長白山闊葉紅松林和楊樺林不同土壤組分碳氮相關指標及差異研究.pdf

1、為了探討闊葉紅松林及其楊樺林土壤碳截獲、肥力供應的潛力及差異特征，本文以長白山闊葉紅松林和次生楊樺林為研究對象，采用土壤顆粒組分物理化學分級方法，將其土壤分成5種具有不同穩(wěn)定性功能的組分:沙和穩(wěn)定團聚體組分(Sand and stableAggregates，SA)、酸不溶組分（Acid Insoluble fraction，AI）、易氧化組分(EasilyOxidized fraction，EO)、顆粒態(tài)組分（Particulate

2、fraction，P）和可溶性組分(Solublefraction，S)，進而分析了土壤組分的質量分數、C/N、碳氮含量及其分配比例，并采用紅外光譜法和X射線衍射法分析其官能團和晶體狀況。主要研究結論如下，
　　(1)長白山闊葉紅松林和楊樺林穩(wěn)定土壤組分AI(21.08mg.g-1/24.61 mg.g-1)和SA(38.04mg.g-1/58.04 mg.g-1)碳含量比P（202.99mg.g-1/231.08 mg.g-1）

3、、EO(39.22mg.g-1/58.64 mg.g-1)和S(378.33mg.g-1/335.40 mg.g-1)活躍組分低，但是88.0％以上的土壤質量集中在穩(wěn)定土壤組分中，導致兩種林型碳的分配比例分別為72.7％和66.5％，說明長白山闊葉紅松林和楊樺林穩(wěn)定組分較高的質量分數致使土壤碳主要截獲于穩(wěn)定組分，這種碳的機制有利于其碳的長期累積。與此相反，闊葉紅松林活躍土壤組分（P、EO和S）的質量分數僅為12％，但是活躍組分P（37.

4、19 mg.g-1）、EO(11.76mg.g-1)和S(10.27mg.g-1)的氮含量比穩(wěn)定組分SA(3.13mg.g-1)和AI（1.06mg.g-1）大4-37倍，致使活躍組分氮的分配比例為53.3％，說明長白山闊葉紅松林土壤氮在活躍組分和穩(wěn)定組分中分配相當，這種氮的機制具有持續(xù)快速供應潛力。楊樺林活躍組分（P、EO和S）的質量分數僅為11.7％，但是其含氮量分別為78.58 mg.g-1、13.03 mg.g-1和38.47

5、mg.g-1，比穩(wěn)定組分AI(0.88 mg.g-1)和SA(3.53 mg.g-1)高了3-80倍，致使活躍組分氮的分配比例為59.1％，成為土壤氮的主體，說明楊樺林土壤主要分布在活躍組分中，有利于土壤肥力（氮）的快速供應。
　　(2)長白山闊葉紅松林和楊樺林紅外光譜結果顯示，土壤碳與O-H、N-H、C-H、C=O、COO-伸縮振動帶和O-H彎曲振動帶官能團呈極顯著正相關;土壤氮與C-H、C=O的伸縮振動帶和O-H彎曲振動帶官能

6、團呈顯著或極顯著正相關，與C-O、Si-O-Si、多糖的C-O伸縮振動帶和O-H彎曲振動帶官能團呈極顯著負相關;土壤C/N與C=O的伸縮振動帶和O-H彎曲振動帶官能團呈顯著負相關，與C-O、Si-O-Si、多糖的C-O伸縮振動帶和O-H彎曲振動帶呈極顯著正相關。說明官能團具有維持碳氮的功能，同時能夠反映土壤組分的化學穩(wěn)定性。這對未來研究土壤碳氮動態(tài)具有重要的生態(tài)學意義。
　　(3)闊葉紅松林和楊樺林比較分析結果表明，兩種林型土壤碳