常綠闊葉林改造為毛竹林對(duì)土壤養(yǎng)分庫(kù)和碳庫(kù)的影響.pdf

1、土地利用方式的改變顯著影響土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)。近年來(lái)，天然林被改造為人工林的現(xiàn)象非常普遍，這使得經(jīng)營(yíng)管理措施和凋落物類型發(fā)生改變，從而對(duì)土壤養(yǎng)分庫(kù)和碳庫(kù)特征造成顯著影響。毛竹（Phyllostachys edulis）是我國(guó)分布面積較廣、經(jīng)濟(jì)效益較高的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種之一。近年來(lái)，為了追求較高的經(jīng)濟(jì)效益，營(yíng)林者將部分天然常綠闊葉林改造為毛竹林，并采取了一系列人為集約經(jīng)營(yíng)措施，如施肥、去除林下雜草、翻耕等，從而對(duì)土壤養(yǎng)分庫(kù)和碳庫(kù)特征產(chǎn)生顯

2、著影響。因此，本研究選擇相鄰的天然常綠闊葉林和毛竹林樣地（毛竹林由常綠闊葉林改造而來(lái)），采集并分析測(cè)定了土壤養(yǎng)分庫(kù)特征（包括不同氮素形態(tài)、磷素形態(tài)和鉀素形態(tài)以及土壤酶活性），有機(jī)碳儲(chǔ)量和不同形態(tài)活性碳庫(kù)；通過(guò)固態(tài)13C核磁共振方法分析了土壤總有機(jī)碳的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征；并通過(guò)室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)研究了土地利用變化對(duì)土壤有機(jī)碳礦化的影響，從而較系統(tǒng)地探明了天然常綠闊葉林改造為毛竹林對(duì)土壤養(yǎng)分庫(kù)和碳庫(kù)的影響。取得的主要研究結(jié)果如下：
　?。?）常綠

3、闊葉林改造為毛竹林后，表層（0-20cm）和亞表層（20-40cm）土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量均顯著增加，水溶性有機(jī)氮和微生物量氮含量均顯著下降（P<0.05）；表層土壤全氮含量顯著增加（P<0.05），而亞表層土壤全氮含量無(wú)顯著變化。常綠闊葉林改造為毛竹林后，表層和亞表層土壤樹(shù)脂交換態(tài)磷（Resin-Pi）、NaHCO3提取態(tài)無(wú)機(jī)磷（NaHCO3-Pi）、HCl提取態(tài)無(wú)機(jī)磷（HCl-Pi）以及殘留態(tài)磷（Residual-P）含量顯著增加；

4、表層和亞表層土壤的NaHCO3提取有機(jī)態(tài)磷（NaHCO3-Po）含量顯著下降（P<0.05）。土壤表層的NaOH提取態(tài)無(wú)機(jī)磷（NaOH-Pi）含量顯著增加，而NaOH提取態(tài)有機(jī)磷（NaOH-Po）含量顯著降低（P<0.05）；表層土壤速效鉀、緩效鉀、全鉀和礦物態(tài)含量均顯著增加（P<0.05），而亞表層全鉀和礦物態(tài)鉀含量無(wú)顯著變化；不同類型的酶活性的下降程度有所差別，其中，表層土壤蔗糖酶、脲酶、過(guò)氧化氫酶和酸性磷酸酶活性下降顯著；亞表層土

5、壤酸性磷酸酶活性下降顯著（P<0.05）。
　?。?）常綠闊葉林改造為毛竹林后，表層（0-20cm）和亞表層（20-40cm）土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量分別下降19.7％和13.5%；毛竹林表層土壤水溶性有機(jī)碳，熱水溶性有機(jī)碳，微生物量碳和易氧化碳含量分別下降34.4%、25.8%、30.4%和25.2%，亞表層土壤水溶性有機(jī)碳，熱水溶性有機(jī)碳，微生物量碳和易氧化碳含量分別下降38.4%、19.8%、34.1%和22.2%（P<0.05）。土

6、壤有機(jī)碳的13C核磁共振波譜分析結(jié)果表明：不同碳形態(tài)所占有機(jī)碳百分比組成差異顯著。天然常綠闊葉林和毛竹林表層和亞表層土壤的有機(jī)碳組分比例均以烷氧碳為最高，其次為烷基碳。天然常綠闊葉林改造為毛竹林后，土壤有機(jī)碳的烷氧碳比例、芳香碳比例以及芳香度均顯著降低，而烷基碳比例和A/O-A值均顯著增加（P<0.05）。
　?。?）室內(nèi)培養(yǎng)模擬土壤有機(jī)碳礦化過(guò)程分析結(jié)果表明：常綠闊葉林改造為毛竹林后，土壤有機(jī)碳礦化速率和累計(jì)礦化量顯著下降（P<

7、0.05）。在培養(yǎng)180天周期內(nèi)，在25℃條件下，常綠闊葉林0-20cm和20-40cm土層的土壤有機(jī)碳礦化量分別為毛竹林土壤的1.24和1.16倍，在35℃條件下，上述指標(biāo)分別為1.11和1.18倍。溫度對(duì)土壤有機(jī)碳礦化具有顯著影響，溫度越高土壤碳礦化量越大，常綠闊葉林和毛竹林的不同土層（0-20cm和20-40cm）土壤有機(jī)碳礦化速率和累計(jì)礦化量隨著溫度的增加均顯著提高（P<0.05）。不同培養(yǎng)溫度條件下，常綠闊葉林和毛竹林土壤同一