中亞熱帶4種森林凋落物及土壤碳氮貯量與分布特征.pdf

1、森林凋落物和土壤是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是林地有機質(zhì)的主要物質(zhì)庫和維持土壤肥力的基礎(chǔ)，是森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的主要途徑。本研究選擇中亞熱帶湘中丘陵區(qū)杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林、自然更新的馬尾松(Pinusmassoniana)-石櫟(Lithocarpus glaber)針闊葉混交林、南酸棗(Choerospondias axillaris)落葉闊葉林、青岡(Cyclobalanopsi

2、s glauca)-石櫟常綠闊葉林等4種森林類型，對凋落物和土壤的碳氮含量、貯量及分布進行調(diào)查研究，分析森林凋落物現(xiàn)存量與碳氮貯量、森林土壤碳氮貯量之間的關(guān)系。結(jié)果表明：
　　 (1)4種森林凋落物現(xiàn)存量大小依次為青岡-石櫟林(12.04±3.60t·hm-2)＞馬尾松-石櫟林(11.65±2.15 t·hm-2)＞南酸棗林(9.12±2.30 t·hm-2)＞杉木林(8.92±1.80 t·hm-2)；凋落葉在凋落物未分解層中

3、所占比例最高，凋落果在4種林分中比例最小(＜5％)，凋落物各分解亞層現(xiàn)存量規(guī)律性不明顯；凋落物C含量大小范圍為177.90～581.34 g·kg-1，N含量范圍為5.18～15.48 g·kg-1，C含量變化隨凋落物分解程度而下降，差異極顯著(p＜0.0001)；凋落物半分解層和已分解層現(xiàn)存量在總凋落物現(xiàn)存量中所占比例與C/N呈負相關(guān)；4種森林凋落物C貯量為3.37～5.69 t·hm-2，N貯量為81.52～152.18 kg·hm

4、-2；馬尾松-石櫟針闊葉混交林由于凋落物分解較慢，凋落物現(xiàn)存量較大，林下凋落物層C、N貯量最高。
　　 (2)不同森林類型、相同森林類型的不同土層SOC、N含量和貯量均存在顯著差異(p＜0.05)。杉木林各土層SOC為8.66～22.96 g·kg-1，馬尾松林13.33～37.50 g·kg-1，南酸棗林13.78～43.58 g·kg-1，青岡林13.33～36.87 g·kg-1。杉木林土壤N含量為1.37～2.29 g·

5、kg-1，馬尾松林1.29～2.65 g·kg-1，南酸棗林1.69～3.96 g·kg-1，青岡林1.23～3.26 g·kg-1。4種林地SOC和N含量均隨土層深度的增加而逐漸下降，不同林地同一土層土壤SOC含量的差異性在0-10cm極顯著(p=0.0083)，10-20cm不顯著(p=0.2292)，20-30cm顯著(p=0.0467)。土壤N含量的差異性在0-10cm極顯著(p=0.0062)，10-20cm顯著(p=0.02

6、04)，20-30cm不顯著(p=0.0805)。4種森林土壤SOC貯量差異不顯著(p=0.1776)，N貯量差異極顯著(p=0.0007)。4種森林土壤SOC含量與N含量存在顯著相關(guān)性(p＜0.01)，除青岡林外，其余3種森林土壤SOC與C/N存在顯著相關(guān)關(guān)系(p＜0.01)。馬尾松土壤N與C/N之間呈極顯著相關(guān)(p＜0.01)，南酸棗林的存在顯著關(guān)系(p＜0.05)，青岡林和杉木林的相關(guān)性不顯著。
　　 (3)4種森林中青岡

7、林和馬尾松林的凋落物現(xiàn)存量較大，其林下的土壤容重較小，土壤總孔隙度較大，而南酸棗林的凋落物現(xiàn)存量較小，林下土壤的容重和總孔隙度較大。土壤的容重越小，總孔隙度越大，土壤的結(jié)構(gòu)越好，質(zhì)地越疏松。杉木人工林的凋落物現(xiàn)存量較少，但土壤容重小，土壤總孔隙度大，主要是人為整地等活動使杉木林土壤較為疏松，空隙多，通透性好?？傮w來看，SOC含量與凋落物C含量之間的關(guān)系不明顯，可能受到其他因素的制約，而馬尾松針闊葉混交林凋落物和土壤C含量均為最高，與林分

8、密度、立地條件等相關(guān)。凋落物N含量與土壤N含量兩者在分布上存在著比較顯著的相互反饋作用，當(dāng)?shù)蚵湮颪含量偏高時，土壤N含量偏低，當(dāng)?shù)蚵湮颪含量偏低時，土壤N含量偏高。但杉木人工林凋落物和土壤N含量均為最低，沒有表現(xiàn)出相互反饋的機制。凋落物現(xiàn)存量與SOC含量和SOC貯量存在線性正相關(guān)關(guān)系，但關(guān)聯(lián)度R2較小(R2=0.0757；R2=0.0273)，相關(guān)性不顯著。凋落物現(xiàn)存量與土壤N含量和土壤N貯量存在線性負相關(guān)關(guān)系，同樣關(guān)聯(lián)度R2較小(R2