组分中的碳百分比 点击此处查看数字

测量的分界和枚举

经过对整个地区的调查，树木雪松，水曲柳和乌尔姆斯·瓦希亚娜根据乳房高度的直径列举在斯坦克·克什米尔。总共72棵树被列举，以确定乳房高度（DBH）的直径。然后将这些树归类为三个直径的VIZ;除了10-20厘米20-30厘米和30-40厘米外Fraxinus多花植物由于其小直径，其第一直径等级为0-10厘米。三个直径等级的树木总数为24尺寸为10×10μm，间距为2×2m。Shalimar在斯库勒克什米尔的实验部位布局计划（表1）给出（表1）。

表1：Shalimar Skuast-Kashmir的实验部位布局计划 点击此处查看表格

估计 估计不同树木组分中的碳百分比

含碳量是用奈吉所描述的灰分法估计的et al。(2003)。在这种方法中，烘干的植物成分(树皮，叶子，茎，木头和根)在马弗炉在400^oC温度。燃烧后留下的灰分含量称重，通过使用以下等式计算碳含量：碳％= 100-（灰分+分子量为O.₂（53.3）在c中₆H_12.O₆

土壤分析

通过分割每个主图（10×10M）大区域三个子区域来收集土壤样品。通过将来自30cm宽，30cm深的30cm和50cm的长度深度挖掘3型凹坑来收集来自每个子区域的代表性土壤样品。获得了来自所有三个子区域的复合样品。土壤样品在阴凉处的空气中风，用木杵研磨，通过2mm筛网，储存在布袋中，以进一步分析。确定了土壤样品的以下物理化学物质。

表2：Shalimar斯库勒 - 克什米尔的树种不同组分的碳百分比 点击此处查看表格

散装密度（GCM^-3）

它是由核心方法决定的（Wildeet al。, 1964)。在这种方法中，圆柱形金属取样器被压入或打入土壤到所需的深度，然后小心地移走以保存已知体积的样品。样品在105℃烘干^oC到110.^oc并称重。堆积密度是烤箱干块，其除去样品的田间体积。

表3:沙里玛SKUAST-Kashmir人工林小区不同树种土壤有机碳库 点击此处查看表格

有机碳（％）

通过伴游和黑色（1​​934）快速滴定法测定有机碳。在这种方法中，用二铬酸钾（10mL）的混合物和浓硫酸（20mL）的混合物消化了1.0g土壤。通过使用二苯胺的正磷酸作为指示剂，通过使用标准硫酸亚硫酸铵溶液滴定来测定未通过土壤的有机物质降低的二色素过量的二色素。

土壤碳的库存

土壤有机碳池库存每公顷表达为兆克（Mg HA）^-1)，乘以土壤有机碳(g kg)^-1）散装密度（G cm^-3）和厘米的深度（Joao Carloset al。，2001）。

统计分析

通过分析方差技术（ANOVA）进行统计分析数据。

结果

碳百分比不同的树种

SKUAST-Kashmir人工林区不同树种的碳含量数据见表2(图1-3)。数据表明，碳排放量的百分比要高得多Cedrus deodara(45.41%)Fraxinus多花植物（41.36％）和乌尔姆斯·瓦希亚娜（40.78％）。此外，最高的碳含量在茎叶中记录Cedrus deodara(46.39%)紧随其后乌尔姆斯·瓦希亚娜(43.66%)和Fraxinus多花植物（43.21％）分别。然而，在叶子中观察到最低的碳含量乌尔姆斯·瓦希亚娜（36.41％），Fraxinus多花植物（36.7％）和Cedrus deodara（42.81％）。此外，叶子和树皮中的碳含量Fraxinus多花植物比较高于乌尔姆斯·瓦希亚娜．

不同树种下的土壤有机筋池

（表3）所呈现的数据揭示了在此情况下更明显地记录有机碳含量乌尔姆斯·瓦希亚娜（2.08％）与Cedrus deodara和Fraxinus多花植物分别为1.86和1.53％。然而，有机碳含量从2009年到2010年注册了越来越大的趋势。同样地观察到最大堆积密度Fraxinus多花植物(1.26 g厘米^-3）与物种的其余部分相比。此外，批量密度展示了2009年起到2010年的减少趋势。此外，汇总数据显示，土壤有机碳池中的含量显着高乌尔姆斯·瓦希亚娜（75.04 t ha^-1)紧随其后Cedrus deodara(69.37 t哈^-1） 和Fraxinus多花植物（57.82 t ha^-1),分别。从2009年到研究后期，土壤有机碳库呈现增加趋势。

讨论

碳百分比不同的树种

树种不同组分中的碳百分比的数据（表2）表明碳含量明显高于Cedrus deodara(45.41%)Fraxinus多花植物（41.36％）和乌尔姆斯·瓦希亚娜（40.78％）。negi.et al。（2003）报道，各种物种不同部位的碳含量取决于灰分含量，灰分含量取决于结构部件的量。更多的结构组织将更高的灰分含量和更低将是碳含量。自从Cedrus deodara含灰分比Fraxinus多花植物和乌尔姆斯·瓦希亚娜因此，与其他树种相比，其百分比更像。其他几名工人也支持我们的调查结果（休·2001年牧羊犬; dhruwet al。，2009年和janaet al。，2009）。此外，在所有树种物种中，茎木百分之均为碳含量较高，其次分别是根，分支，树皮和叶。kraenzel.et al。(2003)有报道称，树干、根、树枝和小枝等木质组织比叶、花、细根等柔软组织的碳浓度更高。结果也与Navar(2009)和Fonseca的发现相一致et al。(2012)。

不同树种土壤有机碳库

仔细阅读表3所示的数据可以发现，有机碳的记录明显更多乌尔姆斯·瓦希亚娜（2.08％）与Cedrus deodara和Fraxinus多花植物．较高量的有机碳乌尔姆斯·瓦希亚娜树木可能是由于更多的垃圾落在地面上继续分解，并增加了有机物质的土壤，因为这个物种是快速增长的Cedrus deodara和Fraxinus多花植物并且还快速分解（Berthold和Beese，2002）。结果符合甲特特的研究结果et al。（1992），罗德（1995）和Sood（1999）。散装密度从2009年开始趋势下降到2010年，并被记录得更多Fraxinus多花植物(1.26 g厘米^-3） 相比于Cedrus deodara和乌尔姆斯·瓦希亚娜．散装密度的增加Fraxinus多花植物可能是由于有机碳的减少降低了土壤孔隙度，从而导致容重的增加。土壤容重越高，土壤有机碳含量越低。这些发现与卡兰的发现一致et al。（1991），Sharmaet al。(1995)和Cihacek和Ulmer(1997)。土壤有机碳库显著较高乌尔姆斯·瓦希亚娜（75.04 t ha^-1） 相比于Cedrus deodara(69.37 t哈^-1） 和Fraxinus多花植物（57.82 t ha^-1)．在较高量的土壤有机碳库乌尔姆斯·瓦希亚娜可以在意义上解释：在表面上连续积累的叶子凋落物，其保持分解，从而富集土壤表面。本研究中的值良好在报告的范围内。Chhabra和Dadhwal（2005）报道了土壤有机碳池，范围为38.9-181.7 t ha^-1在克什米尔山谷和类似的结果也提前报道了许多其他工人（Negi和Gupta，2010; Gupta和Sharma，2010和Gupta，2011）。

结论

根据目前的调查，可以得出结论：

• Cedrus deodara三种树种中碳含量最高，其次为Fraxinus多花植物和乌尔姆斯·瓦希亚娜分别。
• Cedrus deodara与快速生长物种相比，作为一种缓慢的种植者将提供长期的碳固定能力Fraxinus多花植物和乌尔姆斯·瓦希亚娜这在短期内提供收入。
• 因此，可以说，针叶树在碳积累比落叶树种更有效。
• 综合结果显示，有机碳显著高于乌尔姆斯·瓦希亚娜相比Cedrus deodara和Fraxinus多花植物．而容重明显较高Fraxinusfloribunda.相比Cedrus deodara和ulmuswallichiana．此外，土壤有机碳库显著较高乌尔姆斯·瓦希亚娜相比Cedrus deodara和Fraxinus多花植物．

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