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不同间伐强度对柏木低效人工林土壤有机碳的影响



全 文 :第 36 卷 第 3 期 四 川 林 业 科 技 Vo1. 36, No. 3
2015 年 6 月 Journal of Sichuan Forestry Science and Technology Jun., 2015
收稿日期:2014-12-10
作者简介:曾念念(1992-),女,四川省成都市人,硕士研究生,主要从事森林生态系统管理研究,E-mail:1585698069@ qq. com。
通讯作者:黄从德(1969-),男,四川省内江市人,博士,教授,主要从事森林碳循环、森林资源调查理论与技术的研究,E-mail:lyyxq100@
aliyun. com。
不同间伐强度对柏木低效人工林土壤有机碳的影响
曾念念,何传龙,黄从德,季荣飞,张 健,李贤伟
(四川农业大学林学院,四川 雅安 625014)
摘 要:以德阳市旌阳区 33a生柏木(Cupressus funebris)低效人工林为对象,研究了对照(CK,0%)、弱度间伐(T1,
15%)、中度间伐(T2,25%)、强度间伐(T3,35%)和极强度间伐(T4,50%)5 种强度下,柏木低效人工林土壤有机
碳和活性碳的变化及其相关性。结果表明,在间伐 1a后,土壤总有机碳、微生物量碳、易氧化碳和水溶性碳含量都
随间伐强度的增加而增加,T4 和 T3 增加明显(p < 0. 05)。土壤有机碳与土壤微生物量碳、易氧化碳和水溶性碳之
间均呈现极显著正相关(p < 0. 01)。研究结果说明,间伐有助于提高柏木低效人工林土壤的固碳能力。
关键词:间伐强度;低效柏木人工林;土壤有机碳及其组分
中图分类号:S718. 5 文献标识码:A 文章编号:1003 - 5508(2015)03 - 0025 - 06
Effect of Thinning Intensity on Soil Organic Carbon of Low-efficiency
Cupressus funebris Plantation
ZENG Nian-nian HE Chuan-long HUANG Cong-de JI Rong-fei
ZHANG Jian LI Xian-wei
(Forestry College of Sichuan Agricultural University,Yaan 625014,Sichuan,China)
Abstract:In this paper,taking 33 years old low-efficiency Cupressus funebris plantation for an object,re-
searches were conducted on the short-term effect of 15%(T1),25%(T2) ,35%(T3,)and 50%(T4)
thinning on the changes and correlation of its soil organic carbon and active carbon. This low-efficiency
Cupressus funebris plantation is located in Jingyang District of Deyang City,Sichuan Province. The results
indicated that after one year,the total organic carbon(TOC) ,microbial biomass carbon(MBC) ,readily
oxidizable carbon(ROC) ,and water-soluble organic carbon(WSOC)increased with the strengthening of
thinning intensity,while the positive effects of T3 and T4 were significant at the level of 0. 05. Further-
more,there existed significant positive correlations among the TOC and ROC,WSOC and SMBC. Thus,the
results displayed that the thinning could facilitate Cupressus funebris to sequestrate more carbon in the soil
of the low-efficiency plantation within hilly regions of Sichuan.
Key words:Thinning intensity,Low-efficiency Cupressus funebris plantation,Soil organic carbon and its
compositions
森林是陆地生态系统的主体,是人类社会经济
发展的重要物质基础,也是保护良好生态环境、维持
生态平衡、实现社会可持续发展战略的承担者。人
工林是目前陆地碳汇增长最主要的媒介之一,造林
及合理的人工林经营都可以成为固定大气 CO2、防
止全球变暖的有效途径[1 ~ 2]。国家林业局 2002 年
出版的《中国林业发展宏观战略研究总论》预计在
今后 50 a 中我国人工林面积将净增加到 1 亿
hm2[3]。中国营造了全世界面积最大的人工林,但
是碳库储量和碳密度却远低于世界平均水平。因
此,迫切需要采取科学合理的管理手段来提高人工
林的固碳潜力[4 ~ 6]。而抚育间伐是一项重要的近自
然经营措施,对于促进森林的可持续发育具有重要
的意义[7]。科学的抚育间伐能够调整森林结构,为
林木生长创造良好的环境,从而提高森林的健康和
稳定水平[8],进而促进森林的固碳能力。
柏木(Cupressus funebris)是我国亚热带地区主
要造林树种之一,四川东部、贵州东部与中部、湖北
西部和湖南西北部是柏木主要产区。20 世纪 50 年
代,四川盆地原有的天然针阔混交林大规模被破坏,
生态环境急剧恶化,旱涝和水土流失问题异常严
重[9]。从 20 世纪 70 年代开始,我国进行植被恢复,
营造了大量的柏木纯林。由于科学水平等因素限
制,当时营造栽培的林分密度过高,形成了大量的低
效林。如今柏木人工林林下植物物种稀少,生物多
样性低下,病虫害严重,森林的水土保持等生态防护
功能严重下降[10]。对其进行抚育间伐,可促进目标
树种快速生长、群落持续发育,提高森林生产力。基
于此,本文以四川省德阳市旌阳区 33a 生柏木低效
人工林为对象,研究了不同间伐强度对柏木(Cupre-
ssus funebris)低效人工林土壤有机碳的影响,初步揭
示了柏木低效人工林间伐调控后土壤有机碳的变化
特征,以期为该地区柏木低效人工林生态系统结构
优化、功能提升以及固碳能力的提高提供基础数据。
1 研究区概况
研究试验地选在川中丘陵区的德阳市旌阳区永
新镇和新村,地理位置位于 104°11E - 104°22E、
31°13N - 31°19N 之间,海拔在 457 m ~ 764 m 之
间。该区属亚热带湿润和半湿润气候区,四季分明,
气候温和,雨量充沛,日照较少,自然灾害发生频率
大,强度不一。常年平均气温 16. 0℃,最高气温
36. 5℃,最低气温 - 6. 7℃,温差 43. 2℃。年平均日
照时数1 215. 4 h,年平均降雨量 893. 4 mm,其中夏
季降雨量达 536 mm,占年平均降雨量的 60%。
2 研究方法
2. 1 标准地设置
于 2012 年 1 月对同一柏木低效人工林进行本
底调查后,选择立地条件基本一致且远离林缘的地
块为实验样地。根据采伐柏木株数所占比例,设置
4 种间伐强度和一个对照,即对照(CK,0%)、弱度
(T1,15%)、中度(T2,25%)、强度(间伐 T3,35%)和
极强度间伐(T4,50%),每种处理重复 3 次,共设置
面积为 20 m ×20 m 的标准地 15 块,各标准地之间
留有保留带或过渡带。采用单株间伐方式于 2012
年 3 月完成间伐作业。标准地基本情况见表 1。
表 1 标准地基本情况概况
Tab. 1 The characteristics of environmental factors of standard sites
标准地
间伐强度
(%)
林龄
(a)
间 伐 前 间 伐 1 a 后
平均胸径
(cm)
平均树高
(m)
平均密度
(株·hm -2)
胸径
(cm)
树高
(m)
密度
(株·hm -2)
海拔
(m) 坡向
坡度
(°)
土壤
类型
CK 0 33 10. 2 7. 6 1 865 10. 4 7. 6 1 860 535 SE 31 紫色土
T1 15 10. 6 7. 9 1 575 540 SE 29
T2 25 10. 5 7. 9 1 456 538 SE 30
T3 35 10. 7 8. 3 1 203 541 SE 28
T4 50 10. 9 8. 5 921 545 SE 32
2. 2 样品采集
2013 年 8 月,每一个标准地用五点采样法挖取
土壤剖面,按四分法分层(0 cm ~ 10 cm、10 cm ~ 20
cm和 20 cm ~40 cm)采取混合土样两袋。一份过 2
mm筛后在 4℃条件下保存,一周内测定微生物量碳
(SMBA)和水溶性碳(WSOC);另一份风干后测定有
机碳(SOC)和易氧化碳(ROC)。运输过程用冰袋
保持土样在 0℃ ~4℃。
2. 3 森林土壤有机碳测定
有机碳采用重铬酸钾氧化―外加热法测定[11];
微生物生物量碳采用氯仿熏蒸― K2SO4 提取法测
定[12];水溶性碳采用蒸馏水提取法测定[13];易氧化
碳采用 0. 333 mol·L -1的高锰酸钾氧化法测定[14]。
2. 4 数据处理
应用 Excel 2007 作图,用 SPSS 20. 0 对数据进
行显著性分析。
62 四 川 林 业 科 技 36 卷
3 结果与分析
3. 1 间伐强度对土壤有机碳的影响
由表 2 可知,4 种间伐强度的柏木低效人工林
土壤剖面平均有机碳含量大小排序为:T4(9. 13 ±
0. 90 g C·kg -1)> T3(7. 39 ± 0. 42 g C·kg -1)> T2
(6. 02 ± 0. 33 g C · kg -1)> T1 (5. 46 ± 0. 30
g C·kg -1),与 CK(5. 18 ± 0. 39 g C·kg - 1)相比,
分别增加了 3. 95 g C·kg -1、2. 21 g C·kg -1、0. 84 g
C·kg -1和 0. 28 g C·kg -1。进一步分析表明,T4
的土壤剖面平均有机碳含量显著高于其它处理(p
< 0. 05),T3 的有机碳含量显著高于 T2、T1 和 CK(p
< 0. 05) ,T2、T1 和 CK的土壤剖面平均有机碳含量
差异不显著。这表明间伐增加了柏木低效人工林土
壤有机碳含量,并随间伐强度的增加而增大。
表 2 不同间伐强度的柏木低效人工林土壤有机碳含
量(gC·kg -1)
Tab. 2 The soil organic carbon content of different
thinning intensity in low efficiency stands of Cu-
prssus funebris(g C·kg -1)
间伐
强度
土层(cm)
0 ~ 10 10 ~ 20 20 ~ 40
剖面平均
T4 15. 63 ± 1. 40Aa 7. 37 ± 074Ba 4. 40 ± 0. 56Ca 9. 13 ± 0. 90a
T3 12. 70 ± 0. 56Ab 6. 03 ± 0. 40Bb 3. 43 ± 0. 32Cb 7. 39 ± 0. 42b
T2 9. 87 ± 0. 31Ac 5. 10 ± 0. 40Bc 3. 10 ± 0. 30Cbc 6. 02 ± 0. 33c
T1 8. 80 ± 0. 30Acd 4. 70 ± 0. 26Bc 2. 87 ± 0. 35Cbc 5. 46 ± 0. 30c
CK 8. 27 ± 047Ad 4. 63 ± 0. 25Bc 2. 63 ± 0. 45Cc 5. 18 ± 0. 39c
同一行的不同大写字母表示在 p = 0. 05 水平上差异显著;同一列的不
同小写字母表示在 p = 0. 05水平上差异显著。下同。
3. 2 间伐强度对土壤微生物量碳的影响
3. 2. 1 土壤微生物量碳含量
从表 3 可看出,4 种间伐强度的土壤剖面平均
微生物生物量碳含量按大小排序为:T4(246. 51 ±
9. 57 mgC·kg -1)> T3(217. 92 ± 4. 88 mgC·kg -1)
> T2(201. 36 ± 4. 64 mgC·kg -1)> T1(200. 00 ±
1. 74 mgC· kg -1),与 CK(198. 37 ± 1. 83 mgC·
kg -1)相比,分别增加了 48. 14 mgC·kg -1、19. 55
mgC·kg -1、2. 99 mgC·kg -1和 1. 63 mgC·kg -1。
T4 显著高于其它处理 CK(p < 0. 05);T3 显著高于
T2、T1 和 CK(p < 0. 05);T2、T1 和 CK 无显著差异。
这表明间伐增加了柏木低效人工林土壤微生物量
碳,并随间伐强度的增加而增大。
3. 2. 2 微生物量碳含量占总有机碳的比例
4 种间伐强度及 CK各土层土壤微生物量碳占
表 3 不同间伐强度的柏木低效人工林土壤微生物量
碳含量(mgC·kg -1)
Tab. 3 The Microbial biomass carbon content of different
thinning intensity in low efficiency stands of Cu-
prssus funebris(mgC·kg -1)
间伐
强度
土层(cm)
0 ~ 10 10 ~ 20 20 ~ 40
剖面平均
T4 427. 07 ± 19. 98Aa 206. 77 ± 6. 27Ba 105. 70 ± 2. 55Ca 246. 51 ± 9. 57a
T3 391. 43 ± 10. 95Ab 174. 53 ± 2. 06Bb 87. 80 ± 1. 70Cb 217. 92 ± 4. 88b
T2 359. 50 ± 8. 95Ac 161. 07 ± 4. 04Bc 83. 50 ± 1. 13Cc 201. 36 ± 4. 64c
T1 356. 33 ± 2. 55Ac 160. 43 ± 1. 90Bc 83. 23 ± 0. 93Cc 200. 00 ± 1. 74c
CK 357. 20 ± 2. 55Ac 156. 40 ± 2. 07Bc 81. 50 ± 0. 95Cc 198. 37 ± 1. 83c
总有机碳的比例在 2. 40% ~4. 32%之间(图 1)。在
0 cm ~10 cm土层中,CK的土壤微生物生物量碳占
总有机碳的比例最大,达 4. 32%;T4 的土壤微生物
量碳占总有机碳的比例最小,仅 2. 73%。在 10 cm
~20 cm土层,T4 的土壤微生物量碳占其总有机碳
的比例略有上升,占总有机碳含量的 2. 81%。在 20
cm ~40 cm土层中,各处理的微生物量碳占总有机
碳比例与 0 cm ~10 cm层相同,但相比 0 cm ~10 cm
下降了 12. 08% ~28. 38%。
图 1 微生物量碳含量占总有机碳的比例
Fig. 1 The proportion of Microbial biomass carbon in total
organic carbon
3. 3 间伐强度对土壤水溶性碳的影响
3. 3. 1 水溶性碳含量
由表 4 可知,4 种间伐强度的柏木低效人工林
土壤剖面平均水溶性碳含量按大小排序为:T4
(154. 06 ± 8. 56 mgC·kg -1)> T3(138. 04 ± 4. 77
mgC·kg -1)> T2(122. 04 ± 5. 34 mgC·kg -1)> T1
(119. 46 ± 2. 56 mgC·kg -1),分别比 CK(116. 93 ±
2. 95 mgC·kg -1)增加了 37. 13 mgC·kg -1、21. 11
mgC·kg -1、5. 11 mgC·kg -1、2. 53 mgC·kg -1。其
723 期 曾念念,等:不同间伐强度对柏木低效人工林土壤有机碳的影响
中,T4 显著高于其它处理(p < 0. 05);T3 显著高于
T2、T1 和 CK(p < 0. 05);T2、T1 和 CK 无显著差异。
这说明间伐增加了柏木低效人工林土壤水溶性碳含
量,并随间伐强度的增加而增大。
表 4 不同间伐强度的柏木低效人工林土壤水溶性碳
含量(mgC·kg -1)
Tab. 4 The water-soluble carbon content of different
thinning intensity in low efficiency stands of Cu-
prssus funebris(mgC·kg -1)
间伐
强度
土层(cm)
0 ~ 10 10 ~ 20 20 ~ 40
剖面平均
T4 240. 63 ± 10. 01Aa 151. 43 ± 9. 79Ba 70. 10 ± 6. 02Ca 154. 06 ± 8. 56a
T3 218. 23 ± 6. 76Ab 133. 73 ± 6. 25Bb 62. 17 ± 1. 35Cb 138. 04 ± 4. 77b
T2 187. 50 ± 9. 58Ac 119. 80 ± 5. 20Bc 58. 83 ± 1. 25Cb 122. 04 ± 5. 34c
T1 182. 87 ± 7. 07Ac 116. 93 ± 1. 50Bc 58. 57 ± 0. 72Cb 119. 46 ± 2. 56c
CK 179. 40 ± 4. 75Ac 112. 73 ± 3. 87Bc 58. 67 ± 0. 50Cb 116. 93 ± 2. 95c
3. 3. 2 水溶性碳含量占总有机碳的比例
4 种间伐强度及 CK 各土层水溶性有机碳占总
有机碳的比例介于 1. 54% ~ 2. 49%之间,并且随着
间伐强度的增加逐渐降低(图 2)。4 种间伐强度及
CK在 10 cm ~20 cm土层的比例明显高出 0 cm ~10
cm土层和 20 cm ~ 40 cm 土层。在 10 cm ~ 20 cm
土层所占比例达到 2. 02% ~2. 49%,T1 在该层的比
例最高,达 2. 49%,CK 在该层的比例也高达
2. 43%。
图 2 水溶性碳含量占总有机碳的比例
Fig. 2 The proportion of water-soluble carbon in total organ-
ic carbon
3. 4 间伐强度对土壤易氧化碳的影响
3. 4. 1 易氧化碳含量
从表 5 可以看出,4 种间伐强度的土壤剖面平
均易氧化碳含量的大小顺序为:T4(1. 63 ± 0. 12 gC
·kg -1)> T3(1. 37 ± 0. 05 gC·kg -1)> T2(1. 17 ±
0. 06 gC·kg -1)> T1(1. 02 ± 0. 06 gC·kg -1),比
CK(0. 97 ± 0. 03 gC·kg -1)分别高 0. 66 gC·kg -1、
0. 40 gC·kg -1、0. 20 gC·kg -1和 0. 05 gC·kg -1。4
种间伐强度的易氧化碳含量均差异显著(p <
0. 05);T4、T3 和 T2 的土壤剖面易氧化碳含量均显
著高于 CK(p < 0. 05);T1 和 CK 的土壤剖面易氧化
碳含量差异不显著(p > 0. 05)。这说明间伐增加了
柏木低效人工林土壤易氧化碳含量,且随间伐强度
的增大而增大。
表 5 不同间伐强度的柏木低效人工林土壤易氧化碳
含量(gC·kg -1)
Tab. 5 The carbon dioxide content of different thinning
intensity in low efficiency stands of Cuprssus fune-
bris(gC·kg -1)
间伐
强度
土层(cm)
0 ~ 10 10 ~ 20 20 ~ 40
剖面平均
T4 2. 58 ± 0. 29Aa 1. 55 ± 0. 04Ba 0. 76 ± 0. 04Ca 1. 63 ± 0. 12a
T3 2. 27 ± 0. 07Ab 1. 26 ± 0. 02Bb 0. 58 ± 0. 06Cb 1. 37 ± 0. 05b
T2 1. 93 ± 0. 11Ac 1. 15 ± 0. 03Bc 0. 42 ± 0. 04Cc 1. 17 ± 0. 06c
T1 1. 77 ± 0. 08Ac 0. 92 ± 0. 09Bd 0. 38 ± 0. 02Cc 1. 02 ± 0. 06d
CK 1. 65 ± 0. 05Ac 0. 90 ± 0. 04Bd 0. 36 ± 0. 01Cc 0. 97 ± 0. 03d
3. 4. 2 易氧化碳占总有机碳的比例
由图 3 可知,4 种间伐强度及 CK各土层土壤易
氧化碳占总有机碳的比例介于 17. 85% ~ 19. 44%
之间。在 0 cm ~10 cm土层,T1 的土壤易氧化碳所
占总有机碳的比例最大,为 20. 11%,比例最小的是
T4,为 16. 51%。4 种间伐强度在 10 cm ~ 20 cm 土
层的土壤易氧化碳占总有机碳的比例均大于 CK。
在 20 cm ~40 cm土层,T3 和 T4 易氧化碳占总有机
碳的比例大于 T1、T2 和 CK。这说明,间伐对柏木
低效人工林易氧化碳占有机碳比例的影响会随着土
壤深度的变化而变化。
图 3 易氧化碳占总有机碳的比例
Fig. 3 The proportion of carbon dioxide in total organic car-
bon
82 四 川 林 业 科 技 36 卷
3. 5 土壤有机碳与活性有机碳的相关性
从表 6 可以看出,ROC、WSOC 和 SMBC 与 SOC
均为极显著正相关关系(p < 0. 01)。其中,ROC 与
SOC 相关性最强(r = 0. 977,p < 0. 01),SMBC 与
SOC相关性相对最弱(r = 0. 944,p < 0. 01)。各活性
有机碳之间的相关性表明,ROC、WSOC 和 SMBC 之
间的相关性都呈现极显著关系(p < 0. 01);其中,
ROC与 WSOC 相关性最强(r = 0. 989,p < 0. 01),
ROC 与 SMBC 的相关性相对最弱(r = 0. 961,p <
0. 01)。这表明,土壤各活性有机碳之间能够相互
影响,并且会和总有机碳的变化保持一致,因为它们
都是有机碳中活性较高的一部分。进一步说明,土
壤活性有机碳的变化能够在一定程度上指示土壤总
有机碳的变化。
表 6 土壤有机碳与活性有机碳的相关性
Tab. 6 The correlation of active organic carbon and total
organic carbon
指标 TOC ROC WSOC SMBC
TOC 0. 977** 0. 959** 0. 944**
ROC 0. 989** 0. 961**
WSOC 0. 974**
** 表示在 p = 0. 01 水平(双侧)上显著相关。
4 讨论
间伐通过改变林木的生长空间和林内微环境来
影响林下植被生长,进而对土壤有机碳产生影响,但
间伐对土壤有机碳的影响具有不确定性。本研究表
明,间伐提高了土壤有机碳含量,且随着间伐强度的
增大而增加。这是因为间伐促进了林下植被生长,
使林下植被凋落物增加,同时间伐有利于林地光能
的利用,提高林下土壤温度和湿度,有利于土壤有机
碳积累。但也有研究得出相反的结论。如袁喆
等[15]对川西亚高山杉木人工林的研究表明,间伐导
致森林土壤有机碳含量降低。这是因为未间伐林分
具有较大的枯落物返还量,较厚的土壤表层枯落物
和较高的腐殖质含量,有利于土壤有机碳的积累。
不同结构的森林,土壤有机碳的来源会有较大差异,
导致间伐对土壤有机碳的影响效果也会存在差异。
可见,不同植被类型对间伐的响应存在差异。其影
响机制还有待于进一步研究。
不同间伐强度下,由于人为伐除乔木量和林下
植被恢复情况不同,对土壤有机碳的影响差异较大,
进而对土壤活性有机碳不同组分产生影响。土壤微
生物量碳一方面来源于土壤有机碳,另一方面来源
于微生物,主要受光照、通气和植被类型等的影
响[16]。袁喆等[15]研究表明,土壤微生物量碳随间
伐强度变化趋势为 30% > 10% > 20% > 0%,30%
间伐强度林地显著高于对照林。本研究表明,4 种
间伐强度都提高了柏木低效人工林土壤微生物量碳
含量,随着间伐强度的增大而增加,以 T4 和 T3 显著
高于其他处理(P < 0. 05)。这可能是间伐后林内环
境发生改变,可以增强微生物活性,加速微生物量碳
的周转,从而促进养分循环,增加了林下生物多样
性,有利于林木生长。通过对植物多样性的调查,
T4 和 T3 两个间伐强度有利于提高柏木低效人工林
林下灌木多样性,而较高的植物多样性,能为土壤微
生物的繁殖和活动创造更加有利的条件。另一方
面,随着林下植被盖度的增加,土壤温度和湿度的变
化也有利于土壤微生物量碳的积累。此外,有研
究[17]表明,土壤微生物生物量碳占有机碳的比率多
在 2% -4%之间。本研究表明,4 种间伐强度及 CK
各土层土壤微生物量碳占总有机碳的比例在
2. 70% ~3. 83%之间,这与前人的研究结果一致。
CK大于 4 种间伐强度所占比例。这表明,不同间伐
强度在增加土壤微生物量碳的同时还增强了土壤有
机碳的稳定性。
土壤水溶性碳主要来源于有机质的淋溶和分
解,其含量大小与凋落物的数量和分解速率有直接
关系[18]。己有研究[19]指出,在一定程度上,增加土
壤含水量能提高土壤有机碳的溶出、导致团聚体的
分散,进而增加土壤水溶性有机碳含量。也有研究
发现,土壤水溶性有机碳含量主要取决于土壤有机
碳含量和土壤黏粒的吸附作用,且土壤水溶性有机
碳和土壤微生物量碳有较好的正相关关系,森林中
约有 12. 1% ~ 40. 3%的土壤水溶性有机碳被微生
物直接利用和吸收[20 ~ 22]。本研究表明,间伐增加了
柏木低效人工林的水溶性碳含量,且随着间伐强度
的增加而增加(p < 0. 05)。这可能是因为实验样地
处于间伐初期,间伐后林分盖度下降,而伴随着降雨
出现的土壤有机碳淋溶量有所增加,土壤温湿度也
有一定程度的升高,而随着土壤温湿度增加,土壤微
生物的活性和生长繁殖速度加快,含水量通过影响
微生物活性间接影响土壤水溶性有机碳的含量。有
研究表明[23],土壤水溶性有机碳含量占总有机碳的
比值介于 0. 02% ~ 0. 16%。本研究表明,4 种间伐
强度的土壤水溶性碳含量占总有机碳的比值介于
923 期 曾念念,等:不同间伐强度对柏木低效人工林土壤有机碳的影响
1. 69% ~ 2. 19%,远高于前人的研究结果。这可能
是因为试验区 2013 年的降雨量比常年大,导致有机
碳大量淋溶,土壤水溶性碳含量剧增。
土壤易氧化碳主要来源于植被凋落物、微生物、
土壤腐殖质和根系分泌物,主要位于土壤团聚体的
表面或大团聚体之间或处于游离状态,存在于松结
合态复合体中,稳定性差,易氧化和矿化,能更好地
反映土壤质量和土壤肥力的变化情况,并且与土壤
理化性质关系密切[24]。有研究表明,随着间伐强度
的增加,人工云杉林土壤易氧化碳含量增加,有机质
氧化稳定性降低,碳库管理指数上涨,促进了有机碳
更新,且 30%间伐强度林地的易氧化碳含量显著高
于其他林地[15]。本研究表明,间伐对柏木低效人工
林土壤易氧化碳含量的增加有明显效果,且随间伐
强度的增大而增强(p < 0. 05)。这可能是因为间伐
后林分密度减小,林地透光性能和光照强度增加,地
面温度升高,土壤动物和微生物的活性增强,从而加
速了枯枝落叶的分解,增加了土壤有机碳,进而提高
了土壤易氧化碳含量。
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03 四 川 林 业 科 技 36 卷