2016年4月15日
图示: 达特茅斯学院一项研究发现,皆伐会减弱森林土壤中碳元素的固定,增加碳元素以二氧化碳形式回归大气的几率,并引起气候变化进一步恶化。图片来源:Foter.com / CC BY,talaakso
达特茅斯学院(Dartmouth College)一项研究发现,皆伐会减弱森林土壤中碳元素的固定,增加碳素以二氧化碳形式回归大气的几率,并引起气候变化进一步恶化。
相关成果发表在《土壤科学》(Soil Science)杂志上。
土壤,是地球上最大的碳库。在美国北部硬木林中,矿质土壤中储存的碳元素达到整个生态系统碳元素总量的50%。伐木和其他土地使用方式是造成土壤碳元素释放的主要原因,但是关于伐木后森林生态系统中土壤碳元素的动态变化的进一步研究现在正成为研究热点。相关研究对于美国东北部地区尤为重要,因为该地区的林木等生物质能对多样化的可再生能源组合具有极大的利用潜力。
这项由达特茅斯学院开展的课题研究以美国东北部的硬木林矿质土壤为背景,旨在探知皆伐行为是否会改变土壤碳元素的化学键强度。皆伐,是指在特定区域将所有林木一次伐完,而不是有选择性的砍伐成熟树木。而碳元素只能与某些特定的土壤结构结合才得以储存。
研究者分别从近期皆伐森林和成熟森林两种林分土壤中收集了土样,并通过一系列或温和或剧烈的提取方法获取了土样中的碳元素。结果显示,相较皆伐林分而言,成熟林分土壤中含有更多的土壤有机碳,并且这些有机碳以更强的化学键与土壤矿物质结合在一起,更不易提取,因此形成的土壤碳库更加稳定。
达特茅斯学院环境学教授,同时也是该论文的通讯作者Andrew Friedland表示:“皆伐林木会减弱土壤碳元素的化学键能,使碳元素更容易摆脱化学键的桎梏,溢出土壤,最终以二氧化碳的形式进入大气圈。”此研究的重要性在于,通过测定成熟林和皆伐林中土壤矿物质有机碳相对分布的差异性,我们可以更好的理解在皆伐行为后生态系统中土壤有机物的稳定性、土壤生物活性、微生物的分解和二氧化碳的产生。
资料提供:达特茅斯学院
翻 译:冼 妍
审 稿:颜 磊
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