【摘要】：土壤碳庫是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫,森林土壤碳庫是土壤碳庫中最重要的一部分,對于維持全球碳循環(huán)發(fā)揮著及其重要的作用。然而,關于凋落物輸入對森林土壤碳累積和穩(wěn)定性影響的研究依然不清楚。我國南方亞熱帶地區(qū)是我國森林主要分布區(qū),森林類型多樣,同時我國人工林主要分布區(qū)。因此,開展該地區(qū)典型森林地上葉和地下根系凋落物輸入對土壤有機碳累積和穩(wěn)定性影響對于了解森林土壤碳循環(huán)具有重要價值。本研究在福建省南平市福建農(nóng)林大學西芹教學林場選擇3種典型森林生態(tài)系統(tǒng)(天然林、杉木人工林和馬尾松林)為研究對象,深入開展以下3方面研究內容:(1)不同類型森林生態(tài)系統(tǒng)土壤有機碳儲量及土壤團聚體碳庫結構組成特征;(2)不同類型森林生態(tài)系統(tǒng)地上和地下凋落物輸入對土壤有機碳含量和土壤團聚體碳庫結構影響;(3)地上和地下凋落物輸入后土壤中凋落物來源新C累積及其不同活性有機碳庫分配特征。本研究研究主要結果如下:(1)亞熱帶三種典型森林中,0～20 cm表層土壤總有機碳和全氮含量差異不顯著,但天然林土壤C:N顯著高于杉木人工林和馬尾松林。林型主要影響土壤中5 mm和2～5 mm團聚體百分含量,天然林土壤中5 mm的團聚體百分含量顯著高于杉木人工林和馬尾松林,森林類型對微團聚體和粉黏粒體影響不大。各粒徑團聚體有機碳和全氮含量在林型之間均無顯著差異,各粒徑團聚體C:N在不同林型之間差異也不顯著,但同一林型中,有機碳和全氮含量在不同粒徑的團聚體之間有差異,隨著粒徑的減小,團聚體有機碳逐漸降低。(2)不同凋落物輸入對土壤有機碳和全氮含量有一定影響。三種林型中,天然林和馬尾松林0～20 cm表層土壤總有機碳在不同的凋落物處理下有顯著變化,地上和地下凋落物共同輸入顯著提高土壤總有機碳和氮含量。在天然林中,地上和地下凋落物輸入增加土壤總有機碳的同時,提高土壤中2～5 mm團聚體有機碳含量,并促進微團聚體團聚成2～5 mm的團聚體;在馬尾松林中,地上和地下凋落共同輸入在提高土壤總有機碳的同時,提高了微團聚體有機碳和0.5 mm各粒徑團聚體有機碳,并促進微團聚體團聚成較大粒徑團聚體。在杉木人工林中,不同的凋落物處理后土壤總有機碳變化不顯著,在凋落物輸入前期,地上凋落物輸入增加了5 mm的團聚體比例,在凋落物輸入后期,地上凋落物輸入顯著提高5 mm的團聚體有機碳和增加0.053 mm的團聚體百分含量。(3)在凋落物輸入土壤的不同時期,凋落物對土壤總有機碳和各粒徑團聚體有機碳的相對貢獻有差異。天然林中,在凋落物輸入6個月時,土壤總有機碳主要來源于地上和地下凋落物共同輸入,各粒徑團聚體中,土壤中0.053～0.25 mm微團聚體有機碳來源于地下凋落物比例顯著高于地上凋落物;在凋落物輸入12個月時,土壤總有機碳主要來源于地上和地下凋落物共同輸入。在杉木人工林中,在凋落物輸入前期,地上凋落物對土壤總有機碳貢獻大于地下凋落物,各粒徑團聚體中,土壤中2～5 mm的團聚體有機碳主要來源于地上凋落物,在凋落物輸入后期,地下凋落物對土壤總有機碳的貢獻大于地上凋落物,土壤中1～2mm的團聚體有機碳主要來源于地下凋落物。在馬尾松林中,土壤總有機碳來源于地下凋落物比例始終大于地上凋落物,土壤中5 mm和2～5 mm的團聚體來源于地下凋落物比例顯著高于地上凋落物。(4)不同森林凋落物輸入土壤后,在提高團聚體有機碳的同時,保護團聚體有機碳不被礦化。在天然林中,地上和地下凋落物共同輸入比地上凋落物輸入顯著提高0.053 mm團聚體新增有機碳量,有利于此粒徑團聚體有機碳的持續(xù)累積。在杉木人工林中,地上凋落物輸入有利于提高2～5 mm團聚體新增有機碳,同時地上凋落物輸入比地下凋落物和地上地下凋落物共同輸入顯著保護0.053～0.25 mm團聚體有機碳不被礦化;而地下凋落物輸入有利于提高1～2 mm團聚體有機碳。在馬尾松林中,地上凋落物輸入顯著提高5 mm團聚體有機碳含量,同時地上凋落物輸入比地上和地下凋落物同時輸入顯著保護1～2mm、0.5～1mm和0.053 mm團聚體有機碳不被礦化。
【圖文】：

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本文編號：2693902