森林重建對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳貯量、土壤團(tuán)聚體組成及其碳穩(wěn)定性的影響.pdf

1、由于全球變化及大氣CO2濃度的不斷升高,生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)及土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定性已成為生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)和科學(xué)前沿。丘陵紅壤區(qū)荒山灌叢森林重建是我國(guó)南方近20多年來(lái)生態(tài)建設(shè)和林業(yè)發(fā)展的重要途徑,但對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量、特別是土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性的影響仍知之甚少。本研究選取江西泰和典型丘陵陡坡(＞25°)荒山灌木草叢和造林19年后重建的馬尾松(Pinusmassoniana)林為對(duì)象,研究了森林重建對(duì)不同坡位生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量、土壤碳庫(kù)、土壤團(tuán)聚體組成、有機(jī)

2、碳在團(tuán)聚體中分布以及其穩(wěn)定性的影響。主要結(jié)果如下:
　　 (1)灌木草叢和馬尾松生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量分別為52.85和111.31t/hm2,均表現(xiàn)為自上、中坡至下坡呈增加的趨勢(shì);灌木草叢和馬尾松林中的植物體分別占生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的11.2％和59.5%。灌木草叢和馬尾松林0-75cm層土壤碳含量和碳密度差異不顯著,但均表現(xiàn)為隨土壤層次加深呈下降的趨勢(shì);馬尾松林地土壤容重低于灌木草叢,土壤石礫含量與土壤碳含量和碳密度呈顯著負(fù)相關(guān),表明森

3、林重建有利于改善土壤物理結(jié)構(gòu);石礫含量將影響土壤碳積累。
　　 (2)與灌木草叢相比,馬尾松林地0-15cm層各坡位土壤中＞5mm粒級(jí)團(tuán)聚體所占的比例均高出3%以上;在15-30cm層土壤中,上坡＞5mm團(tuán)聚體比例降低,而中坡和下坡＞5mm團(tuán)聚體比例升高;30-45cm層土壤中上坡和中坡＞5mm、2.5mm兩種粒級(jí)團(tuán)聚體含量降低,而下坡＞5mm團(tuán)聚體含量升高。＜0.25mm團(tuán)聚體含量比與＞5mm粒級(jí)團(tuán)聚體含量比變化規(guī)律正好相反。

4、其它粒級(jí)團(tuán)聚體所占的比例變化不明顯。
　　 (3)與灌木草叢相比,馬尾松林地上坡0-15cm層土壤1.2mm、0.5-1mm、0.25-0.5mm團(tuán)聚體,中坡0.25-0.5mm團(tuán)聚體,下坡0.5-1mm、0.25-0.5mm、＜0.25mm團(tuán)聚體有機(jī)碳含量較高,其它粒級(jí)變化規(guī)律不一致;而15-30cm、30-45cm層不同粒級(jí)土壤有機(jī)碳含量差異不明顯。兩種生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)碳在土壤各粒級(jí)團(tuán)聚體中的含量均表現(xiàn)為隨土壤層次加深逐漸下降。

5、
　　 (4)馬尾松林地土壤碳礦化速率、累積礦化量明顯低于灌木草叢,灌木草叢74天內(nèi)累積礦化量為1722mg/kg,而馬尾松林僅為1143mg/kg。＞5mm團(tuán)聚體土壤碳礦化速率最低,2.5mm和1-2mm團(tuán)聚體居中,而0.5-1mm、0.25-0.5mm和＜0.25mm團(tuán)聚體最高。
　　 總體來(lái)看,森林重建有利于增加生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量,碳年均增匯3.08t/(hm2a),林分生物量的積累是造林增匯的直接原因。森林重建還有