全 文 ：植物生态学报 2012, 36 (5): 431–437 doi: 10.3724/SP.J.1258.2012.00431
Chinese Journal of Plant Ecology http://www.plant-ecology.com
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收稿日期Received: 2011-11-09 接受日期Accepted: 2012-03-28
* 通讯作者Author for correspondence (E-mail: lizccaf@126.com)
中国北亚热带天然次生林与杉木人工林土壤活性
有机碳库的比较
刘荣杰1 吴亚丛1 张 英2 李正才1* 马少杰1 王 斌1 格日乐图1
1中国林业科学研究院亚热带林业研究所, 浙江富阳 311400; 2湖州市环境保护监测中心站, 浙江湖州 313000
摘 要 为了了解北亚热带东部地区天然次生林转变成杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林对土壤活性有机碳库的影响,
以浙江省富阳市庙山坞森林生态系统定位研究站杉木人工林和天然次生林为研究对象, 对达到成熟林状态的两种林分类型
0–60 cm内各土层土壤活性有机碳含量进行了比较研究。结果表明: 1)天然次生林土壤总有机碳、易氧化有机碳、水溶性有机
碳和轻组有机质含量均高于杉木人工林 , 与人工杉木林相比 , 增幅分别为19.0%–32.6%、0.8%–30.3%、3.8%–54.1%和
6.3%–38.6%, 且在0–10和10–20 cm土层差异显著(p < 0.05) (水溶性有机碳仅在0–10 cm土层差异显著); 2)杉木人工林土壤水
溶性有机碳与易氧化碳占总有机碳的比率均高于天然次生林; 3)两个林分土壤水溶性有机碳、易氧化碳和轻组有机质与总有
机碳含量均呈现极显著相关, 且天然次生林土壤易氧化碳、轻组有机质与总有机碳的相关系数均大于杉木人工林; 4)土壤有
机碳、水溶性有机碳、易氧化碳和轻组有机质与土壤养分(全氮、水解氮、速效磷、速效钾、速效钙和速效镁)的相关性均达
到显著(p < 0.05)或极显著(p < 0.01)水平。
关键词 杉木林, 活性有机碳, 轻组有机质, 天然次生林
Comparison of soil labile organic carbon in Chinese fir plantations and natural secondary
forests in north subtropical areas of China
LIU Rong-Jie1, WU Ya-Cong1, ZHANG Ying2, LI Zheng-Cai1*, MA Shao-Jie1, WANG Bin1, and GERI Le-Tu1
1Research Institute of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Fuyang, Zhejiang 311400, China; and 2Huzhou Environmental Protection Monitoring
Center, Huzhou, Zhejiang 313000, China
Abstract
Aims Our objective was to assess the effects of land use type conversion on the soil liable organic carbon pool in
north subtropical areas of China.
Methods We used reference land unit to collect soil samples in natural secondary forests and Chinese fir (Cun-
ninghamia lanceolata) plantations and analyzed liable organic carbon in the depth of 0–60 cm.
Important findings The contents of soil total organic carbon (TOC), easily-oxidized carbon (EOC), wa-
ter-soluble organic carbon (WSOC) and light fraction organic matter (LFOM) in the soil of natural secondary for-
ests were higher than those in Chinese fir plantations. The variations in amplitude for these four parameters were
19.0%–32.6%, 0.8%–30.3%, 3.8%–54.1% and 6.3%–38.6%, respectively. There were significant differences in
the depth of 0–10 cm and 10–20 cm (p < 0.05) (WSOC was only significantly different in the depth of 0–10 cm).
The ratios of WSOC and EOC to TOC content in Chinese fir plantations were higher than those in natural secon-
dary forests. WSOC, EOC and LFOM were significantly related to TOC in the two forest stands, and the correla-
tion coefficients of EOC and LFOM to TOC in natural secondary forests were higher than those in Chinese fir
plantations. TOC, WSOC, EOC and LFOM were all significantly related to soil nutrients (total N, hydrolysis N
and available K, Ca and Mg).
Key words Cunninghamia lanceolata plantation, labile organic carbon, light fraction organic matter, natural
secondary forest

森林土壤有机碳库占全球土壤有机碳库的
39%, 其贮量的微小变化都可能引起大气中CO2浓
度的显著变化。土壤活性有机碳是指在一定条件下,
具有一定溶解性、不稳定、易氧化、易分解、易矿
432 植物生态学报 Chinese Journal of Plant Ecology 2012, 36 (5): 431–437

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化, 并且其形态和空间位置对植物和微生物来说,
活性比较高的那一部分土壤碳素(沈宏等, 1999)。虽
然土壤活性有机碳占土壤有机碳含量的比例很小,
但它直接参与土壤生物的化学转换过程, 而且能够
在土壤全碳变化之前反映人为管理措施和环境所
引起的土壤的微小变化(Blair et al., 1995; Whitbread
et al., 1998), 同时, 还是土壤养分循环的驱动力,
对土壤养分的有效化也起着十分重要的作用
(Coleman et al., 1983; Wander et al., 1994)。因此, 研
究土壤活性有机碳对土壤肥力保持、土壤碳库平衡
具有重要意义。
一些学者对我国亚热带地区常绿阔叶林和杉
木(Cunninghamia lanceolata)林土壤活性有机碳库
进行了研究(王清奎等, 2006; 赵鑫等, 2006; 张剑
等, 2009), 并取得了一定的成果, 但关于我国北亚
热带东部地区常绿阔叶林受到破坏后形成的天然
次生林(以下简称次生林)与人工杉木林(以下简称
杉木林)两个林分活性有机碳库的比较研究相对欠
缺, 特别是关于作为表征土壤管理措施和环境的敏
感指标的轻组有机质的研究相对较少。本文以我国
北亚热带东部地区次生林和杉木林为研究对象, 通
过对比和分析两种林分类型土壤活性有机碳的含
量, 探讨北亚热带东部地区土地利用方式转变对土
壤活性有机碳库的影响以及土壤活性有机碳与土
壤养分的关系, 为评价该地区土地利用类型转换对
土壤有机碳库的影响提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 研究区概况
研究区位于浙江省富阳市庙山坞森林生态系
统定位研究站(119°56′–120°02′ E, 30°03′–30°06′ N),
属北亚热带季风气候, 雨量充沛, 气候温和, 年平
均气温16.2 , ℃ 年降水量1 464 mm, 无霜期237天,
土壤为石英、长石砂岩上发育的微酸性红壤。该地
区历史上为森林地带, 顶极群落是北亚热带常绿-
落叶阔叶林, 由于过去对木材、薪炭需求量的增加
以及农业活动的发展, 该地区天然原始林大多已遭
到破坏, 森林被砍伐转化为次生林、农业用地和人
工林等, 现存次生林主要以壳斗科和樟科植物为
主, 人工主要栽培杉木、毛竹(Phyllostachys pubes-
cens)、马尾松(Pinus massoniana)等。试验样地杉木
林是通过皆伐次生林改造而来, 人工造林时间为
1980年冬, 初植密度为2 m × 2 m。次生林封山育林
时间为43年, 杉木林林分年龄为32年, 2种林分类型
均已达到成熟林状态。样地基本情况见表1。
1.2 土壤采集及分析
2011年7月, 在研究区内确定杉木林样地5个,
每块样地面积为20 m × 20 m, 同时选取与之立地条
件基本相似(表1)、有可比性的相邻次生林样地5个
(杉木林和次生林样地坡向均为南坡, 坡度均为18°
左右, 成土母质为石英、长石砂岩发育的微酸性红
壤), 每个样地面积为20 m × 20 m。在每个样地上,
采用“S”形布设方法, 于样地内布设5个点。除去枯
枝落叶层后, 用5 cm内径的土钻按0–10、10–20、
20–30、30–40、40–50和50–60 cm 6个层次分层采集
土壤样品。然后将每个样地内同1层次的土样进行
混合, 按四分法取土带回实验室, 去杂、过2 mm筛
后再分成两份, 一份自然风干用于总有机碳、易氧
化碳和轻组有机质的测定, 另一份鲜样自封袋密封
后放入4 ℃下保存, 用于水溶性有机碳的测定。
土壤总有机碳(TOC)采用重铬酸钾外加热法测
定。水溶性有机碳(WSOC)测定参照Liang等(1997)
方法, 称鲜土8 g, 水土比为5:1, 25 ℃下用蒸馏水浸
提30 min, 离心10 min (6 000 r·min–1), 上清液用
0.45 μm滤膜抽滤, 滤液用岛津TOC-Vcph有机碳分
析仪(Shimadzu, Kyoto, Japan)直接测定。易氧化碳


表1 试验样地基本情况
Table 1 General conditions of experimental plots
土地利用类型
Land use type
主要植物
Main plant
平均树高
Average tree
height (m)
平均胸径
Average DBH
(cm)
立木密度
Stem density
(株·hm–2)
郁闭度
Canopy
density
管理方式
Management mode
林龄
Stand age
(a)
杉木人工林
Cunninghamia lanceolata plantation
杉木 C. lanceolata 16.0 16.2 1 560 0.9 抚育采伐
Tending felling
32
天然次生林
Natural secondary forest
壳斗科、樟科为主
Fagaceae,
Lauraceae-based
15.5 13.4 510 0.8 封山育林
Enclose the hills for
natural afforestation
43
DBH, diameter at breast height.
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(EOC)采用K2MnO4氧化法分析(徐明岗等, 2006),
称过0.25 mm筛土壤8 g (含15–30 mg总有机碳), 加
333 mmol·L–1 K2MnO4 25 mL, 密封振荡1 h, 离心5
min (4 000 r·min–1), 取上清液用去离子水稀释250
倍, 用分光光度计在波长565 nm处比色测定, 在
K2MnO4浓度对吸光度值A的标准曲线上根据空白
样与土壤样品的吸光度值之差, 根据K2MnO4浓度
的变化计算土壤易氧化碳的含量。轻组有机质
(LFOM)用1.7 g·mL–1碘化钠重液进行分离(Janzen et
al., 1992), 称过2 mm筛的风干土8 g放入50 mL的塑
料离心管中, 加入1.7 g·mL–1的碘化钠重液40 mL,
振荡1 h, 离心10 min (1 000 r·min–1), 上清液用0.45
μm滤膜抽滤, 滤纸上的轻组有机质用0.01 mol·L–1
的CaCl2溶液和蒸馏水清洗。转移到已称重的玻璃杯
中, 重复上述过程3次, 数次得到的轻组有机质合
在一起, 在60 ℃下烘干, 称重, 称得的重量与空烧
杯重量之差, 便是轻组有机质的质量。
土壤养分采用常规方法测定。土壤全氮用凯氏
定氮法测定; 土壤水解氮用碱解扩散法测定; 土壤
速效磷用HCl-NH4F浸提, 酸溶-钼锑抗比色法测定;
土壤速效K、Ca、Mg用乙酸铵浸提, 原子吸收光谱
法(M6, Thermo, Pittsburgh, USA)测定。
1.3 统计分析方法
应用Excel和SPSS 16.0软件对实验数据进行
分析, 采用t检验两样本均数比较的方法分析天然
次生林和杉木人工林同一土壤层次土壤活性有机
碳的差异显著性, 土壤活性有机碳各组分与土壤有
机碳含量及土壤养分的相关性分析采用双尾检验。
2 结果和分析
2.1 不同林分土壤活性有机碳含量的比较
表2表明, 在0–60 cm的土壤各层中, 次生林土
壤总有机碳含量均高于杉木林 , 变化幅度介于
19.0%–32.5%之间, 其中0–10和10–20 cm土层次生林
有机碳含量分别比杉木林高出23.4%和33.1%, 且差
异达到显著水平(p < 0.05)。这是因为土壤有机碳含量
主要取决于植被的归还量和分解速率, 常绿阔叶林
由于凋落物数量和根系分泌物多, 生物归还量大, 且
容易分解转换, 常使土壤有机碳含量较高(李昌华,
1981), 这说明次生林积累了更多的有机质。
水溶性有机碳一般只占土壤总有机碳的极少
部分, 但它却是土壤微生物可以直接利用的有机碳
源(Boyer & Groffman, 1996)。从表2可以看出, 次生
林水溶性有机碳含量均高于杉木林, 变化幅度介于
0.8%–30.3%之间, 且在0–10 cm土层差异达到显著
水平, 这其中和地上森林植被的生物归还能力有较
大关系(该生态定位研究站近3年研究数据表明, 次
生林年凋落物数量为3.20 t·a–1·hm–2, 杉木林为3.05
t·a–1·hm–2, 差异不显著; 样地调查时, 次生林林地
地表现存凋落物数量为5.59 t·hm–2, 远高于杉木林
林分地表凋落物数量3.3 t·hm–2, 差异显著)。
土壤易氧化碳是土壤养分的潜在来源, 也是土
壤微生物活动的重要能源, 是有机碳中稳定性相对
较差的碳。从表2可以看出, 次生林易氧化碳含量在
各个土壤层均高于杉木林 , 变化幅度介于3.4%–
54.1%之间, 并且在0–10 cm土层, 次生林易氧化碳
含量比杉木林高17.1%, 差异显著(p < 0.05)。
土壤轻组有机质主要是由不同分解程度的植
物残体和一些微生物结构体组成(谢锦升等, 2008),
它的改变可以用来指示土壤肥力的变化。土壤轻组
有机质具有较高潜在的生物活性, 是土壤中不稳定
碳库的重要组成(Gregorich et al., 1994), 一般聚集
在土壤表层, 随着土层深度的增加含量下降。从表2
可以看出, 次生林土壤轻组有机质的含量高于杉木
林, 变化幅度介于6.3%–38.6%之间, 并且在0–10和
10–20 cm土层中差异达到显著水平, 这主要是由于
杉木林凋落物、林下灌木和草本根系及其分泌物比
次生林少, 产生的轻组有机质的量相对低。(样地调
查时 , 次生林林下灌木和草本的生物量为7.40
t·hm–2, 杉木林仅为1.38 t·hm–2, 差异显著。灌木和
草本植物细根系数量多, 而且周转快, 特别是草
本植物以一年生植物居多, 地上部分和根系周转
更快。因此, 次生林林下灌木和草本根系及其分
泌物数量高于杉木林, 从而弥补了乔木树种根系分
泌物的不足)
2.2 土壤活性有机碳占总有机碳的比率
土壤活性碳占总有机碳的比率比活性碳总量
更能反映森林土地利用类型对土壤碳行为的影响。
表3显示, 除0–10 cm土层外, 水溶性有机碳占总有
机碳的比率杉木林均高于次生林, 这可能是由于杉
木林土壤中含有较多的富里酸和酚类物质(刘长怀
和罗汝英, 1990), 而这些物质的积累和富集对于微
生物的活动不利(Boyer & Groffman, 1996), 这与杉
木连栽土土壤盐基饱和度下降、酚度增加的事实相
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表2 不同林分土壤活性碳含量的比较(平均值±标准偏差)
Table 2 Comparison of soil liable organic carbon content under different stands (mean ± SD)
土层总有机碳 TOC (g·kg–1) 水溶性有机碳 WSOC (mg·kg–1) 易氧化碳 EOC (g·kg–1) 轻组有机质 LFOM (g·kg–1) 土层
Soil layer
(cm) 天然次生林 SF 杉木人工林 CF 天然次生林 SF 杉木人工林 CF 天然次生林 SF 杉木人工林 CF 天然次生林 SF 杉木人工林 CF
0–10 38.65 ± 5.32A 31.32 ± 2.57B 73.99 ± 12.98A 56.77 ± 8.82B 15.58 ± 3.15A 13.30 ± 1.20B 27.84 ± 6.71A 24.13 ± 6.28B
10–20 30.37 ± 4.49A 22.92 ± 1.43B 61.07 ± 12.21 53.25 ± 10.35 12.21 ± 2.84 A 7.92 ± 1.26 B 20.66 ± 6.68A 14.91 ± 2.43B
20–30 23.12 ± 3.58 18.74 ± 1.82 51.99 ± 10.07 51.59 ± 9.14 7.14 ± 0.49 6.88 ± 0.66 14.82 ± 5.02 11.54 ± 1.87
30–40 18.94 ± 2.51 15.92 ± 1.83 52.70 ± 10.75 51.06 ± 6.00 5.68 ± 0.74 5.06 ± 0.92 11.14 ± 4.06 8.33 ± 1.45
40–50 18.58 ± 1.80 14.58 ± 2.19 53.44 ± 15.41 49.95 ± 6.78 4.33 ± 0.68 4.19 ± 0.84 8.64 ± 1.98 7.94 ± 2.26
50–60 16.67 ± 1.34 12.60 ± 2.41 51.93 ± 8.19 48.57 ± 4.44 3.85 ± 0.76A 3.46 ± 0.47B 7.61 ± 2.15 7.16 ± 2.65
同行中不同大写字母表示差异显著(p < 0.05)。
CF, Cunninghamia lanceolata plantation; EOC, easily-oxidized carbon; LFOM, light fraction organic matter; SF, natural secondary forest; TOC, soil
total organic carbon; WSOC, water-soluble organic carbon. Different capital letters in the same row indicate significant difference (p < 0.05).



表3 不同活性碳占土壤总有机碳的比率
Table 3 The percentages of different liable carbon to TOC
CF, Cunninghamia lanceolata plantation; EOC, easily-oxidized carbon; SF, natural secondary forest; TOC, soil total organic carbon; WSOC, wa-
ter-soluble organic carbon.


吻合。易氧化碳占总有机碳的比率越高, 说明养分
循环越快, 越不利于土壤有机质的积累(朱志建等,
2006)。表3显示, 除10–20 cm土层外, 杉木林易氧化
碳与总有机碳的比率均高于次生林, 说明人为干扰
(主要是杉木林的抚育、采伐)使其稳定性下降。
2.3 土壤活性有机碳与总有机碳的相关性
土壤活性碳来源于土壤总有机碳, 但容易受
生物体分解和利用的影响。对0–60 cm土层各层次
土壤总有机碳量与各活性有机碳之间的相关性进
行了分析, 如图1所示, 次生林中土壤易氧化碳和
轻组有机质含量与总有机碳含量的相关系数均大
于杉木林, 水溶性有机碳则相反。两个林分水溶性
有机碳、易氧化碳和轻组有机质含量与总有机碳
含量相关性达到极显著水平(p < 0.01), 这一方面
说明土壤活性有机碳依赖于土壤总有机碳含量 ,
另一方面也说明各土壤活性有机碳虽然表述和
测定方法不同 , 但各自从不同角度表征了土壤
中活性较高部分的碳含量(Anderson & Domsch,
1989)。
2.4 土壤有机碳与土壤养分的关系
由表4可以看出, 土壤总有机碳、易氧化碳、水
溶性有机碳和轻组有机质与土壤养分之间的相关
性均达到显著或极显著水平, 表明土壤养分的供应
状况在很大程度上取决于土壤有机碳的含量, 这主
要是因为土壤有机质主要来源于植物残体的分解,
植物残体内除了C元素外, 还包含N、P、K、Ca和
Mg等其他养分元素, 残体分解输入土壤的有机碳
越多, 释放的其他养分元素也越多。土壤有机碳与
土壤养分相关性分析发现, 土壤有机碳与速效磷的
相关系数最小, 这与速效磷含量在土壤中变化较为
复杂有关(徐秋芳, 2003)。
3 结论和讨论
本文以北亚热带东部次生林和杉木林为研究
对象, 通过比较两个林分活性有机碳库的差异进而
分析土地利用类型转换对土壤活性有机碳库的
影响。
研究表明, 在0–10和10–20 cm土层, 次生林土
水溶性有机碳占总有机碳的比率
WSOC/TOC (%)
易氧化碳占总有机碳的比率
EOC/TOC (%) 土层
Soil layer (cm) 天然次生林 SF 杉木人工林 CF 天然次生林 SF 杉木人工林 CF
0–10 0.19 0.18 40.31 42.48
10–20 0.20 0.23 40.19 34.56
20–30 0.23 0.28 30.90 36.72
30–40 0.28 0.32 30.00 31.81
40–50 0.29 0.34 23.32 28.74
50–60 0.31 0.39 23.09 27.45
刘荣杰等: 中国北亚热带天然次生林与杉木人工林土壤活性有机碳库的比较 435

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图1 天然次生林及杉木人工林地土壤总有机碳与活性有机碳的相关关系。EOC, 易氧化碳; LFOM, 轻组有机质; TOC, 土壤
总有机碳; WSOC, 水溶性有机碳。CF, 杉木林; SF, 次生林。**, p < 0.01。
Fig. 1 Relationships between liable organic carbon and TOC in natural secondary forests and Chinese fir plantations. EOC, eas-
ily-oxidized carbon; LFOM, light fraction organic matter; TOC, soil total organic carbon; WSOC, water-soluble organic carbon. CF,
Cunninghamia lanceolata plantation; SF, natural secondary forest. **, p < 0.01.


表4 土壤有机碳与土壤养分的相关系数
Table 4 Correlation coefficients between soil organic carbon and nutrients
土壤养分 Soil nutrient 土壤总有机碳 TOC 易氧化碳 EOC 水溶性有机碳 WSOC 轻组有机质 LFOM
全氮 Total N 0.849** 0.834** 0.510** 0.696**
水解氮 Hydrolysis N 0.854** 0.851** 0.531** 0.680**
速效磷 Available P 0.645** 0.562** 0.380* 0.688**
速效钾 Available K 0.884** 0.835** 0.601** 0.765**
速效钙 Available Ca 0.659** 0.668** 0.582** 0.481**
速效镁 Available Mg 0.793** 0.827** 0.567** 0.669**
EOC, easily-oxidized carbon; LFOM, light fraction organic matter; TOC, soil total organic carbon; WSOC, water-soluble organic carbon. **, p <
0.01; *, p < 0.05.


壤总有机碳、易氧化碳和轻组有机质的含量显著高
于杉木林, 这与徐秋芳等(2005)的研究结果一致,
常绿阔叶林由于凋落物数量和林下灌木和草本根
系分泌物多, 生物归还量大, 且容易分解转换, 常
使土壤有机碳含量较高。另外, 对杉木人工林采取
的抚育管理措施(枯木清理、凋落物清理等)也是造
成杉木林土壤碳库含量相对较低的原因(闫恩荣等,
2007), 说明次生林积累了更多的有机物质。而两种
林分的水溶性有机碳含量差异不显著(0–10 cm土层
除外), 这是因为水溶性有机碳含量一方面取决于
土壤总有机碳含量, 另一方面与土壤黏粒的吸附作
用有很大关系。与本研究不同的是, Smolander和
Kitunen (2002)研究发现, 阔叶林下土壤水溶性有机
碳含量明显高于针叶林土壤 , David和Driscoll
(1984)等的研究结论正好相反, 造成这种差异的原
因与不同地区植被类型的复杂性以及地上森林植
被的归还能力有很大关系。
杉木林水溶性有机碳占总有机碳的比率高于
次生林(0–10 cm土层除外), 这是因为杉木林土壤腐
殖质含富啡酸多, 酸性大, 易分散。徐秋芳和姜培
坤(2004)研究认为, 杉木林水溶性有机碳占总有机
碳的比率较高, 这是因为杉木林土壤中含有较多的
436 植物生态学报 Chinese Journal of Plant Ecology 2012, 36 (5): 431–437

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富里酸和酚类物质, 而这些物质的富集对于微生物
的活动不利, 因此, 作为微生物活动的重要碳源和
水溶性有机质消耗得较少, 从而水溶性有机碳占总
有机碳的比率较高。易氧化碳作为指示土壤有机质
早期变化的指标, 是有机碳中稳定性相对较差的
碳。姜培坤(2005)研究发现常绿阔叶林易氧化碳占
总有机碳的比率高于杉木林, 与Xu和Xu (2003)等
的研究结论不一致。本研究中, 除10–20 cm土层外,
杉木林易氧化碳含量与总有机碳的比率均大于次
生林中二者的比率, 易氧化碳占总有机碳的比率越
高, 越不利于土壤有机质的积累, 这就意味着杉木
林土壤有机质积累不佳。
次生林土壤易氧化碳和轻组有机质与总有机
碳的相关系数均高于杉木林, 无论是次生林还是杉
木林, 土壤易氧化碳和轻组有机质的含量与土壤总
有机碳的含量均呈极显著相关关系。耿玉清等
(2009)对北京地区针叶林与阔叶林土壤有机碳库研
究认为, 易氧化碳、颗粒有机碳含量与总有机碳含
量的相关性达到极显著水平, 说明土壤总有机碳的
变化制约着活性有机碳的变化; 本研究发现, 两种
林分类型森林水溶性有机碳含量与总有机碳含量
相关性均达到显著水平, 但相关系数小于其他指标
与总有机碳含量的相关系数。水溶性有机碳含量与
总有机碳含量的相关系数相对较低, 一方面是因为
水溶性有机碳含量取决于总有机碳的含量, 另一方
面与土壤黏粒的吸附作用以及水溶性有机碳随渗
透水的迁移有很大关系(Burford & Bremner, 1975),
还有可能是因为夏季有机质分解强烈, 微生物活动
旺盛, 土壤水溶性有机质处于不断产生和消耗的动
态平衡, 导致水溶性有机碳与土壤总有机碳相关性
较差。
两种林分的总有机碳、易氧化碳、轻组有机质
与土壤养分含量的相关性均达到极显著或显著水
平, 次生林土壤有机碳与土壤全氮、速效钾含量的
相关性均高于杉木林, 与其他土壤养分的相关性,
两种林分之间没有特殊规律。土壤有机碳与土壤养
分元素的相关性中, 有机碳与速效磷的相关性最
小, 这是因为速效磷含量在土壤中变化较为复杂。
在与其他土壤养分的相关性中, 轻组有机质与全氮
的相关性最高, 与Sierra (1996)的研究结论一致: 土
壤中氮的矿化量与轻组有机质的分解速率密切
相关。
微生物量碳作为土壤活性有机碳的表征指标,
也可以反映出土壤能量循环、养分的转移和运输状
况, 但就微生物本身来说, 微生物量碳比微生物量
Cl、P、S等受环境影响更灵敏, 因而它也很不稳定,
目前还未发现一种简单、快速、准确、适应性广的
方法(王晶等, 2003), 因此本研究中并未将其作为一
个分析因子进行研究。
致谢 中国林业科学研究院亚热带林业研究所基
本科研业务费重点资助项目(RISF6152)、浙江省重
点科技创新团队资助项目(2010R50030)和浙江省自
然科学基金项目(Y12C030045)资助。
参考文献
Anderson TH, Domsch KH (1989). Ratios of microbial bio-
mass carbon to total organic carbon in arable soils. Soil
Biology & Biochemistry, 21, 471–479.
Blair GJ, Lefroy RDB, Lisle L (1995). Soil carbon fractions
based on their degree of oxidation, and the development of
a carbon management index for agricultural systems. Aus-
tralian Journal of Agricultural Research, 46, 1459–1466.
Boyer JN, Groffman PM (1996). Bioavailability of water ex-
tractable organic carbon fractions in forest and agricultural
soil profiles. Soil Biology & Biochemistry, 28, 783–790.
Burford JR, Bremner JM (1975). Relationships between the
denitrification capacities of soils and total, water-soluble
and readily decomposable soil organic matter. Soil Biol-
ogy & Biochemistry, 7, 389–394.
Coleman DC, Reid CPP, Cole CV (1983). Biological strategies
of nutrient cycling in soil systems. Advances in Ecological
Research, 13, 1–55.
David MB, Driscoll CT (1984). Aluminum speciation and
equilibria in soil solutions of a haplorthod in the Adiron-
dack Mountains (New York, U.S.A.). Geoderma, 33,
297–318.
Geng YQ (耿玉清), Yu XX (余新晓), Yue YJ (岳永杰), Li JM
(李金海), Zhang GZ (张国桢), Liu S (刘松) (2009). Soil
active organic carbon pool of coniferous and broadleaved
forests in the mountainous area of Beijing. Journal of Bei-
jing Forestry University (北京林业大学学报), 31(5),
19–24. (in Chinese with English abstract)
Gregorich EG, Monreal CM, Carter MR, Angers DA, Ellert BH
(1994). Towards a minimum data set to assess soil organic
matter quality in agricultural soils. Canadian Journal of
Soil Science, 74, 367–385.
Janzen HH, Brandt CA, Lafond SA, Townley-Smith GP
(1992). Light-fraction organic matter in soils from
long-term crop rotations. Soil Science Society of America
Journal, 56, 1799–1806.
Jiang PK (姜培坤) (2005). Soil active carbon pool under dif-
ferent types of vegetation. Scientia Silvae Sinicae (林业科
刘荣杰等: 中国北亚热带天然次生林与杉木人工林土壤活性有机碳库的比较 437

doi: 10.3724/SP.J.1258.2012.00431
学), 41(1), 10–13. (in Chinese with English abstract)
Li CH (李昌华) (1981). A preliminary study on the nutrient
balance of soil under Chinese fir plantation and broad-
leaved mixed forest. Acta Pedologica Sinica (土壤学报),
18, 255–261. (in Chinese with English abstract)
Liang BC, Mackenzie AF, Schnitzer M, Monreal CM, Voroney
PR, Beyaert RP (1997). Management-induced change in
labile soil organic matter under continuous corn in eastern
Canadian soils. Biology and Fertility of Soils, 26, 88–94.
Liu CH (刘长怀), Luo RY (罗汝英) (1990). Chemical charac-
teristics of humus in forest soils of Nanjing-Zhenjiang
hills. Journal of Nanjing Forestry University (Natural
Sciences Edition) (南京林业大学学报(自然科学版)),
14(1), 1–6. (in Chinese with English abstract)
Shen H (沈宏), Cao ZH (曹志洪), Hu ZY (胡正义) (1999).
Characteristics and ecological effects of the active organic
carbon in soil. Chinese Journal of Ecology (生态学杂志),
18, 32–38. (in Chinese with English abstract)
Sierra J (1996). Nitrogen mineralisation and its error of estima-
tion under field conditions related to the light-fraction soil
organic matter. Australian Journal of Soil Research, 34,
755–767.
Smolander A, Kitunen V (2002). Soil microbial activities and
characteristics of dissolved organic C and N in relation to
tree species. Soil Biology & Biochemistry, 34, 651–660.
Wander MM, Traina SJ, Stinner BR, Peters SE (1994). Organic
and conventional management effects on biologically ac-
tive soil organic matter pools. Soil Science Society of
America Journal, 58, 1130–1139.
Wang J (王晶), Xie HT (解宏图), Zhu P (朱平), Li XY (李晓
云) (2003). Connotation and modern analysis method for
active soil organic matter (carbon). Chinese Journal of
Ecology (生态学杂志), 22, 109–112. (in Chinese with
English abstract)
Wang QK (王清奎), Wang SL (汪思龙), Feng ZW (冯宗炜)
(2006). Comparison of active soil organic carbon pool
between Chinese fir plantations and evergreen broad-
leaved forest. Journal of Beijing Forestry University (北
京林业大学学报), 28(5), 1–6. (in Chinese with English
abstract)
Whitbread AM, Lefroy RDB, Blair GJ (1998). A survey of the
impact of cropping on soil physical and chemical proper-
ties in north-western New South Wales. Australian Jour-
nal of Soil Research, 36, 669–682.
Xie JS (谢锦升), Yang YS (杨玉盛), Yang ZJ (杨智杰),
Huang SD (黄石德), Chen GS (陈光水) (2008). Seasonal
variation of light fraction organic matter in degraded red
soil after vegetation restoration. Chinese Journal of Ap-
plied Ecology (应用生态学报), 19, 557–563. (in Chinese
with English abstract)
Xu MG (徐明岗), Yu R (于荣), Wang BR (王伯仁) (2006).
Labile organic matter and carbon management index in
red soil under long-term fertilization. Acta Pedologica
Sinica (土壤学报), 43, 723–729. (in Chinese with English
abstract)
Xu QF (徐秋芳) (2003). Study on Labile Organic Carbon Pool
in Forest Soils (森林土壤活性有机碳库的研究). PhD
dissertation, Zhejiang University, Hangzhou. 39–40. (in
Chinese)
Xu QF (徐秋芳), Jiang PK (姜培坤) (2004). Study on active
organic carbon of soils under different types of vegetation.
Journal of Soil and Water Conservation (水土保持学报),
18(6), 84–87. (in Chinese with English abstract)
Xu QF (徐秋芳), Jiang PK (姜培坤), Shen Q (沈泉) (2005).
Comparison of organic carbon pool of soil in bush and
broad-leaved forests. Journal of Beijing Forestry Univer-
sity (北京林业大学学报), 27(2), 18–22. (in Chinese with
English abstract)
Xu QF, Xu JM (2003). Changes in soil carbon pools induced
by substitution of plantation for native forest. Pedosphere,
13, 271–278.
Yan ER (闫恩荣), Wang XF (王希华), Chen XY (陈小勇)
(2007). Impacts of evergreen broad-leaved forest, degra-
dation on soil nutrients and carbon pools in Tiantong,
Zhejiang Province. Acta Ecologica Sinica (生态学报), 27,
1646–1655. (in Chinese with English abstract)
Zhang J (张剑), Wang SL (汪思龙), Wang QK (王清奎), Liu
YX (刘燕新) (2009). Content and seasonal change in soil
labile organic carbon under different forest covers. Chi-
nese Journal of Eco-Agriculture (中国生态农业学报), 17,
41–47. (in Chinese with English abstract)
Zhao X (赵鑫), Yu WT (宇万太), Li JD (李建东), Jiang ZS
(姜子绍) (2006). Research advances in soil organic car-
bon and its fractions under different management pattern.
Chinese Journal of Applied Ecology (应用生态学报), 17,
2203–2209. (in Chinese with English abstract)
Zhu ZJ (朱志建), Jiang PK (姜培坤), Xu QF (徐秋芳) (2006).
Study on the active organic carbon in soil under different
types of vegetation. Forest Research (林业科学研究), 19,
523–526. (in Chinese with English abstract)
责任编委: 周国逸 责任编辑: 李 敏