全 文 ：林业科学研究!"#$%!"&"$# $$#$ $#& !"#$%&$%$(#)* !!文章编号!$##$($)*&""#$%##$(#$#$(#& 北亚热带地区退化灌木林改造为人工阔叶林后 土壤活性碳库的变化 程彩芳$! 李正才$!! 周君刚"! 吴亚丛$! 赵志霞$! 孙娇娇" "$+中国林业科学研究院亚热带林业研究所!浙江 富阳!,$$ )##% "+浙江省富阳市林业局!浙江 富阳!, $$)### 收稿日期$ "#$)(#&("- 基金项目$ 浙江省重点科技创新团队项目""#$#N%##,##%浙江省自然科学基金项目"Ha$"P#,#$"# 作者简介$ 程彩芳"$*&*(#!女!河南安阳人!硕士研究生!主要从事森林生态系统结构与功能研究+ ! 通讯作者$副研究员!博士!主要从事森林碳循环研究+/(0123$ 32S991>8$"-+9:0 摘要!以我国北亚热带地区退化灌木林改造$$ 1后形成的木荷 [青冈栎混交林和杜英纯林为研究对象!并以保留
的退化灌木林为对照!分析了不同树种组成对林分土壤活性有机碳含量的影响) 结果表明$木荷[青冈栎混交林和 杜英纯林 # %# 90各土层土壤有机碳含量比退化灌木林分别增加了 %"+,,d *-+$,d和 +*,d $$*+&%d!
土壤易氧化碳增加了 %+&*d $##+*#d和 "$+))d )-+&%d!土壤轻组有机质增加了 )+%#d *,+%d和
"e")d *-+#*d!而土壤水溶性有机碳变化不明显) 不同树种组成林分土壤活性有机碳占土壤总有机碳的比率
大小顺序!土壤水溶性有机碳b土壤总有机碳为退化灌木林n木荷[青冈栎混交林n杜英纯林!土壤易氧化碳b土壤
总有机碳为木荷[青冈栎混交林n退化灌木林n杜英纯林) , 种林分土壤各活性有机碳与土壤总有机碳的相关性
均达到极显著水平"Gm#+#$#!其中!木荷 [青冈栎混交林相关系数大于其它两种林分) , 种林分中!土壤总有机
碳,易氧化碳,轻组有机质与土壤养分的相关性均达到极显著水平!而退化灌木林土壤水溶性有机碳与水解氮,速效
钾相关性不显著!杜英纯林土壤水溶性有机碳与速效钾也无显著相关性)
关键词!退化灌木林%树种组成%活性有机碳%轻组有机质
中图分类号!D$) 文献标识码!.
N".*H#)%C)-/W.5-/#X1H.*-&N.15)*I))/(.%#1N)*P#1(-)*%1)2F#H1.8#8
C"1O5E)1#() K1).8/#.P#8I/.*.-)*(-*Q)1"CO51),-&./+1#.()%N"-*.
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UDYPbJYP27 F;:3:V^ ?nD n`/` ! V;:3:V:>D n`^ ?n/`+O7 F;2917F9:I<31F2:7KV2F;
K:23JYP"Gm#+#$#! 17E F;<9:I<31F2:7 9:<>292<7FK:><19; 31@23<:IM172991I@:7 V2F; K:23JYPV林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
F;17 27 ?^17E /`+J;2917F359:I<31FK:2376FI2<7FK! @6FF;2917F9:I<31F2:7KV2F; K:23;5EI:35K1@3<]17E 1T1231@3F;2917F9:I<31F2:7 @6#7 4)18($ E:II19F2:7 :IM172901F土壤作为陆地生态系统的重要组成部分!其储
存的碳量约为大气碳库的 " , 倍*$+ !土壤碳库微 小的变化都可能影响大气中的PY " 浓度) 但由于土 壤有机碳背景值较高!对气候,土地利用方式和管理 措施变化的反应具有一定的滞后性!难以在短期内 检测出其微小变动*"+ ) 土壤活性有机碳是指土壤中 具有一定的溶解性,移动较快,稳定性差,易氧化和 分解!且活性较高,极易受植物和微生物影响的那部 分土壤碳素*,+ ) 虽然它占土壤有机碳总量的比例较 小!但它能够直接参与土壤的生物化学转化过程!并 且灵敏地反映土壤全碳的微小变化*) [%+ !同时!还是 土壤养分循环的驱动力*- [+ ) 土壤活性有机碳作为 土壤碳库早期变化的敏感指示指标!对研究土壤肥 力的维持和完善碳循环动态平衡机制具有十分重要 的意义) 目前!关于土地利用方式变化对土壤活性有机 碳影响的研究很多!且主要集中在非林地"耕地,草 地,撂荒地等#与林地的转变*& [$"+ ,森林类型改变等
方面*$, [$%+ !此外!也有学者研究了抚育措施对森林
土壤活性碳的影响*$- [$+以及植被恢复过程中土壤
活性碳变化*$& [$*+ !而有关低效灌木林常绿阔叶化改
造后!造林树种组成对土壤活性碳库影响的研究还
少见报道) 本文以我国北亚热带地区退化灌木林改
造 $$1后形成的木荷 " I)*2@( %?G$#7( B1IE7+P;10W+# [青冈栎"D^)1"7(1(6G%2%A1(?)( "J;67@+#
Y:`2I#纯林为研究对象!通过分析森林土壤活性有机
碳含量的变化!探讨不同造林树种对土壤活性有机
碳库的影响!为进一步研究北亚热带地区人工林固
碳能力提供基础数据)
$!研究区概况 研究区位于浙江省富阳市龙门镇"$$*o"%i$"#o$*+%i/!"*o))i ,#o$$i]#!该地区属亚热带 季风气候!年均气温$-+" f!年均降水量 $)-) 00! 无霜期 ", E) 土壤类型为石英,长石砂岩上发育形 成的微酸性红壤) 试验区属低山丘陵地貌!历史上 顶级森林群落为亚热带常绿[落叶阔叶林) 由于农 业发展对土地的开发!以及人类对木材,林产品和薪 炭的大量需求!大部分原始林遭到砍伐破坏!逐渐退 化为以青冈为优势树种的灌木林"薪炭林#!人为干 扰比较严重!植被生长较差) "##" 年用乡土阔叶树种杜英,木荷,青冈栎"均 为亚热带演替顶级树种#等$ 年生苗木对部分退化
灌木林进行补植!营造生态公益林以促进植被恢复!
其初植密度 , 0q, 0!采用挖穴造林的方式!穴长,
宽,深均为 -# 90!形成杜英纯林和木荷 [青冈栎混
交林"木荷,青冈栎行间混交!混交比例为 $g$#两种
类型人工林!造林后每年秋季进行抚育管理直至林
分郁闭) 造林前!在研究区沿着等高线设立了 "# 个
面积为 "# 0q"# 0的调查样方!调查分析各样方内
的植被生长状况!并采集土壤样品分析土壤理化性
质!以保证试验所设立的样方造林前土壤本底条件
基本一致) 样地基本情况见表 $"杜英,青冈栎和木 荷均为亚热带地区萌芽能力较强的常绿阔叶树种! 因此调查样地立木密度都要高于造林初植密度#) 表 9:调查样地基本概况 林分类型 平均树高 b0 平均胸径 b90 立木密度 b"株-;0["# 林龄b1 郁闭度 坡向 坡度b"o# 退化灌木林 " ?^# [ [ [ [ #+$ 阳坡 ""
木荷[青冈栎混交林"D #` &+% $,##$$#+ 阳坡 ", 杜英纯林 "/` # & *+- " "%$$#+* 阳坡 "% "!材料与方法 ;+9:样地调查及土样采集 "#$, 年 月!在造林前土壤本底条件基本一致
的木荷[青冈栎混交林,杜英纯林和保留的部分灌
木林"对照#中各设立 % 个具有可比性的固定调查样
方"各样方面积均为 "# 0q"# 0!坡向为阳坡!坡度
为 ",o左右!设立于下坡位!土壤均为发育于石英,长
"#$第$ 期 程彩芳等$北亚热带地区退化灌木林改造为人工阔叶林后土壤活性碳库的变化 石砂岩上的微酸性红壤#!在每个样方内!按 D 形布 设 % 个土样采集点!清除采样点地表枯枝落叶层后! 挖土壤剖面!环刀法测定土壤密度%同时!分层采集 #$# 90,$# "# 90,"# ,# 90,,# )# 90和 )# %# 90土壤样品"%# 90以下为土壤母质层#! 将同一样方内各采样点相同层次的土样混合!四分 法取足量土样带回实验室) 土样过 " 00筛后分两 份!一份保存") f#在自封袋中作为鲜样用于测定 土壤水溶性有机碳"UDYP#%另一份自然风干!用于 测定土壤总有机碳"JYP#,轻组有机质"H?YP#,易 氧化碳"/YP#和土壤养分) ;+;:土壤分析 土壤总有机碳分析采用重铬酸钾外加热法*"#+ % 土壤水溶性有机碳的测定参照 H217M等*"$+的方法%
易氧化碳采用 ,,, 00:3-H[$高锰酸钾氧化法*""+测 定%土壤轻组有机质采用$+ M-0H[$碘化钠重液 分离法*",+测定%土壤养分测定采用常规方法$土壤
全氮!凯氏定氮法%水解氮!碱解扩散法%速效钾!乙
酸铵提取!原子吸收光谱法)
;+<:数据统计分析
应用 /A9<3"##, 和 D D`D$&+# 分析处理文中数
据并制图) 采用单因素方差分析法和最小显著差法
"3<1KFK2M72>2917FE2>土壤活性碳的差异显著性!用双变量 <`1IK:7 相关系
数分析相关性"双尾检验#)
,!结果与分析
<+9:退化灌木林改造后的土壤活性有机碳含量
从表 " 可以看出!由退化灌木林改造的木荷 [
青冈栎混交林,杜英纯林两种阔叶人工林生长 $$1 后!# %# 90各土层土壤有机碳含量均显著增加"G m#+#%#!增加幅度为 %"+,,d$$ *+&%d) 造林树
种不同的两种人工林之间土壤有机碳含量存在差
异!杜英纯林各土层土壤有机碳含量均高于木荷 [
青冈栎混交林!变化幅度介于 &+%d $*+#-d之 间!且在 #$# 90,$# "# 90,"# ,# 90土层差 异达到显著水平) 表 ;:不同林分类型的土壤有机碳含量 M-4M[$
林分类型
土层b90
# $#$# "# "# ,# ,# )# )# %#
退化灌木林 $+)) z$+$*9$#+) z$+)"9 -+" z#+&9 )+$, z#+%@ ,+%$z#+)@ 木荷[青冈栎混交林 "+#" z$+-%@ $-+,- z#+-*@$#+*- z#+%#@ &+$# z#+&$1 -+,# z#+%"1
杜英纯林 ,"+$z,+#"1$*+ $$z"+)$1 $,+#, z$+%1 *+#& z$+$)1 -+&) z#+&1 !!注$数值为平均值z标准差%同列不同小写字母表示在 #+#% 水平上差异显著) 下同) 由表 , 可以看出!相比于退化灌木林!木荷[青 冈栎混交林各土层土壤水溶性有机碳含量有所增 加!而杜英纯林总体则表现为下降趋势!但各土层差 异均未达到显著水平) 木荷[青冈栎混交林各土层 土壤水溶性有机碳含量高于杜英纯林 $+$)d *e&*d""# ,# 90除外#!且在 # $# 90土层差 异显著) 表 <:不同林分类型的土壤水溶性有机碳含量 0M4M[$ 林分类型 土层b90 # $# $# "# "# ,# ,# )# )# %# 退化灌木林 -*+& z)+*1@ -$+&& z,+&%1 -#+$- z)+)-1 -$+# z"+-)1 %&+&% z,+)&1 木荷[青冈栎混交林 ,+%, z%+))1 -)+,) z)+&*1 -$+$* z"+-"1 -"+$) z%+$)1 -#+#* z,+"$1 杜英纯林 -+" z"+-&@ -#+)" z"+$$ 1 -,+-, z"+),1 -$+)) z,+,$1 %)+-& z)+-1
由表 ) 可以看出!与退化灌木林相比!两种人工
林各土层土壤易氧化碳含量均有一定幅度提高!木
荷[青冈栎混交林各土层土壤易氧化碳含量增幅为
%+&*d $##+*#d!差异均显著) 木荷[青冈栎混 交林各土层土壤易氧化碳含量高于杜英纯林 ")e$#d ,-+&$d!且在 #$# 90土层有显著差
异) 两种林分土壤易氧化碳含量均在 # $# 90土 层最大!随着土层深度增加呈下降趋势) 由表 % 可以看出!林分改造后!两种林分各土层 土壤轻组有机质含量均有显著提高!木荷 [青冈栎 混交林和杜英纯林各土层土壤轻组有机质含量分别 增加了 )+%#d *,+%d和 "+")d *-+#*d) 木荷[青冈栎混交林土壤轻组有机质含量在 # "# 90土层高于杜英纯林 #+-,d )&+,)d!而其余土 ,#$
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
层则低于杜英纯林!且仅在 # $# 90土层差异显 著) 土壤轻组有机质含量分布具有地表富集效应! 两种林分 #$# 90土层土壤轻组有机质含量为 )#
%# 90土层的 ,+## )+- 倍)
表 =:不同林分类型的土壤易氧化碳含量 M-4M[$林分类型 土层b90 #$# $# "# "# ,# ,# )# )# %# 退化灌木林 %+$, z$+#@ "+& z#+&#@$+$z#+&&@$+ $$z#+)$@ #+&% z#+"&@ 木荷[青冈栎混交林 &+$# z$+$#1 )+& z#+*"1 ,+#* z#+&$1 "+", z#+)"1 $+%% z#+,*1 杜英纯林 -+", z$+#-@ ,+-) z$+#,1@ "+)* z#+%1@ $+-, z#+%1@ $+$* z#+%$1@ 表 ?:不同林分类型的土壤轻组有机质含量 M-4M[$ 林分类型 土层b90 # $# $# "# "# ,# ,# )# )# %# 退化灌木林 $*+)- z$+*&9 *+-- z#+,#@ -+# z$+#$@ %+$" z#+@ )+%$ z#+%)@ 木荷[青冈栎混交林 ,-+, z$+%1 $+-& z"+%)1$$ +&, z$+$&1 *+*" z#+--1 +& z#+"1
杜英纯林 ")+- z$+*#@$+% z"+ $$1 $"+"% z"+$$ 1 $#+#) z$+%#1 &+") z$+$#1
<+;:土壤活性有机碳占土壤总有机碳的比率
由表 - 可以看出!不同林分土壤水溶性有机碳
"UDYP#占土壤总有机碳"JYP#的比率在 #+"$d$+$d!, 种林分土壤水溶性有机碳占土壤总有机 碳的比率随着土层深度增加呈显著上升趋势) 各土 层水溶性有机碳分配比率均表现为灌木林n木荷[ 青冈栎混交林n杜英纯林!其中!退化灌木林与人工 林各土层差异均达到显著水平!两种人工林仅在 #$# 90土层有显著差异) 各林分土壤易氧化碳
"/YP#占土壤总有机碳"JYP#的比率为 $+--d "*+*$d!均表现为土壤表层比率最高!随着土层深
度增加!其比率大致呈下降趋势) , 种林分土壤易
氧化碳占土壤总有机碳比率的大小顺序为木荷[青
冈栎混交林n退化灌木林 n杜英纯林!且在 # $# 90土层!退化灌木林与杜英纯林有显著差异%在 #$# 90和 $# "# 90土层!木荷 [青冈栎混交林 和杜英纯林差异显著) 表 @:不同林分 [ ?[ &2土层土壤活性有机碳占总有机碳的比率 土层b90 "UDYPbJYP#bd 退化灌木林 木荷[青冈栎混交林 杜英纯林 "/YPbJYP#bd 退化灌木林 木荷[青冈栎混交林 杜英纯林 #$#
#+)#1 #+"@ #+"$9 "*+$#1 "*+*$1$*+)&@
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"+**1$&+$#1 )# %#$+$1 #+*-@ #+&$@ ")+$"1 ")+$1 $+--1 <+<:土壤总有机碳与土壤活性有机碳的相关性 分析 !!由图$ 可以看出!, 种林分 # %# 90土层土壤
各活性有机碳与土壤总有机碳"JYP#之间的相关性
均达到极显著水平"Gm#+#$#) 土壤水溶性有机碳 "UDYP#,轻组有机质 "H?YP# 与土壤总有机碳 "JYP#的相关性均表现为$木荷 [青冈栎混交林
"D #` n退化灌木林" ?^# n杜英纯林"/` #!而土壤
易氧化碳"/YP#与土壤总有机碳"JYP#的相关性
为$木荷[青冈栎混交林"D #` n杜英纯林"/` # n退 化灌木林" ?^#!可以看出林分植被类型不同!对土 壤各活性有机碳组分的影响存在差异) <+=:土壤有机碳与土壤养分的关系 表 表明!木荷 [青冈栎混交林土壤各类型有 机碳与土壤养分的相关性均达到极显著水平!且相 关性普遍高于退化灌木林和杜英纯林) 退化灌木林 分除土壤水溶性有机碳与水解氮,速效钾的相关性 不显著外!其它活性有机碳组分与土壤养分均呈极 显著相关性) 杜英纯林分中除土壤水溶性有机碳与 速效钾没有显著相关性外!其它均表现为极显著 相关) )#$
第 $期 程彩芳等$北亚热带地区退化灌木林改造为人工阔叶林后土壤活性碳库的变化
图 $!各林分类型土壤总有机碳与活性有机碳的相关关系 表 A:土壤有机碳与土壤养分的相关系数 林分类型 土壤养分 土壤总有机碳 土壤水溶性有机碳 土壤易氧化碳 土壤轻组有机质 退化灌木林 全氮! #+*#) !! #+%#- !! #+*$
!!
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水解氮
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木荷[青冈栎混交林 全氮!
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水解氮
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杜英纯林 全氮!
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水解氮
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速效钾
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#+,-
#+%"$!! #+-#& !! !! 注$
!!
表示在 #+#$水平上显著相关) )!结论与讨论 林分类型转变改变了凋落物输入的质量和数量 及微生物的活动!进而影响土壤活性有机碳库*$)+ )
本研究通过比较退化灌木林,木荷[青冈栎混交林,
杜英纯林 , 种林分土壤各活性有机碳组分的差异!
分析林分类型转变对土壤活性有机碳库的影响!并
深入探讨了不同树种组成的人工林土壤活性有机碳
的变化趋势)
=+9:林分改造对土壤有机碳的影响
研究表明!退化灌木林阔叶化改造后 # %# 90
各土层土壤总有机碳含量均显著提高) 森林植被每
%#$林!业!科!学!研!究 第 "& 卷 年的碳归还量和分解速率是影响土壤总有机碳含量 的主要因素!较大的碳归还量和缓慢的分解速率有 利于土壤有机碳的积累*")+ ) 退化灌木林植被主要 以灌木和草本为主!植被生长较差!植物残体输入土 壤的有机碳量较少!此外!地表覆盖差导致温湿度变 化大!加速了有机质矿化分解*"% ["-+ !不利于土壤有 机碳的积累) 造林后!随着林龄的增长!林分逐渐郁 闭!人工林乔木层生物量迅速积累!植被凋落物和根 系分泌物以及细根周转产生的碎屑也显著增多!因 此!人工林土壤有机碳的输入量要高于退化灌木林! 此外!人工林林分逐渐郁闭改善了林内环境!对分解 速率也有一定影响) 人工林生长$$1后!杜英纯林各土层土壤有机 碳含量均高于木荷 [青冈栎混交林!且在 #$#
90,$# "# 90和 "# ,# 90土层差异达到显著水 平) 森林凋落物量主要受气候,林龄,树种组成和林 分生物量等因素的影响*" ["&+ ) 本研究中!两种人工 林所选调查样地处于同一地区邻近位置!林龄相同! 因此树种组成和林分生物量是影响林分凋落物归还 量的最重要因素) 树种组成不同的林分在凋落物数 量*"*+ ,地上地下分配*,#+以及根系深度*,$+等方面有
差异) 杜英,木荷,青冈栎均为亚热带地区乡土阔叶
树种!其中杜英较为速生!在幼林阶段表现更为明
显*," [,,+ !杜英纯林在造林后乔木生物量迅速积累!
两种林分生物量为$杜英纯林"$")+%$F-;0["# n 木荷[青冈栎混交林"-"+)) F-;0["#!样地调查时 林下凋落物层碳储量为$杜英纯林""+$# F-;0["# n木荷[青冈栎混交林"$+) F-;0["#!林分年凋
落物归还量为$杜英纯林""+, F-;0["# n木荷 [ 青冈栎混交林""+%) F-;0["# "未发表数据#!植被 生物量高,凋落物归还量大是杜英纯林土壤有机碳 含量较高的主要原因) =+;:林分改造对土壤活性有机碳的影响 水溶性有机碳在土壤总有机碳中所占比例很 小!却是可以被土壤微生物直接利用的有机碳 源*,)+ ) 本研究中!, 种林分土壤水溶性有机碳含量 均表现为表层最高!随着土层深度增加大致呈下降 趋势!而在 "# )# 90土层有不同程度的提高) 这 主要是由于水溶性有机碳含量一定程度上取决于土 壤总有机碳含量*,%+ !下层土壤受生物因素干扰小! 因而总有机碳含量低!"# )# 90土层水溶性有机 碳不同层次的提高与心土层黏粒的吸附作用有 关*,-+ ) 木荷[青冈栎混交林各土层土壤水溶性有 机碳含量与退化灌木林相比有一定提高!但差异不 显著!而杜英纯林土壤水溶性有机碳有所降低""# ,# 90除外#) 这是由于土壤有机质是水溶性有 机碳的重要来源!两者常处于动态平衡中!一定条件 下可以互相转化*, [,&+ ) 此外!木荷[青冈栎混交林 分的复层林结构!有效地缓解了南方多雨季节中土 壤水溶性有机碳随地表径流的流失) G13@2FS等*,*+ 认为地被物,粘土矿物,地表径流,微生物及土壤养 分质量等都影响土壤水溶性有机碳的含量) 因此! 土壤水溶性有机碳是受多方面因素综合作用的 结果) 土壤易氧化碳为土壤微生物活动供给重要能 源!同时也是土壤养分的潜在来源!是稳定性相对较 差的有机碳) 两种人工林土壤易氧化碳含量均高于 退化灌木林!且木荷 [青冈栎混交林与退化灌木林 差异显著!这是由于土壤易氧化碳含量在很大程度 上决定于土壤总有机碳量*)#+ !造林后植被的恢复增 加了凋落物和根系周转碎屑输入土壤的有机碳量! 并且凋落物的分解也补充了易氧化碳的消耗*)$+ )
木荷[青冈栎混交林土壤易氧化碳含量高于杜英纯
林!且在 # $# 90土层差异显著!这与两种人工林 植物群落组成不同有关) 不同森林植被下的凋落物 和根系分泌物在数量及化学性质上有差异!其土壤 生物的类群和活性也不同!这些都影响易氧化碳含 量的变化) 土壤轻组有机质主要来源于地上凋落物和地下 根系*)"+ !轻组有机质含量与土壤有机碳储存及其短 期动态有关*),+ !它的改变可以用来指示土壤肥力的 变化) 本研究中!人工林 # %# 90各土层土壤轻 组有机质含量均显著高于退化灌木林!这是由于随 着人工植被的恢复!林分生物量迅速增加!大量的凋 落物积累丰富了轻组有机质的来源) 造林树种不同 的两种人工林土壤轻组有机质变化有差异!木荷 [ 青冈栎混交林 # "# 90土层轻组有机质含量高于 杜英纯林!而 "# %# 90土层则低于杜英纯林!这 可能是由于木荷[青冈栎混交林乔木层郁闭度低而 林下植被覆盖多!灌草代谢周转快且草本根系较浅! 为上层土壤提供了较多的新鲜有机碳"林下灌木碳 储量为木荷[青冈栎混交林"#+,) F-;0["# n杜英 纯林"#+" F-;0["#!草本碳储量为木荷 [青冈栎 混交林 " #+$" F- ;0[" # n杜英纯林 " #+#$F- ;0 [" ##%另一方面! 在南方多降水的条件下!杜英 纯林稀疏的林下灌草不能有效阻挡表层土壤轻组有 -#$
第 $期 程彩芳等$北亚热带地区退化灌木林改造为人工阔叶林后土壤活性碳库的变化
机质随地表水的流失) 此外!不同树种输入的有机
物化学性质也可能影响有机物的分解速率) D2A
等*))+研究发现表层土壤轻组有机质主要依赖于植
被凋落物和死根系的有机碳输入!表层以下土壤轻
组有机质受凋落物影响减弱!细根分泌物,代谢残体
以及死亡的微生物是轻组有机碳的主要来源) 杜英
纯林下层土壤较高的轻组有机质含量可能主要来源
于杜英较大的根系生物量)
林分类型转换对土壤总有机碳和各活性有机碳
含量的影响程度主要表现在后者与前者的比率上)
水溶性碳与总有机碳的比值反映了土壤碳的流失水
平!与其矿化量呈正相关*)%+ ) 本研究中!两种人工
林土壤水溶性有机碳占总有机碳的比率均显著低于
退化灌木林!说明林分改造有助于缓解土壤有机碳
的流失) , 种林分土壤水溶性有机碳与总有机碳的
比率均随土层深度增加而呈上升趋势!这与土壤水
溶性碳随渗透水迁移有关*)-+ ) 易氧化碳作为指示
土壤有机质早期变化的指标!是稳定性相对较差的
碳) 土壤易氧化碳占总有机碳的比率反映了土壤有
机碳的稳定性*)+ !本研究中木荷 [青冈栎混交林的
比值大!说明该林分土壤碳素的活度较强!碳库稳定
性差%杜英纯林比值偏低!说明杜英纯林土壤有机质
积累较好)
本研究中!, 种林分土壤各活性有机碳含量与
总有机碳含量的相关性均达到极显著水平!表明土
壤活性有机碳含量在很大程度上依赖于有机碳总
量!各活性碳虽然在形态和表述方式上有所不同!但
都表征土壤中活性比较高的那部分有机碳*)&+ !对林
分植被类型变化较为敏感!是评价北亚热带地区土
壤质量和肥力的良好指标) 相比于其它活性有机碳
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性较低!一方面是因为水
溶性有机碳含量取决于总有机碳含量!另一方面与
水溶性有机碳随下渗水的迁移以及心土层黏粒的吸
附作用有很大关系*,%+ ) 此外!还可能是由于夏季土
壤中的微生物活性强!对水溶性有机质消耗较多!水
溶性有机碳总处于不断产生和消耗的动态平衡中!
导致其与总有机碳的相关性较差*")+ )
土壤有机碳与土壤养分的相关性分析表明土壤
养分的供给很大程度上取决于有机碳含量!且不同
植被类型对林分土壤养分含量的影响有一定差异)
木荷[青冈栎混交林各活性有机碳与土壤养分的相
关性高于其它两种林分!这可能是因为木荷 [青冈
栎混交林乔木层和林下植被盖度均较高!抗侵蚀能
力强!从而减少了土壤表层养分的流失) , 种林分
均表现为土壤水溶性有机碳与土壤养分的相关性最
低!与吴亚丛等*$+的研究结果相一致) 其中!退化 灌木林土壤水溶性有机碳与水解氮,速效钾的相关 性未达到显著水平!杜英纯林土壤水溶性有机碳与 速效钾相关性也不显著!这与土壤水溶性有机碳的 影响因素较复杂有关) 参考文献! *$+ 1^T2EK:7 /.! JI60@:IV1I027M17E :IM172991I@:7 9:7F<7F*k++]1F6I"-&$)#$ &* [*#+
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质的影响*k++土壤学报! "##&! )%"$#$ $# [$%+
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有机质的季节动态 *k++应用生态学报! "##&! $* ",#$ %%
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物量和碳归还量 *k++应用生态学报! "#$#! "$ "*#$ "",%
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