团粒喷播技术在破损边坡生态修复中的碳汇研究

doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20240112

Abstract

Abstract:

Spray-seeding technology can effectively restore the ecological environment of damaged mountain slopes. However，variations in the physicochemical properties of slope soil and vegetation growth conditions—resulting from technical measures and human factors—limit our understanding of carbon sequestration on slopes. This study analyzed the characteristics and influencing factors of carbon storage in damaged slopes in Zhangzhou restored using aggregate spray-seeding technology. The results showed that carbon storage decreased sequentially from the tree layer to soil，root system，and litter layer，with the dominant tree species Leucaena leucocephala in the tree layer contributing significantly to carbon storage. Although the soil layer of the slope is thin，its organic matter content reached 37.98 g/kg，demonstrating the potential of aggregate spray-seeding technology to improve soil quality and carbon storage. The physicochemical properties of the soil，particularly moisture，total phosphorus，and total potassium，significantly affected carbon storage in the ecological restoration area. This study highlights the key role of soil moisture in ecological restoration and carbon sequestration enhancement，providing valuable insights for optimizing slope management measures and improving ecological restoration effectiveness.

Key words: damaged mountain slopes, aggregate spray-seeding technology, ecological restoration, carbon storage

CLC Number:

X171.3

XU Jianping, ZHANG Shilei, CHEN Chen, ZHU Jianjun, GUO Yupu. Carbon sequestration effect of aggregate spray-seeding technology in ecological restoration of damaged slopes[J].Shandong Science, 2025, 38(5): 115-122.

Figures/Tables 4

Table 1

Table 2

Table 3

Fig.1

References 37

[1]	丰瞻, 许文年, 李少丽, 等. 基于恢复生态学理论的裸露山体生态修复模式研究[J]. 中国水土保持, 2008(4): 23-26. DOI:10.3969/j.issn.1000-0941.2008.04.009.
[2]	李春林, 张鹏燕, 耿松毅, 等. 抚远破损山体生态修复效果评价[J]. 水土保持应用技术, 2024(3): 23-27. DOI:10.3969/j.issn.1673-5366.2024.03.10.
[3]	付战勇, 马一丁, 罗明, 等. 生态保护与修复理论和技术国外研究进展[J]. 生态学报, 2019, 39(23): 9008-9021. DOI:10.5846/stxb201906031177.
[4]	李春林, 许剑平, 祁传磊, 等. 团粒喷播生态修复技术在高盐性尾矿堆场的应用:包钢集团尾矿库坝体生态修复项目的实践经验[J]. 中国城市林业, 2015, 13(1): 14-18.
[5]	艾尚进. 典型生态修复边坡土壤团聚体稳定性及碳库特征研究[D]. 宜昌: 三峡大学, 2022.
[6]	张俊华, 常庆瑞, 贾科利, 等. 黄土高原植被恢复对土壤肥力质量的影响研究[J]. 水土保持学报, 2003, 17(4): 38-41. DOI:10.3321/j.issn:1009-2242.2003.04.010.
[7]	李春林, 许剑平, 付晓晓, 等. 团粒喷播生态修复技术在高碱性赤泥堆场植被恢复中的应用:以山东铝业赤泥堆场植被恢复项目为例[J]. 中国城市林业, 2014, 12(5): 16-19.
[8]	谢立军, 白中科, 杨博宇, 等. 碳中和背景下国内外陆地生态系统碳汇评估方法研究进展[J]. 地学前缘, 2023, 30(2): 447-462. DOI:10.13745/j.esf.sf.2022.2.78.
[9]	ZHANG D, HUANG Q X, et al. Assessing the potential impacts of urban expansion on regional carbon storage by linking the LUSD-urban and InVEST models[J]. Environmental Modelling & Software, 2016, 75: 44-58. DOI:10.1016/j.envsoft.2015.09.015.
[10]	张煜星, 王雪军. 全国森林蓄积生物量模型建立和碳变化研究[J]. 中国科学(生命科学), 2021, 51(2): 199-214. DOI:10.1360/SSV-2020-0301.
[11]	薛立, 杨鹏. 森林生物量研究综述[J]. 福建林学院学报, 2004, 24(3): 283-288.
[12]	王大卫, 沈文星. 中国主要树种人工乔木林碳储量测算及固碳潜力分析[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2022, 46(5): 11-19. DOI:10.12302/j.issn.1000-2006.202109014.
[13]	闫美芳, 张新时, 江源, 等. 主要管理措施对人工林土壤碳的影响[J]. 生态学杂志, 2010, 29(11): 2265-2271.
[14]	王艳霞. 福建主要人工林生态系统碳贮量研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2010.
[15]	官雨洁, 刘寿东, 曹畅. 不同城市化程度的城市气温变化研究:以福州和漳州为例[J]. 热带气象学报, 2018, 34(4): 554-560.
[16]	青岛冠中生态股份有限公司. 陆地环境植物调查技术规范:Q/GZSTTG302.06—2023[S]. 青岛: 青岛冠中生态股份有限公司, 2023.
[17]	中国林业科学研究院. 森林土壤碳储量调查技术规程: LY/T 3330—2022[S]. 北京: 中国标准出版社, 2022.
[18]	宋亮, 赵冰琴, 申远洋, 等. 新银合欢林土壤理化性质-微生物生物量耦合协调关系研究[J]. 土壤, 2023, 55(5): 1070-1079. DOI:10.13758/j.cnki.tr.2023.05.017.
[19]	吴文斌, 黄朝法, 郑德祥, 等. 福建省森林碳储量及碳密度特征分析[J]. 四川农业大学学报, 2016, 34(3): 298-303. DOI:10.16036/j.issn.1000-2650.2016.03.007.
[20]	蔡冰玲. 漳州市乔木层林分碳储量分析[J]. 林业勘察设计, 2018, 38(4): 27-30.
[21]	王旭东. 漳州西山矿区砂石矿废弃地生态修复研究[D]. 合肥: 安徽农业大学, 2022. DOI:10.26919/d.cnki.gannu.2022.000188.
[22]	申绍华, 余明, 吕敏. 漳州市不同功能区绿地土壤有机质分布特征研究[J]. 牡丹江师范学院学报(自然科学版), 2013(1): 25-27. DOI:10.13815/j.cnki.jmtc(ns).2013.01.015.
[23]	李彬, 唐国勇, 李昆, 等. 元谋干热河谷20年生人工恢复植被生物量分配与空间结构特征[J]. 应用生态学报, 2013, 24(6): 1479-1486. DOI:10.13287/j.1001-9332.2013.0322.
[24]	杜文志, 陈超群, 庞学勇, 等. 我国道路边坡植被修复的研究进展[J]. 应用生态学报, 2023, 34(12): 3437-3446. DOI:10.13287/j.1001-9332.202312.006.
[25]	赖志强. 银合欢的特性及栽培利用技术[J]. 广西农业科学, 1993(6): 280-283.
[26]	谢建文, 贾辉, 林晓瑜. 亚热带树种多样性与凋落物层持水能力的关系[J]. 应用生态学报, 2024, 35(7): 1771-1778. DOI:10.13287/j.1001-9332.202407.003.
[27]	叶楠, 刘慧, 罗琦, 等. 华南地区固氮与非固氮豆科树种叶片养分利用策略的对比研究[J]. 热带亚热带植物学报, 2023, 31(3): 334-340. DOI:10.11926/jtsb.4583.
[28]	温丁, 何念鹏. 中国森林和草地凋落物现存量的空间分布格局及其控制因素[J]. 生态学报, 2016, 36(10): 2876-2884. DOI:10.5846/stxb201410152030.
[29]	胡育文, 贾剑波, 申新山, 等. 乌海市煤矸石边坡不同修复技术及其效果评价[J]. 中国水土保持科学(中英文), 2024, 22(6): 1-14.
[30]	李洁, 列志旸, 许松葵, 等. 不同密度的银合欢林生长分析[J]. 中南林业科技大学学报, 2016, 36(6): 70-74. DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.06.014.
[31]	柴华, 何念鹏. 中国土壤容重特征及其对区域碳贮量估算的意义[J]. 生态学报, 2016, 36(13): 3903-3910. DOI:10.5846/stxb201411222312.
[32]	石磊琦, 刘梓钰, 王超俊, 等. 水分和土壤微生物对干热河谷山合欢和银合欢生长性状的影响[J]. 广西植物, 2024, 44(11):2125-2140. DOI:10.11931/guihaia.gxzw202401024.
[33]	赵文杰, 张丽静, 畅倩, 等. 低磷胁迫下豆科植物有机酸分泌研究进展[J]. 草业科学, 2011, 28(6): 1207-1213.
[34]	孙艳, 洪婉婷, 韩阳, 等. 植物内部磷循环利用提高磷效率的研究进展[J]. 植物营养与肥料学报, 2021, 27(12): 2216-2228. DOI:10.11674/zwyf.2021248.
[35]	王昕, 李海港, 程凌云, 等. 磷与水分互作的根土界面效应及其高效利用机制研究进展[J]. 植物营养与肥料学报, 2017, 23(4): 1054-1064. DOI:10.11674/zwyf.16454.
[36]	简尊吉, 雷蕾, 曾立雄, 等. 我国森林土壤全磷密度分布特征[J]. 生态学报, 2023, 43(22): 9256-9265. DOI:10.20103/j.stxb.202211183343.
[37]	郭泽, 李子绅, 代晓燕, 等. 低钾胁迫下外源生长素对烟草根系生长及钾吸收的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(7): 1173-1184. DOI:10.11674/zwyf.18321.

类型	地上碳储量/（kg·m^-2）			地下碳储量/（kg·m^-2）
类型	乔木层	凋落物层		根	土壤
团粒喷播边坡	3.59^a±0.032	0.0036^c±0.0002		1.11^b±0.085	1.24^b±0.026

类型	密度/（株·m^-2）			胸径/cm
类型	银合欢	相思		银合欢	相思
团粒喷播边坡	2.25^*±0.015	0.25±0.012		4.1^*±0.058	2.4±0.058

样地号	容重/（g·cm^-3）	土壤含水量/%	全氮质量分数/（g·kg^-1）	全磷质量分数/（g·kg^-1）	全钾质量分数/（g·kg^-1）
S1	1.24±0.05	6.31±0.30	1.23±0.05	0.39±0.05	32.60±2.50
S2	0.82±0.01	5.82±0.16	1.27±0.03	0.50±0.01	37.93±0.57
S3	0.86±0.02	5.13±0.24	1.25±0.02	0.48±0.02	38.19±0.29

Carbon sequestration effect of aggregate spray-seeding technology in ecological restoration of damaged slopes

RichHTML

PDF (PC)

Like

Knowledge

Abstract

Cite this article

share this article

Figures/Tables 4

References 37

Related Articles 3

Metrics

Comments

Recommended 0

[1]	CUI Baoshan, XIE Tian, WANG Qing, CHEN Cong. Evolution of the wetland ecological pattern and systematic ecological restoration in the Yellow River Delta [J]. Shandong Science, 2025, 38(2): 1-12.
[2]	CAI Xinyan, WANG Yi, CHEN Yingkai. Progress of applied research on the ecological degradation and restoration of wetlands in the Yellow River Delta: a review [J]. Shandong Science, 2023, 36(6): 112-120.
[3]	REN Zhao-Jie, HUANG Zheng-Li, LI Lin, ZHAO Zun-Tian. Bioindication of bryophytes to environmental quality of Jinan [J]. J4, 2011, 24(1): 28-32.