溫帶森林土壤有機碳特征初步研究.pdf

1、對森林土壤有機碳的研究是控制全球氣候變化的一項重要工作。本文選擇溫帶地區(qū)長白山和小興安嶺三種典型森林類型:針葉林、針闊混交林和次生闊葉林土壤為研究對象，通過研究森林類型對土壤顆粒有機碳、輕組有機碳和重組有機碳分布特征的影響，揭示溫帶森林土壤有機碳分布對不同演替階段森林類型的響應(yīng)，并初步探討了森林土壤有機碳的穩(wěn)定性分級組成。主要結(jié)果如下:
　　1.長白山和小興安嶺不同森林類型土壤有機碳含量都隨土壤發(fā)生層深度增加而降低。長白山地區(qū)森林

2、土壤，腐殖質(zhì)表層A11層與亞表層A12層含量變化趨勢相同，即針闊混交林＞針葉林＞次生闊葉林。小興安嶺地區(qū)土壤，腐殖質(zhì)表層A11層含量為針闊混交林＞次生闊葉林＞針葉林，腐殖質(zhì)亞表層A12有機碳含量為針闊混交林＞針葉林＞次生闊葉林，3種林分間差異均不顯著。
　　2.長白山和小興安嶺森林不同林型土壤中顆粒組分含量都在A11層較高。不同林型顆粒有機碳表層濃度均高于亞表層。顆粒有機碳的分配比與土壤有機碳含量具有顯著的正相關(guān)關(guān)系(P＜0.05

3、)。兩個地區(qū)針闊混交林顆粒有機碳含量都較高，不同林型顆粒有機碳的分配比為:長白山針葉林＞針闊混交林＞闊葉林，小興安嶺針闊混交林＞針葉林＞闊葉林，結(jié)果表明次生闊葉林顆粒有機碳分配比最低，此時土壤有機碳的穩(wěn)定性降低，原生針葉林顆粒有機碳穩(wěn)定性最高。在森林演替過程中，針闊混交林土壤中顆粒有機碳部分較其他演替階段含量高，森林系統(tǒng)在進化過程中，土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，直接影響顆粒組分的質(zhì)量和數(shù)量，針闊混交林處于演替中期，此時土壤層的吸碳能力強，在受到自

4、然因素和人類活動的影響后，土壤顆粒有機碳中分解的部分就越多。長白山原生針葉林樣地顆粒組分比例和有機碳含量均高于小興安嶺以人工落葉松為主的針葉林樣地，因此，原生穩(wěn)定的森林系統(tǒng)穩(wěn)定性強于次生林，減少對原生林區(qū)的破壞能夠更加有效的強化森林生態(tài)系統(tǒng)的固碳作用。
　　3.長白山森林土壤不同林型輕組有機碳含量針闊混交林與闊葉林表層均顯著高于次表層，針葉林表層與亞表層則差異不顯著。土壤中輕組組分質(zhì)量比例在A11高于A12層。小興安嶺森林土壤不同

5、林型輕組有機碳含量針葉林與針闊混交林表層均顯著高于次表層，闊葉林表層與亞表層則差異不顯著，與顆粒有機碳顯著性相同。長白山各林型表層濃度均高于亞表層，小興安嶺針葉林和闊葉林亞表層濃度高于表層，表明小興安嶺針葉林和闊葉林土壤淋溶作用顯著，輕組組分質(zhì)量高，且外界環(huán)境變化對表層的影響大于亞表層，輕組有機碳的分配比與土壤有機碳含量具有顯著的正相關(guān)關(guān)系。長白山和小興安嶺林型均表現(xiàn)出針闊混交林中輕組有機碳對土壤總有機碳的貢獻率高，且趨勢相同:針闊混交

6、林＞針葉林＞次生闊葉林，表明輕組組分在針闊混交林中穩(wěn)定性最低，之后隨著演替進行而穩(wěn)定性增加。影響小興安嶺針葉林和闊葉林中輕組有機碳含量的直接因素是輕組組分的數(shù)量而非質(zhì)量，與影響長白山針葉林顆粒組分濃度直接原因不同，土壤組分的數(shù)量和質(zhì)量均能影響組分中有機碳含量。
　　4.長白山森林土壤不同林型表層和亞表層重組有機碳含量各個林型之間差異均不顯著。重組有機碳含量闊葉林表層顯著高于亞表層。土壤中重組組分質(zhì)量比例在A11層高于A12層。土壤

7、亞表層重組物質(zhì)含量均高于表層，表層重組物質(zhì)含量大小順序為針葉林＞闊葉林＞針闊混交林。亞表層順序為闊葉林＞針闊混交林＞針葉林。小興安嶺森林土壤不同林型A11層與A12層重組有機碳含量針葉林與闊葉林表層均顯著高于次表層，針闊混交林表層與亞表層則差異不顯著。土壤亞表層重組物質(zhì)含量均高于表層，表明亞表層土壤有機碳穩(wěn)定性高于表層，針闊混交林土壤穩(wěn)定性最低。土壤中的重組組分是土壤中的穩(wěn)定性組分，受到土壤顆粒的保護作用較強。重組有機碳的分配比與土壤有

8、機碳含量具有顯著的正相關(guān)關(guān)系，重組有機碳的分配比與土壤有機碳含量具有顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均高于輕組有機碳的分配比，重組有機碳重組碳素的分配比較高亦決定了土壤總有機碳穩(wěn)定性的強度高低，長白山和小興安嶺重組組分碳素在不同林型的分配變化趨勢相同:闊葉林＞針葉林＞針闊混交林。所以，森林類型的轉(zhuǎn)變過程中，土壤有機碳的固碳能力也會發(fā)生變化，針闊混交林階段土壤固碳能力最低，隨演替進行固碳能力也會更強。
　　5.綜合比較各個林型，針葉林表層