林业科学研究

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杉阔异龄复层林对土壤团聚体稳定性和有机碳及养分储量的影响

徐海东, 苑海静, 熊静, 虞木奎, 成向荣

2020, 33(3): 107-115. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.014

关键词: 杉阔异龄复层林, 杉木纯林, 团聚体稳定性, 土壤有机碳, 土壤养分储量

[摘要]()

目的研究杉木纯林转化为杉木阔叶树异龄复层混交林（简称杉阔复层林）对土壤团聚体稳定性和有机碳及养分储量的影响，为杉木人工林结构优化调控和可持续发展提供理论依据。方法以浙江开化不同树种构建的杉阔复层林和杉木纯林为研究对象，分析0~20 cm土层水稳性团聚体（WSA）稳定性以及全土和团聚体有机碳（SOC）、总氮（TN）、总磷（TP）和镁（Mg）储量的变化。结果（1）杉阔复层林和杉木纯林<0.25 mm水稳性团聚体（WSA_{<0.25 mm}）占比最高；与杉木纯林相比，复层林均显著增加>5 mm水稳性团聚体（WSA_{>5 mm}）比例，同时也显著提高土壤平均质量直径（MWD）和几何平均直径（GMD），降低了团聚体分形维数（D）。（2）杉阔复层林和杉木纯林不同粒级团聚体中SOC和TN储量变化趋势一致，均为WSA_{>5 mm}、2~5 mm粒径水稳性团聚体（WSA_{2~5 mm}）>0.25~2 mm粒径水稳性团聚体（WSA_{0.25~2 mm}）>WSA_{<0.25 mm}，而不同粒级团聚体中TP和Mg储量差异较小。（3）全土和团聚体有机碳及养分储量主要受>5 mm粒径团聚体有机碳（SOC_{A>5 mm}）、2~5 mm粒径团聚体总氮（TN_{A2~5 mm}）含量以及土壤pH的影响；团聚体稳定性主要受WSA_{>5 mm}、土壤pH以及2~5 mm粒径团聚体有机碳（SOC_{A2~5 mm}）含量的影响。（4）复层林不同伴生树种对团聚体组分、稳定性、土壤有机碳及养分储量有重要影响，主成分分析（PCA）发现，杉木纯林引入紫楠（杉木+紫楠）后显著影响全土和团聚体磷镁储量以及MWD和GMD；杉木纯林引入红茴香（杉木+红茴香）后显著影响全土和团聚体碳氮储量。结论杉阔异龄复层林的构建有利于改善杉木纯林土壤理化性质，尤以乔木阔叶树种紫楠和红茴香引入，对杉木纯林土壤团聚体稳定性和有机碳及养分储量的改善效果更佳。

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