常綠闊葉林改造為毛竹林對土壤養(yǎng)分庫和碳庫的影響.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，天然林被改造為人工林的現(xiàn)象非常普遍，這使得經(jīng)營管理措施和凋落物類型發(fā)生改變，從而對土壤養(yǎng)分庫和碳庫特征造成顯著影響。毛竹（Phyllostachys edulis）是我國分布面積較廣、經(jīng)濟效益較高的經(jīng)濟樹種之一。近年來，為了追求較高的經(jīng)濟效益，營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)營措施，如施肥、去除林下雜草、翻耕等，從而對土壤養(yǎng)分庫和碳庫特征產(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），采集并分析測定了土壤養(yǎng)分庫特征（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），有機碳儲量和不同形態(tài)活性碳庫；通過固態(tài)13C核磁共振方法分析了土壤總有機碳的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征；并通過室內(nèi)培養(yǎng)試驗研究了土地利用變化對土壤有機碳礦化的影響，從而較系統(tǒng)地探明了天然常綠闊葉林改造為毛竹林對土壤養(yǎng)分庫和碳庫的影響。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脂交換態(tài)磷（Resin-Pi）、NaHCO3提取態(tài)無機磷（NaHCO3-Pi）、HCl提取態(tài)無機磷（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)無機磷（NaOH-Pi）含量顯著增加，而NaOH提取態(tài)有機磷（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）土壤有機碳儲量分別下降19.7％和13.5%；毛竹林表層土壤水溶性有機碳，熱水溶性有機碳，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碳，熱水溶性有機碳，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)模擬土壤有機碳礦化過程分析結(jié)果表明：常綠闊葉林改造為毛竹林后，土壤有機碳礦化速率和累計礦化量顯著下降（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。溫度對土壤有機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）土壤有機碳礦化速率和累計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