全 文 ：模拟增温对长白山北坡垂直样带森林
土壤有机碳稳定碳同位素的影响*
樊金娟1 摇 孟宪菁1,2 摇 张心昱2**摇 孙晓敏2 摇 高鲁鹏2,3
( 1 沈阳农业大学生物科学技术学院, 沈阳 110161; 2 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验
室 CERN水分分中心, 北京 100101; 3 国家科技基础条件平台中心, 北京 100862)
摘摇 要摇 分析了长白山北坡垂直样带 3 种典型原始森林地表凋落物及不同粒径土壤组分中
有机质的 啄13C值,并将在岳桦林样地(EB,海拔 1996 m)采集的 20 cm土柱分别置换到云冷杉
林(SF,海拔 1350 m)和阔叶红松林(PB,海拔 740 m),云冷杉林样地采集的土柱置换到阔叶
红松林中,进行为期 1 年的野外模拟增温试验.结果表明:3 种林型土壤的 啄13C 值均显著高于
凋落物的 啄13C值,凋落物和土壤有机质中的 啄13C值由地表凋落物向土壤下层逐渐增加,而土
壤粒径中有机质的 啄13C值随粒径减小而增大. 3 种林型中,凋落物 啄13C 值变化趋势为云冷杉
林(-28郾 3译)>阔叶红松林(-29郾 0译)>岳桦林(-29郾 6译),而土壤有机质的 啄13C 值变化趋势
为岳桦林(-25郾 5译) >阔叶红松林(-25郾 8译) >云冷杉林(-26郾 2译) .在土壤温度增加0郾 7 益
~2郾 9 益条件下,土壤及其各粒级的 啄13C值均呈下降趋势,而且<2 滋m粘粒和 2 ~ 63 滋m粉粒
啄13C值的降幅(0郾 48译和 0郾 47译)高于>63 滋m 砂粒 啄13C 值的降幅(0郾 33译) . 未来气候变暖
可能对储藏在细小颗粒中年龄较长的有机碳带来较大的影响.
关键词摇 长白山摇 垂直样带摇 稳定碳同位素摇 模拟增温摇 土柱置换试验摇 土壤粒级
*国家自然科学基金面上项目(40701186,30600091)和中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2鄄YW鄄433鄄01)资助.
**通讯作者. E鄄mail: zhangxy@ igsnrr. ac. cn
2009鄄12鄄08 收稿,2010鄄05鄄09 接受.
文章编号摇 1001-9332(2010)07-1621-06摇 中图分类号摇 S154郾 1摇 文献标识码摇 A
Forest soil organic matter 啄13C along a altitudinal transect on northern slope of Changbai
Mountains under effects of simulated warming. FAN Jin鄄juan1, MENG Xian鄄jing1,2, ZHANG
Xin鄄yu2, SUN Xiao鄄min2, GAO Lu鄄peng2,3 ( 1College of Biotechnology, Shenyang Agricultural Uni鄄
versity, Shenyang 110161, China; 2Sub鄄Center for Water Monitoring and Research, Chinese Ecosys鄄
tem Research Network, Key Laboratory of Ecosystem Network Observation and Modeling, Institute of
Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101,
China; 3National Science and Technology Infrastructure Center, Beijing 100862,China) . 鄄Chin. J.
Appl. Ecol. ,2010,21(7): 1621-1626.
Abstract: The litters, bulk soils, and soil particle鄄size fractions were sampled from three typical
natural forests, i. e. , broadleaf Korean pine ( Pinus koraiensis) mixed forest ( PB, altitude
740 m), spruce鄄fir (Picea asperata鄄Abies nephrolepis) forest (SF, altitude 1350 m), and Erman爷s
birch (Betula ermanii) forest (EB, altitude 1996 m), on the northern slope of Changbai Mountains
to analyze their organic matter 啄13C values, and the intact soil cores (20 cm depth) from EB (high
altitude) were relocated to PB and SF (low altitudes) for a year to study the responses of the 啄13C
values to simulated warming. It was shown that the litters had a significantly lower 啄13C value than
the soils, and the 啄13C values of the litters and soils increased downward through the litter鄄 and soil
layers in all the three typical forest types. Soil particle鄄size fractions had an increased 啄13C value
with decreasing particle size fractions. The 啄13 C value of the litters was in the order of SF
(-28郾 3译) >PB ( -29郾 0译) >EB ( -29郾 6译), while that of the soils was in the order of EB
(-25郾 5译) >PB ( -25郾 8译) >SF ( -26郾 2译). Over one鄄year soil warming ( an increment of
0郾 7 益-2郾 9 益), the 啄13C values of the bulk soils and soil particle鄄size fractions all presented a
应 用 生 态 学 报摇 2010 年 7 月摇 第 21 卷摇 第 7 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jul. 2010,21(7): 1621-1626
decreasing trend, and the decrement of the 啄13C value was larger in <2 滋m (0郾 48译) and 2-63 滋m
fractions (0郾 47译) than in >63 滋m fraction (0郾 33译). The results suggested that climate warming
could have great effects on the older organic carbon associated with fine soil particle鄄size fractions.
Key words: Changbai Mountains; altitudinal transect; stable carbon isotope; simulated warming;
soil core relocation experiment; soil particle鄄size fraction.
摇 摇 温室气体排放导致全球气候变暖已成公认事
实. IPCC第 3 次评估报告指出,过去 100 年来,中国
东北地区温度升高了 1郾 7 益,未来 50 ~ 100 年全球
平均温度将升高 1郾 5 益 ~ 4郾 5 益 [1] . 气候变暖对陆
地生态系统影响受到广泛关注,而利用土柱在自然
气候变化梯度上进行置换试验是廉价、易操作、有效
的增温模拟研究方法,为研究气候变暖对陆地生态
系统凋落物和土壤的影响提供了有效手段[2-3] .
全球温带森林生态系统土壤碳储量为 104郾 3 伊
1015g[4],在调节全球碳平衡中具有重要作用. 目前
稳定碳同位素在植物鄄土壤生态系统碳循环研究中
得到广泛应用[5-6],是定量研究与气候变化、土地利
用变化相关的 C3、C4 植物之间演替历史和土壤碳更
新历史的有效手段[7-8];与有机碳分组技术[9]、土壤
粒级分类技术[5,10]相结合,可以量化土壤有机碳分
解速率及不同年龄有机碳分布状况.已有研究表明,
高等植物叶片 啄13C 值在垂直样带上的分布规律很
可能与温度变化有关[11-12] . 而土壤有机质 啄13 C 值
在垂直梯度带的分布状况是否也与温度有关? 土壤
及其各粒级组分中有机质 啄13C 值对温度升高的响
应如何? 这些问题对研究气候变化下陆地生态系统
碳周转和碳平衡具有重要意义. 本试验选择长白山
北坡垂直样带阔叶红松林(海拔 740 m)、云冷杉林
(海拔 1350 m)、岳桦林(海拔 1996 m)3 种典型温带
原始森林土壤,并将土柱从高海拔样地向低海拔样
地做置换试验,探讨了 3 种原始森林地表凋落物和
土壤 啄13C 值在自然垂直样带、不同土壤粒级分布状
况及其对土柱置换模拟增温的响应,旨在为未来全
球变暖情景下森林土壤碳循环提供基础数据.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
本试验在位于长白山北坡的长白山自然保护区
(42毅24忆 N, 128毅28忆 E) 内进行,其植被随着海拔高
度的变化呈完整的垂直带谱,自下而上分布着阔叶
红松林、云冷杉林和岳桦林.阔叶红松林分布在海拔
600 ~ 1100 m,年均气温 0郾 9 益 ~ 3郾 9 益,年均降水
量为 700 mm,主要乔木为红松(Pinus koraiensis)、椴
树(Tilia amurensis)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)
等,黄土母质,土壤类型为暗棕色森林土. 云冷杉林
分布在海拔 1100 ~ 1700 m,年均气温为-2郾 3 益 ~
0郾 9 益,年均降水量为 800 mm,主要乔木为鱼鳞云
杉(Picea jezoensis)、红皮云杉 (Picea koyamai var.
koraiensis)和臭冷杉(Abies neephrolepis)等,火山灰沙
母质,土壤类型为棕色针叶林土.岳桦林分布在海拔
1700 ~ 2000 m,年均气温为-3郾 2 益 ~ -2郾 3 益,年均
降水量在 1000 ~ 1400 mm,乔木主要为岳桦(Betula
ermanii),火山灰沙和坡积石砾母质,土壤类型为山
地生草森林土[13] .
1郾 2摇 研究方法
1郾 2郾 1 样地布置与土柱置换试验 摇 2007 年 6 月 8
日,在长白山北坡阔叶红松林、云冷杉林和岳桦林各
设置 5 个 3 m伊3 m样方(3 个为对照,2 个用作采集
或安置土柱),样方间距 2 m.用直径 30 cm、高30 cm
PVC管采集高海拔样地土壤土柱,并保持地表凋落
物原状,然后安置到低海拔样地事先挖好的土坑中,
将土柱四周压实,同时保持样方微地形不变.在 1 个
云冷杉林样方中采集 8 个土柱,安置到阔叶红松林
样方中;在 2 个岳桦林样方采集土柱,分别安置到云
冷杉林样方(8 个)和阔叶红松林样方(8 个).
1郾 2郾 2 样品采集摇 2007 年 6 月 9 日,在上述 9 个对
照样方中采集凋落物和土壤样品,用 0郾 33 m 伊
0郾 33 m的标准框采集未分解和已分解凋落物,每个
样方中采集 3 个标准框样品混匀,用直径为 2郾 5 cm
的土钻采集 0 ~ 10 cm和 10 ~ 20 cm土壤,每个样方
中采集 6 钻土壤混匀. 2008 年 8 月 12 日采集 9 个对
照样方中 0 ~ 10 cm 和 10 ~ 20 cm 土壤,同时,在每
个埋设土柱样方中随机选择 3 个土柱,移除覆盖其
上的凋落物,采集土柱中 0 ~ 10 cm和 10 ~ 20 cm土
壤.共采集 18 个凋落物样品和 54 个土壤样品.凋落
物立即自然风干,土壤需剔除植物残体和细根,过
2 mm筛,密封并低温冷藏.
1郾 2郾 3 测定方法摇 5 cm土层温度使用数字测温仪测
定. 0 ~ 20 cm土壤湿度采用铝盒烘干法.将 2007 年
采集的凋落物和土壤样品磨碎,过 0郾 15 mm 筛. 将
2008 年采集的相同类型的 3 个土壤样品各称取20 g
2261 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
后,均匀混合,自然风干,取部分土样磨碎,过
0郾 15 mm筛,另一部分用于土壤不同粒径组分的物
理分级. 土壤颗粒分级采用湿筛法分离>1000 滋m、
500 ~ 1000 滋m和 63 ~ 500 滋m 的砂粒部分,吸管法
分离2 ~ 63 滋m粉粒和<2 滋m 的粘粒部分[14],所有
组分60 益烘干,过 0郾 15 mm 筛. 用 MAT253 型稳定
同位素质谱仪(美国热电公司 Thermo Scientific)测
定总有机碳(TOC)、全氮(TN)和稳定 C同位素组成
(啄13C 值). 供试凋落物和土壤的 啄13C 值以千分比
(译)为单位,采用 PDB(pee dee belemnite)标准,分
析误差<0郾 1译.部分土壤和凋落物数据见表 1 和参
考文献[15].
1郾 3摇 数据处理
所有数据分析均采用 SPSS 13郾 0 软件中 LSD进
行多重比较,Paired T鄄Test进行配对比较,用 Pearson
相关系数( r)表示土壤 啄13C 值与土壤温度、湿度及
土壤碳、氮养分间的相关关系.
2摇 结果与讨论
2郾 1摇 长白山北坡垂直样带原始林凋落物与土壤的
啄13C状况
由图 1 可以看出,3 种林型地表凋落物到 20 cm
层土壤的 啄13C值在-29郾 6译 ~ -25郾 2译之间变化,且
土壤 啄13C值(-26郾 4译 ~ -25郾 2译)明显高于凋落物
啄13C值(-29郾 6译 ~ -28郾 3译). 这说明 0 ~ 20 cm 层
土壤有机碳主要源于地表凋落物为 C3 植物来源的
有机碳[6,16],由于土壤中富含12C的活性有机碳比凋
落物中 12 C 有机碳的分解能力强,土壤13 C 相对富
集[6,8] .
在垂直样带上,3 种林型地表凋落物到20 cm层
土壤 啄13C 值自上向下逐渐增加,这种趋势在土壤层
中更 加 明 显. 阔 叶 红 松 林 ( PB ) 样 地 中 已
分解凋落物 啄13 C值比未分解凋落物 啄13 C值高
图 1摇 2007 年 6 月 3 种林型凋落物和土壤的 啄13C值
Fig. 1摇 啄13C values in the three typical forest soils and litters in
June 2007 (mean依SE,n=3).
PB:阔叶红松林 Broadleaf鄄Korean pine (Pinus koraiensis) mixed forest;
SF:云冷杉林 Spruce鄄fir (Picea asperata鄄Abies nephrolepis) forest; EB:
岳桦林 Erman爷s birch (Betula ermanii) forest. 下同 The same below郾
A:未分解凋落物 Undecomposed litter; B:已分解凋落物 Decomposed
litter; C: 0 ~ 10 cm土层 0-10 cm soil layer; D: 10 ~ 20 cm土层 10-
20 cm soil layer.
0郾 8译(P<0郾 05),而云冷杉林(SF)和岳桦林(EB)
样地中已分解凋落物 啄13C 值与未分解凋落物 啄13C
值无明显差异;3 种林型中 10 ~ 20 cm 土层有机质
啄13C值均明显高于 0 ~ 10 cm土层(LSD).自工业革
命以来,富12C 化石燃料的燃烧使大气 CO2 的 啄13C
值由-6郾 5译下降到-7郾 8译[17],固定在植物鄄土壤系
统中的有机碳 啄13C 值也逐年下降,由于土壤有机碳
的平均年龄随土层深度增加而增大,因此,早期形成
的下层土壤 啄13C 值比新近形成的上层土壤 啄13C 值
高[18] .研究发现,随着土壤深度增加,有着长期相同
植物群落历史的土壤剖面有机碳 啄13C 值增加,其中
C3 生态系统土壤有机碳 啄13 C 值的富集作用最明
显,这可能与凋落物分解作用有关[8] .
在垂直样带,未分解和已分解凋落物 啄13C 值大
小均表现为云冷杉林 ( - 28郾 3译) >阔叶红松林
(-29郾 0译) >岳桦林( -29郾 6译);0 ~ 10 cm和10 ~
表 1摇 长白山北坡样方凋落物与土壤基本理化状况
Tab. 1摇 Characteristics of litter and soil samples in the sampling plots on Changbai Mountains (mean依SE,n=3)
样地
Plot
土壤温度*
Soil temperature
(益)
土壤湿度*
Soil moisture
(% )
凋落物全碳**
Litter total C
(g·kg-1)
凋落物全氮**
Litter total N
(g·kg-1)
土壤全碳**
Soil total C
(g·kg-1)
土壤全氮**
Soil total N
(g·kg-1)
PB 15郾 6依0郾 1a 28郾 8依1郾 2b 434郾 92依6郾 60ab 16郾 89依0郾 22b 40郾 12依5郾 46b 小 3郾 09依0郾 47ab
SF 14郾 9依0郾 1b 24郾 5依0郾 7b 463郾 54依10郾 31a 13郾 48依0郾 33c 40郾 53依1郾 75b 1郾 86依0郾 09b
EB 12郾 7依0郾 4c 40郾 9依1郾 2a 390郾 17依39郾 71b 20郾 56依2郾 38a 80郾 23依11郾 46a 5郾 35依0郾 57a
每列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0郾 05) Different letters were significant at 0郾 05 level in the same column (LSD)郾 PB:阔叶红松林 Broa鄄
dleaf鄄Korean pine (Pinus koraiensis) mixed forest; SF:云冷杉林 Spruce鄄fir forest (Picea asperata鄄Abies nephrolepis); EB:岳桦林 Erman爷s birch (Bet鄄
ula ermanii) forest. * 2008 年 8 月 12 日测量值 Values measured in August 12th 2008; ** 2007 年 6 月 9 日测量值,凋落物 C、N含量为未分解和
已分解平均值,土壤 C、N含量为 0 ~ 10 cm和 10 ~ 20 cm平均值 Values measured in June 9th 2007, liter total C and N values were means of decom鄄
posed and undecomposed litter, soil total C and N values were means of 0-10 cm and 10-20 cm soil layers.
32617 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 樊金娟等: 模拟增温对长白山北坡垂直样带森林土壤有机碳稳定碳同位素的影响摇 摇 摇 摇
20 cm 土壤有机质 啄13 C 值均表现出岳桦林
(-25郾 5译) >阔叶红松林 ( - 25郾 8译) >云冷杉林
(-26郾 2译)的变化趋势.其中,岳桦林样地中凋落物
啄13C值最低,土壤 啄13C 值最高,说明岳桦林土壤经
过多年的分解,已成为年龄相对较长、较稳定的碳
库,而云冷杉林地则相反.
摇 摇 土壤 啄13 C 值与土壤温度呈显著负相关 ( r =
-0郾 788,P<0郾 05),与土壤湿度呈显著正相关( r =
0郾 856,P<0郾 05),而与土壤全碳、全氮含量不相关
( r= -0郾 333,r = -0郾 146,P>0郾 05),说明垂直样带上
土壤 啄13C值受温度和湿度的共同影响(图 2).长白
山垂直样带土壤 啄13 C 值随温度变化趋势与 Bird
等[5]在加拿大西部南北样带土壤 啄13C 值的变化趋
势一致;而土壤 啄13 C 值随湿度的变化则与 Bird
等[19]的研究结果相反,可能由于后者在大尺度研究
范围内,样地间降水量增加伴随着 C3 / C4 植物比例
的增大,而长白山垂直样带的植被类型均为 C3
植物.
2郾 2摇 长白山北坡垂直样带原始林土壤各粒级组分
中有机质 啄13C状况
由图 3 可以看出,0 ~ 10 cm 土壤各粒级组分中
有机质 啄13C 值明显低于 10 ~ 20 cm 土壤相应粒级
的 啄13C值,平均降幅为 0郾 6译. 0 ~ 10 cm 土壤砂粒
(>63 滋m)、粉粒(2 ~ 63 滋m)和粘粒( <2 滋m)有机
质 啄13C值在垂直梯度样带上的变化趋势基本一致,
均表现为岳桦林 > 云冷杉林 > 阔叶红松林;
10 ~ 20 cm土壤砂粒有机质 啄13C 值表现为岳桦林>
阔叶红松林>云冷杉林;粉粒和粘粒 啄13C 值均表现
出阔叶红松林>岳桦林>云冷杉林的变化趋势. 3 种
林型土壤不同粒级组分中有机质 啄13C 值随粒径减
小而增大,其中,粘粒(<2 滋m)和粉粒(2 ~ 63 滋m)
有机质 啄13C值均明显高于砂粒(>63 滋m)啄13C值.
Bird等[5]认为,与砂粒相比,粒径较小的粘粒和
粉粒组分的14C 放射性活度较低,有机碳在土壤中
存留时间较长,其 啄13C值相对较高;另外,由于土壤
粒径较小组分与微生物的交互作用更密切,而且土
壤微生物生物量碳(MBC)的 啄13C 值比其整体土壤
有机质 啄13 C 值偏正 1郾 1译 ~ 4郾 5译,因此富13 C 的
MBC被固定在粒径较小的粘粒和粉粒中,使土壤粘
粒和粉粒 啄13C值比砂粒 啄13C值偏正.
2郾 3摇 土柱置换试验对土壤及其各粒级组分中有机
质 啄13C值的影响
经过 1 年土柱置换增温试验后,云冷杉林和岳
桦林两种原始林整体土壤(bulk soil)啄13C 值均呈下
降趋势(图 4).其中,岳桦林土柱置换到阔叶红松林
(EB鄄PB) 后,土壤有机质 啄13 C 值降幅最大,为
0郾 7译;其次为岳桦林土柱置换到云冷杉林(EB鄄SF)
和云冷杉林土柱置换到阔叶红松林(SF鄄PB),分别
降低了 0郾 5译和 0郾 3译. 2008 年 8 月 EB鄄PB 土壤温
度增加了2郾 9 益 ,而EB鄄SF和SF鄄PB的增温幅度相
图 2摇 3 种林型土壤有机质 啄13C值与土壤温度、湿度、全碳和全氮的相关关系
Fig. 2摇 Correlations between soil 啄13C values and temperature, moisture, total carbon and total nitrogen under three typical natural for鄄
est types on Changbai Mountains.
4261 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
图 3摇 长白山森林土壤不同粒径土壤有机质 啄13 C 值分布
(2008鄄08)
Fig. 3摇 啄13C values of organic carbon in particle鄄size fractions in
forest soils of Changbai Mountains in August 2008.
a)0 ~ 10 cm; b)10 ~ 20 cm. 下同 The same below.
图 4摇 置换土柱处理与对照处理土壤及其各粒级 啄13 C 值
(2008鄄08)
Fig. 4 摇 啄13 C values of soils and particle鄄size fractions in the
transferred soil cores and their control treatments in August
2008.
SF鄄PB:从云冷杉林采集土柱埋置在阔叶红松林 The soil cores of
Spruce鄄fir forest transferred to Broadleaf鄄Korean pine mixed forest;EB鄄
SF:从岳桦林采集土柱埋置在云冷杉林 The soil cores of Erman爷 s
birch forest transferred to Spruce鄄fir forest; EB鄄PB:从岳桦林采集土柱
埋置在阔叶红松林 The soil cores of Erman爷s birch forest transferred to
Broadleaf鄄Korean pine mixed forest.
对较小,分别为 2郾 2 益和 0郾 7 益(表 1).这说明土壤
有机质 啄13C值的降幅可能与土壤增温幅度有关.
土柱置换试验与垂直样带获得的结果基本一
致.但由于垂直样带土壤 啄13C 值受到温度和湿度的
共同影响,啄13C值没有表现出随着海拔梯度下降而
降低的趋势,而土柱置换增温试验土壤 啄13C 值随海
拔下降则呈降低趋势. Bird 等[5,17,20]对生长 C3 植物
的表层土壤的研究结果表明,低纬度、低海拔区的高
温环境可能引起该地区土壤有机质 啄13C 值低于高
纬度、高海拔区,如热带森林土壤 啄13C 值比同海拔
高纬度区森林土壤 啄13C值偏负约 1译.
不同样带土柱置换后,EB鄄PB的土壤粘粒、粉粒
和砂粒有机质 啄13C 值比对照土壤相应粒级 啄13C 值
降低 0郾 4译 ~ 0郾 6译;EB鄄SF 的 10 ~ 20 cm 层土壤各
粒级组分中有机质 啄13C 值均下降,而且粘粒和粉粒
啄13C值降幅大于砂粒 啄13C 值降幅;SF鄄PB 的土壤粘
粒(<2 滋m)和粉粒(2 ~ 63 滋m)有机质 啄13C 值比对
照土壤相应粒级 啄13C值降低 0郾 5译 ~0郾 7译,而土壤
砂粒 ( > 63 滋m) 啄13 C 值仅比对照降低 0郾 1译 ~
0郾 2译.土柱置换增温试验后,土壤各粒级中有机质
啄13C值总体呈下降趋势,其中砂粒有机质 啄13C 值平
均降幅较小(0郾 33译),粉粒和粘粒 啄13C值降幅较大
(0郾 47译和 0郾 48译).已有研究结果表明,土壤有机
碳的年龄随着土壤颗粒粒径的减小而增加[5],而土
壤粒径较小组分中有机碳 啄13C 值对温度升高的响
应更强烈,说明未来气候变暖可能对储藏在土壤细
小颗粒中年龄较长的有机碳带来明显影响.
3摇 结摇 摇 论
在长白山北坡垂直样带,3 种原始林地表凋落
物到 20 cm 层土壤 啄13C 值由上层向下层呈逐渐增
加趋势.土壤不同粒径组分中有机质 啄13C 值均随粒
径减小而增大.凋落物 啄13C 值为云冷杉林>阔叶红
松林>岳桦林;土壤有机质 啄13C值为岳桦林>阔叶红
松林>云冷杉林.土壤 啄13C 值与土壤温度呈显著负
相关,与土壤湿度呈显著正相关.
经过 1 年土柱置换增温试验后,供试土壤及其
各粒级组分中有机质 啄13C 值均呈下降趋势,粉粒和
粘粒 啄13C 值的降幅较大,说明未来气候变暖可能对
储藏在细小颗粒中年龄较长的有机碳带来明显影
响.
致谢摇 野外工作在中国科学院长白山森林生态系统定位研
究站进行;野外采样、室内分析工作中戴冠华、徐丽君提供帮
助,一并致谢.
52617 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 樊金娟等: 模拟增温对长白山北坡垂直样带森林土壤有机碳稳定碳同位素的影响摇 摇 摇 摇
参考文献
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作者简介摇 樊金娟,女,1972 年生,博士,副教授. 主要从事
植物生理生态学研究. E鄄mail: jinjuanf@ hotmail. com
责任编辑摇 李凤琴
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