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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

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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

  • 基金项目:

    浙江省重点科技创新团队项目(2010R50030);浙江省自然科学基金项目(LY12C03012)

  • 中图分类号: S714

Change of Soil Labile Organic Carbon Pools after Conversion from Degraded Shrub Forest to Broadleaved Plantations in North Subtropical Areas of China

  • CLC number: S714

  • 摘要: 以我国北亚热带地区退化灌木林改造11 a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0 50 cm各土层土壤有机碳含量比退化灌木林分别增加了52.33% 96.13%和77.93% 119.85%,土壤易氧化碳增加了57.89% 100.90%和21.44% 46.85%,土壤轻组有机质增加了74.50% 93.75%和27.24% 96.09%,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/土壤总有机碳为退化灌木林 >木荷-青冈栎混交林 >杜英纯林,土壤易氧化碳/土壤总有机碳为木荷-青冈栎混交林 >退化灌木林 >杜英纯林。3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(p<0.01),其中,木荷-青冈栎混交林相关系数大于其它两种林分。3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。
  • [1]

    Davidson E A, Trumbore S E, Amundson R. Biogeochemistry: Soil warming and organic carbon content[J]. Nature, 2000, 408(6814): 789-790.
    [2]

    Haynes R J, Beare M H. Aggregation and organic matter storage in meso-thermal, humid soils [C]//Carter M R, Stewart B A. A dvances in soil science: Structure and organic matter storage in agriculture soils. Boca Raton, New York: CRC/Lewis Publishers, 1996: 213-262.
    [3] 沈 宏, 曹志洪, 胡正义. 土壤活性有机碳的表征及其生态效应[J]. 生态学杂志, 1999, 18(3): 32-38.

    [4]

    Blair G J, Lefroy R D B, Lisle L. Soil carbon fractions based on their degree of oxidation, and the development of a carbon management index for agricultural systems[J]. Crop and Pasture Science, 1995, 46(7): 1459-1466.
    [5]

    Whitbread A M, Lefroy R D B, Blair G J. A survey of the impact of cropping on soil physical and chemical properties in north-western New South Wales[J]. Australian Journal of Soil Research, 1998, 36(4): 669-682.
    [6]

    Coleman D C, Reid C P P, Cole C V. Biological strategies of nutrient cycling in soil systems[J]. Advances in Ecological Research, 1983, 13: 1-55.
    [7]

    Wander M M, Traina S J, Stinner B R, et al. Organic and conventional management effects on biologically active soil organic matter pools[J]. Soil Science Society of America Journal, 1994, 58(4): 1130-1139.
    [8]

    Zhang G L. Changes of soil labile organic carbon in different land uses in Sanjiang Plain, Heilongjiang Province[J]. Chinese Geographical Science, 2010, 20(2): 139-143.
    [9]

    Kocyigit R, Demirci S. Long-term changes of aggregate-associated and labile soil organic carbon and nitrogen after conversion from forest to grassland and cropland in northern Turkey [J]. Land Degradation & Development, 2012, 23(5): 475-482.
    [10]

    Zhang T, Li Y F, Chang S X, et al. Converting paddy fields to Lei bamboo (Phyllostachys praecox) stands affected soil nutrient concentrations, labile organic carbon pools, and organic carbon chemical compositions[J]. Plant and soil, 2013, 367(1-2): 249-261.
    [11] 王国兵, 赵小龙, 王明慧, 等. 苏北沿海土地利用变化对土壤易氧化碳含量的影响[J]. 应用生态学报, 2013, 24(4): 921-926.

    [12] 杜满义, 范少辉, 刘广路, 等. 土地利用方式转变对赣中地区土壤活性有机碳的影响[J]. 应用生态学报, 2013, 24(10): 2897-2904.

    [13]

    Jiang P K, Xu Q F. Abundance and dynamics of soil labile carbon pools under different types of forest vegetation [J]. Pedosphere, 2006, 16(4): 505-511.
    [14]

    Yang Y S, Guo J F, Chen G S, et al. Effects of forest conversion on soil labile organic carbon fractions and aggregate stability in subtropical China[J]. Plant and Soil, 2009, 323(1-2): 153-162.
    [15] 刘荣杰, 吴亚丛, 张 英, 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[J]. 植物生态学报, 2012, 36(005): 431-437.

    [16]

    Xiong Y M, Xia H P, Li Z, et al. Impacts of litter and understory removal on soil properties in a subtropical Acacia mangium plantation in China[J]. Plant and Soil, 2008, 304(1-2): 179-188.
    [17] 吴亚丛, 李正才, 程彩芳, 等. 林下植被抚育对樟树人工林土壤活性有机碳库的影响[J]. 应用生态学报, 2013, 24(12): 3341-3346.

    [18] 谢锦升, 杨玉盛, 解明曙, 等. 植被恢复对退化红壤轻组有机质的影响[J]. 土壤学报, 2008, 45(1): 170-175.

    [19] 姜发艳, 孙 辉, 林 波, 等. 川西亚高山云杉人工林恢复过程中表层土壤碳动态变化.[J]. 应用生态学报, 2009.20(11): 2581-2587.

    [20] LY/T 1237-1999. 森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算[S].

    [21]

    Liang B C, MacKenzie A F, Schnitzer M, et al. Management-induced change in labile soil organic matter under continuous corn in eastern Canadian soils[J]. Biology and Fertility of Soils, 1997, 26(2): 88-94.
    [22] 沈 宏, 曹志洪, 徐志红. 施肥对土壤不同碳形态及碳库管理指数的影响[J]. 土壤学报, 2000, 37(2): 166-173.

    [23]

    Janzen H H, Campbell C A, Brandt S A, et al. Light-fraction organic matter in soils from long-term crop rotations[J]. Soil Science Society of America Journal, 1992, 56(6): 1799-1806.
    [24] 徐秋芳, 姜培坤. 不同森林植被下土壤水溶性有机碳研究[J]. 水土保持学报, 2005, 18(6): 84-87.

    [25] 谢锦升, 杨玉盛, 杨智杰, 等. 退化红壤植被恢复后土壤轻组有机质的季节动态 [J]. 应用生态学报, 2008, 19(3): 557-563.

    [26] 吕家珑, 张一平, 王旭东, 等. 农田生态对土壤肥力的保护效应[J]. 生态学报, 2001, 21(4): 613-616.

    [27] 宁晓波, 项文化, 王光军, 等. 湖南会同连作杉木林凋落物量20年动态特征[J]. 生态学报, 2009, 29(9): 5122-5129.

    [28] 杨智杰, 陈光水, 谢锦升, 等. 杉木、木荷纯林及其混交林凋落物量和碳归还量[J]. 应用生态学报, 2010, 21(9): 2235-2240.

    [29]

    Montagnini F, Ramstad K, Sancho F. Litterfall, litter decomposition and the use of mulch of four indigenous tree species in the Atlantic lowlands of Costa Rica[J]. Agroforestry Systems, 1993, 23(1): 39-61.
    [30]

    Cuevas E, Brown S, Lugo A E. Above-and belowground organic matter storage and production in a tropical pine plantation and a paired broadleaf secondary forest[J]. Plant and Soil, 1991, 135(2): 257-268.
    [31]

    Carvalheiro K D, Nepstad D C. Deep soil heterogeneity and fine root distribution in forests and pastures of eastern Amazonia[J]. Plant and Soil, 1996, 182(2): 279-285.
    [32] 黄清麟, 郑群瑞, 阮学瑞. 福建青冈萌芽林分结构及生产力的研究[J]. 福建林学院学报, 1995, 15(2): 107-111.

    [33] 苏治平. 山杜英人工林生长状况分析[J]. 福建林学院学报, 2000, 20(1): 38-41.

    [34]

    Boyer J N, Groffman P M. Bioavailability of water extractable organic carbon fractions in forest and agricultural soil profiles [J]. Soil Biology and Biochemistry, 1996, 28: 783-790.
    [35]

    Burford J R, Bremner J M. Relationships between the denitrification capacities of soils and total, water-soluble and readily decomposable soil organic matter[J]. Soil Biology and Biochemistry, 1975, 7(6): 389-394.
    [36]

    Kuiters A T, Mulder W. Water-soluble organic matter in forest soils[J]. Plant and Soil, 1993, 152(2): 225-235.
    [37] 陶 澍,曹 军. 山地土壤表层水溶性有机物淋溶动力学模拟研究[J]. 中国环境科学, 1996, 16(6): 410-414.

    [38]

    Hagedorn F, Kaiser K, Feyen H, et al. Effects of redox conditions and flow processes on the mobility of dissolved organic carbon and nitrogen in a forest soil[J]. Journal of Environmental Quality, 2000, 29(1): 288-297.
    [39]

    Kalbitz K, Solinger S, Park J H, et al. Controls on the dynamics of dissolved organic matter in soils: a review[J]. Soil Science, 2000, 165(4): 277-304.
    [40]

    Anderson T H, Domsch K H. Ratios of microbial biomass carbon to total organic carbon in arable soils[J]. Soil Biology and Biochemistry, 1989, 21(4): 471-479.
    [41]

    Laik R, Kumar K, Das D K, et al. Labile soil organic matter pools in a calciorthent after 18 years of afforestation by different plantations[J]. Applied Soil Ecology, 2009, 42(2): 71-78.
    [42]

    Boone R D. Light-fraction soil organic matter: origin and contribution to net nitrogen mineralization[J]. Soil Biology and Biochemistry, 1994, 26(11): 1459-1468.
    [43]

    Post W M, Kwon K C. Soil carbon sequestration and land-use change: processes and potential[J]. Global Change Biology, 2000, 6(3): 317-327.
    [44]

    Six J, Conant R T, Paul E A, et al. Stabilization mechanisms of soil organic matter: implications for C-saturation of soils[J]. Plant and Soil, 2002, 241(2): 155-176.
    [45] 李忠佩, 张桃林, 陈碧云. 可溶性有机碳的含量动态及其与土壤有机碳矿化的关系[J]. 土壤学报, 2004, 41(4): 544-552.

    [46] 姜培坤. 不同林分下土壤活性有机碳库研究 [J]. 林业科学, 2005,41(1): 10-13.

    [47] 朱志建, 姜培坤, 徐秋芳. 不同森林植被下土壤微生物量碳和易氧化态碳的比较[J]. 林业科学研究, 2006,42(6): 124-128.

    [48]

    Haynes R J. Labile organic matter as an indicator of organic matter quality in arable and pastoral soils in New Zealand[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2000, 32(2): 211-219.
  • [1] 刘江伟徐海东林同岳曹国华成向荣 . 海涂围垦区不同林分土壤活性有机碳垂直变化特征. 林业科学研究, 2022, 35(3): 18-26. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.03.003
    [2] 董灵波刘兆刚李凤日蒋蕾 . 大兴安岭主要森林类型林分空间结构及最优树种组成. 林业科学研究, 2014, 27(6): 734-740.
    [3] 王仁杰蒋燚王勇刘庭薇唐靓茹刘雄盛黄荣林 . 南亚热带不同红锥混交林土壤碳库稳定性与碳库管理指数变化. 林业科学研究, 2021, 34(2): 24-31. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.02.003
    [4] 骆丹王春胜刀保辉赵志刚郭俊杰曾杰 . 云南德宏州西南桦天然林物种组成及多样性研究. 林业科学研究, 2021, 34(5): 159-167. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.019
    [5] 汪殿蓓暨淑仪陈飞鹏邢福武陈国华 . 深圳南山区天然次生林种子植物区系研究. 林业科学研究, 2002, 15(5): 547-554.
    [6] 谢阳生孟京辉曾冀明安刚刘宪钊贾宏炎雷相东陆元昌 . 马尾松人工纯林近自然化改造效果分析. 林业科学研究, 2023, 36(2): 31-38. doi: 10.12403/j.1001-1498.20220459
    [7] 赵志霞李正才周君刚程彩芳赵睿宇孙娇娇 . 火烧对北亚热带杉木林土壤有机碳的影响. 林业科学研究, 2016, 29(2): 301-305.
    [8] 王丹王兵戴伟李萍胡文郭浩 . 不同发育阶段杉木林土壤有机碳变化特征及影响因素. 林业科学研究, 2009, 22(5): 667-671.
    [9] 张雨洁王斌李正才黄盛怡原雅楠秦一心 . 施肥措施对古香榧林地土壤活性有机碳和养分的影响. 林业科学研究, 2019, 32(2): 87-93. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.02.013
    [10] 李金垚潘雯王佳薛亮张显松李生 . 土壤活性有机碳及碳库管理指数对石漠化治理措施的响应. 林业科学研究, 2022, 35(5): 156-163. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.005.017
    [11] 赖家明李开志黄从德张健杨万勤 . 不同改造措施对马尾松低效林土壤活性有机碳的影响. 林业科学研究, 2013, 26(2): 167-173.
    [12] 齐梦娟石朔蓉姜春前王书韧王辉王景弟 . 青冈栎次生林土壤活性有机碳对间伐强度的响应. 林业科学研究, 2021, 34(6): 122-129. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.06.015
    [13] 聂浩亮薄慧娟张润哲王江聂立水王丹 . 北京海坨山典型林分土壤有机碳含量及有机碳密度垂直分布特征. 林业科学研究, 2020, 33(6): 155-162. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.06.019
    [14] 薛丽佳高人杨玉盛尹云锋马红亮刘燕萍 . 武夷山土壤有机碳和黑碳的分配规律研究. 林业科学研究, 2011, 24(3): 399-403.
    [15] 陈立新李刚刘云超段文标孙双红李帆帆李少博毛弘宇 . 外源有机物与温度耦合作用对红松阔叶混交林土壤有机碳的激发效应. 林业科学研究, 2017, 30(5): 797-804. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.05.013
    [16] 李正才傅懋毅徐德应孙雪忠奚金荣 . 农田营造早竹林后土壤有机碳的变化. 林业科学研究, 2006, 19(6): 773-777.
    [17] 李帅锋苏建荣刘万德郎学东黄小波贾呈鑫卓童清唐红燕 . 思茅松人工林土壤有机碳和氮储量变化. 林业科学研究, 2015, 28(6): 810-817.
    [18] 唐国勇李昆孙永玉张春华 . 土地利用方式对土壤有机碳和碳库管理指数的影响. 林业科学研究, 2011, 24(6): 754-759.
    [19] 孙金兵高菲宋金凤崔晓阳 . 长白山两种森林类型土壤颗粒有机碳和黑碳分布特征. 林业科学研究, 2017, 30(2): 222-231. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.02.006
    [20] 李正才徐德应杨校生傅懋毅孙雪忠奚金荣 . 北亚热带6种森林类型凋落物分解过程中有机碳动态变化. 林业科学研究, 2008, 21(5): 675-680.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-26

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

  • 1. 中国林业科学研究院亚热带林业研究所, 浙江 富阳 311400
  • 2. 浙江省富阳市林业局, 浙江 富阳 311400
基金项目:  浙江省重点科技创新团队项目(2010R50030);浙江省自然科学基金项目(LY12C03012)

摘要: 以我国北亚热带地区退化灌木林改造11 a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0 50 cm各土层土壤有机碳含量比退化灌木林分别增加了52.33% 96.13%和77.93% 119.85%,土壤易氧化碳增加了57.89% 100.90%和21.44% 46.85%,土壤轻组有机质增加了74.50% 93.75%和27.24% 96.09%,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/土壤总有机碳为退化灌木林 >木荷-青冈栎混交林 >杜英纯林,土壤易氧化碳/土壤总有机碳为木荷-青冈栎混交林 >退化灌木林 >杜英纯林。3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(p<0.01),其中,木荷-青冈栎混交林相关系数大于其它两种林分。3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。

English Abstract

参考文献 (48)

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