PDF《不同林龄樟树林土壤碳氮贮量及分布特征》

0.01),不 同林龄阶表层土壤(0 ~

10 cm)SOC 贮量差异极 显著(p=0.000)(表2). 表2樟树林不同林龄SOC贮量及垂直分布? Table

2 Soil organic carbon (SOC) storage and vertical distribution characteristics of pure C. camphora forests at the ages of 10,

24 and 45-year-old t/hm2 林龄 /a 0~10 cm 10~20 cm 20~30 cm

10 16.09 (1.30) Aa 8.18(1.07) Aa 5.19(1.08) Ab

24 24.46 (1.15) Ba 8.73(0.75) Ab 6.22(0.52) Ac

45 26.23 (0.54) Ba 9.21(0.72) Ab 6.69(0.63) Ac ? 不同小写字母表示同一林龄不同土层差异显著;

不同大写字母表示不 同林龄相同土层差异显著(p 0.05),林龄和土层的交互作用对 pH,含 水率及土壤容重的影响都不显著(p >

0.05).林 龄对 TN 含量及 SOC 贮量的影响极显著(p=0.000, p=0.000),对SOC 含量及土壤氮贮量的影响均 不显著(p >

0.05), 土层对SOC 含量,SOC 贮量,TN 含量及土壤氮贮量的影响均为极显著 (p=0.000),而林龄与土层的交互作用仅对 SOC 贮量具有极显著的影响(p=0.000),对其它几项 指标影响均不显著(p >

0.05)(表4).樟树林 三个林龄阶段 SOC 含量与 N 含量的相关性均为极 显著相关(表5),氮林龄为

45 a 时的关联度(R2 ) 小于其它两个林龄阶段. 表4森林类型和土壤层次对土壤的影响 Table

4 Effects of stand age and soil depth on pH, total organic carbon (TOC),total nitrogen (TN), water content, carbon storage and nitrogen storage 参数 变异来源 森林林龄 土壤层次 森林林龄 * 土壤层次 pH 0.998 0.131 0.139 含水率 0.000 0.054 0.442 容重 0.000 0.005 0.118 土壤有机碳含量 0.707 0.000 0.403 土壤氮含量 0.000 0.000 0.756 土壤有机碳贮量 0.000 0.000 0.000 土壤氮贮量 0.200 0.000 0.070 表5樟树林不同林龄阶段土壤SOC含量与N含量的相关性 分析 Table

5 Correlation analysis on SOC and total N concentration of ofpure C. camphora forests at ages of 10, 24, 45-year-old 林龄 /a 回归方程 相关系数

10 Y=0.030x+0.956 0.800 624**

24 Y=0.045x+0.632 0.877 496**

45 Y=0.025x+0.078 0.760 263** ? **表示极显著. 作为衡量土壤 C,N 养分平衡状况的一个重 要指标,土壤碳氮比(C/N)不仅影响有机质的 分解速度,也体现了土壤 N 含量水平在一定程度 上影响着 SOC 含量.樟树林三个林龄阶段林下土 壤C/N 差异性不显著(p=0.097),随着林龄的增 大而增大,比值分别为

10 a (7.43±0.89) <

24 a (8.53±0.71) <

45 a (10.17±1.09) .樟树林三个林 龄阶段土壤 SOC、全N含量及 C/N 三者间的关系 如表

6 所示,SOC 含量与 N 含量极显著相关(p <

0.01),表明土壤中 N 元素主要以有机氮的形 式存在于土壤有机碳中.

4 结论与讨论 土壤有机碳含量的增加不仅有利于提高土壤 肥力和植物生产力,而且可增加对大气二氧化碳的 文丽,等:不同林龄樟树林土壤碳氮贮量及分布特征

110 第6期固定.因此,加速土壤有机碳的积累,增强森林 土壤的碳汇功能,对土壤生产力的可持续发展和 全球碳循环都有重要的意义 [17] . 本研究表明:10 a,

24 a,45 a 三个不同林龄樟树人工林,其表层土壤 全碳含量和土壤碳贮量随土层的增加而增大,各 林龄表层 SOC 含量由小到大依次为 17.00±1.41, 17.93±0.70,19.37±0.81 g/kg,所对应的碳贮量 为16.09,24.46,26.23 t/hm2 .不同林龄樟树林土 壤固碳能力由强到弱分别为

45 a >

24 a >

10 a;

同一林龄不同土层 SOC 含量与碳贮量都随土层深 度的增加而减少.本研究的结果可以得出,在这 三个林龄中,林龄越大,固碳能力越强,因此, 应当适当延长森林生长及采伐周期,以使其不仅 能充分发挥森林的固碳作用,也能使森林的产品 功能和生态功能都得到充分的发挥. 不同林龄土壤中全 N 含量随着林龄的增大而 减小.对同一林龄不同土层而言,全N含量随土 层深度的增加而减少.这是由于上层土壤结构疏 松,土壤透气性好,生物活动强烈,适于微生物 生存,加速了微生物对枯枝落叶的分解继而形成 大量腐殖质,使得土壤有机质含量高,从而导致上 层土壤养分相对下层较高.随着土层的增加,下层 土经过成土过程,枯枝落叶及动植物残体在该层的 分布逐渐减少,其养分含量也随着减少 [18] .不同 林龄间 pH 值随林龄的增长呈先增大再减小的趋势. 林龄是影响森林碳氮收支平衡的重要因素, 随着林龄的增加,植物凋落物累积量增加,根系 周转期以及气候变化等对 SOC 贮存和分解产生较 大的影响 [19-21] .在本研究中,樟树林土壤有机碳 随着林龄的增大而增大,这可能是由于樟树林是 常绿阔叶林,林分植被胸径随林龄的增长而增大, 凋落物产量也随之增加,郁闭度增大及地上部分 生产力也随着增加从而导致土壤有机碳含量随之 增加.地上植被随林龄的变化出现差异,使得土 壤表层具有某种特点的气候特征,进而影响凋落 物和根系的分解速度,从而在一定程度上加速了 有机质的形成速度.樟树林各林龄阶段土壤 SOC 与全 N 呈显著相关关系,说明土壤 N 与SOC 有高 度的依存关系,樟树林不同林龄阶段的 C/N 差异 性显著,随着林龄的增长而增大,微生物的分解 能力较强,林地肥力较好,说明阔叶林能提高森 林土壤肥力. 参考文献: [1] 曹丽花 . 土壤有机碳库的影响因素及调控措施研究进展 [J]. 西北农林科技大学学报 : 自然科学版 , 2007, 35(3): 177-182. [2] Batjes N H. Total carbon and nitrogen in the soils of the world[J]. Eur J Soil Sci, 1996, (47): 151-163. [3] Lal R. World soils and the greenhouse effect[J]. Global Change News Lett, 1999, (37): 4-5. [4] Watson R T, Noble I R. Carbon and the science-policy nexus: the Kyoto challenge. In: Steffen W, Jager J, Carson D, eds. Challenges of a Changing Earth[C]. Proceedings of the global change open science conference. Berlin: Springer, 2011: 57-64. [5] 杨红飞 , 穆少杰 , 李建龙 . 陆地生态系统土壤有机碳储量研究 进展 [J]. 江苏农业科学 , 2012, 40(10): 10-12. [6] He Z M, Li L H, Wang Y X, et al. Carbon stock and carbon sequestration of a 33-year-old Fokieniahodginsii plantation. Journal of Mountain Science, 2003, 21(3): 298-303. [7] Han X G, Li L H, Huang J H. An Introduction to Biogeochemistry [M]. Beijing: Higher Education Press, 1999. 197-244. [8] Vitousek PM, Gosz JR, Grier CC, et al. Nitrate losses from distributes ecosystems[J]. Science, 1979, (204): 469-474. [9] Vitousek PM, Howarth RW. Nitrogen limitation on land and in the sea: How can it occur[J]. Biogeochemistry, 1991,(13):87-115. [10] Mooney HA, Vitousek PV, Matson PA. Exchange of materials between terrestrial ecosystems and atmosphere[J]. Science, 1987, (238): 926-932. [11] 方精云 . 全球生态学 [M]. 北京:高等教育出版社 , 2000. [12] Ludwig J A, Whitford W G, Cornelius J M. Effects of water, nitrogen and sulfur amendments on cover, density and size of Chihuahuan desert ephemerals[J]. Journal of Arid Environment, 1989, (16): 35-42. [13] 王淑平 . 土壤有机碳和氮的分布及其对气候变化的响应 [D]. 北京 : 中国科院研究院研究生植物研究所 , 2003. [14] Chen C Y, Liao L P, Wang S L. Carbon allocation and storage in Chinese fir plantation ecosystems[J].Chinese Journal of Applied Ecology, 2000, 11(S): 175-178. [15] 方晰,田大伦 , 项文化 . 不同经营方式........