中亞熱帶不同退化程度林地土壤有機(jī)碳分解特征.pdf

1、本研究在湘東山地丘陵區(qū)選取4種處于不同退化程度林地（檵木-南燭-滿山紅灌草叢、檵木-杉木-白櫟灌木林、馬尾松-石櫟-檵木針闊混交林和石櫟-紅淡比-青岡常綠闊葉林）為對(duì)象，于2016年4月（春季）、6月（夏季）、10月（秋季）按0-10 cm、10-20 cm、20-30 cm、30 cm以下分層采集土壤樣品，采用室內(nèi)37℃恒溫培養(yǎng)49天，堿液吸收—酸滴定法，結(jié)合SAS9.3統(tǒng)計(jì)軟件，運(yùn)用三庫(kù)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，研究中亞熱帶不同退化林地土壤有

2、機(jī)C庫(kù)的分解特征、土壤有機(jī)C中的活性C庫(kù)、緩效性碳庫(kù)和惰性C庫(kù)的大小及其周轉(zhuǎn)時(shí)間，結(jié)合土壤養(yǎng)分特征，揭示不同退化林地土壤有機(jī)C庫(kù)的形成機(jī)制及其穩(wěn)定性，為中亞熱帶森林的恢復(fù)和重建，土壤有機(jī)C庫(kù)管理提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)植被退化對(duì)土壤有機(jī)C含量及其碳密度影響顯著，各土層有機(jī)C含量及其密度均隨著植被退化呈下降趨勢(shì)。不同林地各土層有機(jī)C含量的3個(gè)季節(jié)算術(shù)平均值在2.35-41.23 g·kg-1，隨土壤深度增加而下降

3、，且0-10 cm土層顯著高于其他3個(gè)土層(P＜0.05)。不同退化林地土壤有機(jī)C密度的變化規(guī)律與土壤有機(jī)碳含量的變化規(guī)律一致。地表凋落物層現(xiàn)存量、土壤理化性質(zhì)對(duì)土壤有機(jī)C含量影響顯著。
　　(2)49天培養(yǎng)期內(nèi)，各土層有機(jī)C日均礦化量（礦化速率）均存在明顯的階段特征，培養(yǎng)初期(0-13d)，礦化量較大但不穩(wěn)定，呈大幅度的下降;17d后，日均礦化量較低且相對(duì)穩(wěn)定。不同退化林地對(duì)有機(jī)C礦化速率影響顯著，在同一采樣季節(jié)、同一培養(yǎng)時(shí)段同

4、一土層有機(jī)C日均礦化量隨著植被退化而下降;在季節(jié)變化上，同一林地同一培養(yǎng)時(shí)間同一土層有機(jī)C礦化速率表現(xiàn)為:秋季＞春季＞夏季。在垂直變化上，表土層有機(jī)C礦化速率顯著高于其他3個(gè)土層(P＞0.05)，隨土壤深度的增加而下降，且4種林地相鄰?fù)翆又g的差異顯著性而逐漸減弱。
　　(3)4種不同退化林地土壤有機(jī)C礦化累積釋放量隨時(shí)間變化趨勢(shì)基本一致，隨著培養(yǎng)期的延長(zhǎng)，前期積累量增幅較大，后期增長(zhǎng)緩慢，最后達(dá)到穩(wěn)定增長(zhǎng)。植被退化對(duì)土壤有機(jī)C累

5、積礦化量影響顯著。4種林地3個(gè)季節(jié)同一土層有機(jī)C累積礦化量隨著植被退化而下降。同一培養(yǎng)時(shí)間同一林地土壤有機(jī)C累積礦化量表現(xiàn)為:夏季顯著低于春、秋季，且春、秋季累積礦化量相差不大。在垂直方向上，4種林地土壤有機(jī)C累積礦化量均隨著土壤深度增加而下降，3個(gè)季節(jié)0-10 cm土層有機(jī)C累積礦化量與其他3個(gè)土層差異顯著(P＜0.05)。
　　(4)不同退化林地土壤有機(jī)C形態(tài)組成不一致。其中，活性C含量為0.02-0.24g·kg-1，占其土

6、壤總有機(jī)C的0.33％-0.88％，平均駐留時(shí)間為3.75-11.94 d。從常綠闊葉林退化到灌草叢，土壤活性C含量逐漸下降，但活性碳占其土壤總有機(jī)C的百分比差異不顯著（P＞0.05）。緩效性C含量為1.20-22.14 g·kg-1，占其土壤總有機(jī)碳的38.16％-72.81％，平均駐留時(shí)間為1.90-6.37a，除馬尾松-石櫟-檵木針闊混交林外，緩效性C含量占其土壤總有機(jī)C的百分比最高。惰性C含量為0.61-18.63 g·kg-1