馬尾松人工林林窗對土壤有機碳及團聚體的影響.pdf

1、馬尾松林作為四川盆地低山丘陵區(qū)主要造林樹種，面積已超過200萬hm2，但大面的馬尾松純林帶來了地力衰退、病蟲害集中暴發(fā)以及地上/地下生物多樣性降低等生態(tài)安全問題，嚴重制約著林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。人工砍伐林窗是提高馬尾松人工林生態(tài)系統(tǒng)功能的有效改造手段。而土壤碳庫及團聚體對林窗干擾的響應(yīng)是生態(tài)系統(tǒng)功能改善的重要方面，是林窗大小選擇的重要考慮因素，決定著生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和可持續(xù)性。本研究選取宜賓高縣來復(fù)鎮(zhèn)39年生馬尾松人工林中7種不同大小林窗(G

2、1∶100 m2、G2∶225m2、G3∶400 m2、G4∶625m2、G5∶900 m2、G6∶1225 m2、G7∶1600 m2)以及馬尾松純林為研究對象，分析了干濕季節(jié)下林窗中心和邊緣土壤有機碳(SOC)、水溶性有機碳(WSOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有機碳(ROC)、碳庫管理指數(shù)(CMI)以及團聚體組成、有機碳和易氧化有機碳含量的變化趨勢。結(jié)果顯示:
　　(1)林窗大小對濕季和干季土壤MBC、WSOC、RO

3、C含量及其占總有機碳的比例均有影響，且濕季影響更為顯著。隨林窗面積增大，林窗中心MBC、WSOC、ROC含量及其比例基本呈升高趨勢;由于邊緣效應(yīng)，林窗邊緣各形態(tài)活性有機碳含量及其比例對林窗大小的響應(yīng)與林窗中心有所不同。林窗大小僅對濕季土壤團聚體組成及各粒徑有機碳和活性有機碳含量有顯著影響。在濕季，林窗大小顯著影響大團聚體比例，0.5-0.25 mm團聚體有機碳含量以及各粒徑團聚體易氧化有機碳含量?？傮w而言，中大型林窗(900～1225m

4、2)內(nèi)微生物活性強，活性有機碳含量高，表現(xiàn)出較好的有機碳庫穩(wěn)定性，并且具有更高的大團聚比例以及有機碳和易氧化有機碳含量。
　　(2)大部分林窗中心與邊緣土壤MBC、WSOC、ROC含量及其占總有機碳的比例無顯著差異，僅G1林窗中心與邊緣土壤MBC、ROC及MBC/SOC差異顯著。但林窗內(nèi)土壤微生物量碳含量及其比例高于林下，水溶性有機碳含量及比例與易氧化碳含量所占比例低于林下。說明林窗內(nèi)土壤微生物活性比純林下有較大提高，利于土壤有機

5、質(zhì)的增加，但可能增加濕季水溶性有機碳流失。采樣位置僅濕季對大團聚體比例、有機碳含量以及各粒徑易氧化有機碳含量影響顯著。在濕季，林窗中心與邊緣土壤團聚體易氧化有機碳含量差異顯著，其中＞1 mm團聚體易氧化有機碳含量林窗中心高于邊緣，而＜1 mm團聚體易氧化有機碳含量林窗中心低于邊緣。G3和G4林窗土壤＞5 mm團聚體所占比例顯著低于林下，1-0.5和0.5-0.25 mm團聚體所占比例顯著高于林下。林窗中心0.5-0.25和2-1mm團聚