土壤有机质垂直分布特征及其对短期植被更替的响应

作     者：沈亚婷 张巍 何霄嘉 

作者机构：中国21世纪议程管理中心 国家地质实验测试中心 北京大学城市与环境学院 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家高层次青年人才计划项目 自然科学基金面上项目(41877505) 

主　　题：植被更替 土壤有机质 稳定碳同位素比值 土壤剖面 碳循环 

摘      要：土壤有机质是全球生物圈中最重要的碳库之一，对地球的碳循环和气候变化具有重要影响。为探究植被更替对土壤有机质垂直分布的影响，本研究采集我国北京和云南地区约10年间植被更替的0～110cm典型土壤剖面样品，分析土壤中有机碳稳定碳同位素比值(δ13Corg)、有机碳含量、有机碳碳密度、土壤有机质O/C和土壤有机质C/N比等指标的垂向分布特征，探索了不同深度土壤对植被更替的响应，以揭示土壤有机质的垂直分布特征和稳定性规律。研究发现：1)土壤中δ13Corg在不同地区和深度之间存在差异，北京和云南的深层土壤剖面中的土壤δ13Corg随深度的变化规律相反，植被更替影响不同深度土壤的δ13Corg改变率，北京地区土壤剖面在发生植被更替后，随着土壤深度增加，δ13Corg改变率逐渐减小；2)土壤中有机碳含量、有机碳碳密度、土壤有机质极性和土壤有机质C/N比的垂直分布的特征及其对植被更替的响应存在明显差异；3)部分典型剖面表现出植被更替可增加深层有机碳含量和土壤有机质极性的特征。这表明在我国不同纬度、不同覆盖植被、不同理化性质土壤中，土壤有机质特性呈现出与分布深度和短期植被更替密切相关的规律性，这或可为揭示植被更替与碳循环间的动态变化模型提供重要依据。