中亚热带森林转换对土壤可溶性有机质数量与光谱学特征的影响

作     者：刘翥 杨玉盛 朱锦懋 谢锦升 司友涛 LIU Zhu;YANG Yusheng;ZHU Jinmao;XIE Jinsheng;SI Youtao

作者机构：福建师范大学地理科学学院福州350007 湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福州350007 

出 版 物：《生态学报》 (Acta Ecologica Sinica)

年 卷 期：2015年第35卷第19期

页      面：6288-6297页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家自然科学青年基金项目(31100467) 国家自然科学基金项目(31070548) 福建省自然科学青年基金项目(2011J05105) 福建师范大学优秀青年骨干教师培养基金项目(fjsdky2012008) 福建省公益类项目(K3-299) 

主　　题：天然林 人工林 可溶性有机碳 可溶性有机氮 紫外光谱 荧光光谱 红外光谱 

摘      要：选取中亚热带福建三明格氏栲天然林及其转换而成的木荷、锥栗及福建柏等3种人工林表层土壤(0—10 cm)可溶性有机质(DOM)为对象,对其数量和光谱学特征进行了研究,以探讨森林转换对土壤DOM的影响。结果表明,天然林转换成上述3种人工林后,0—5 cm土壤可溶性有机碳(DOC)浓度显著降低(P0.05),降低程度分别为66.1%,69.9%及29.4%,可溶性有机氮(DON)浓度也有所下降;除福建柏外,其余两种人工林5—10 cm土壤DOC及DON浓度均低于天然林。各林分0—5 cm土壤DOC及DON浓度均高于5—10 cm土层。两个土层中,天然林土壤DOM的芳香化及腐殖化程度均显著高于人工林(P0.05),但荧光效率值低于人工林;荧光光谱图显示,天然林土壤DOM在芳香性脂肪族及木质素类复杂结构荧光基团处的吸收大于人工林;各林分土壤DOM傅里叶红外光谱出现吸收谱带的位置相似,其中吸收强度最大的为形成氢键的—OH的伸缩振动,此外还有芳香性CC伸缩振动、有机羧酸盐COO-反对称伸缩振动、碳水化合物中烷氧基C—O的振动等,人工林土壤DOM中碳水化合物的比例增加是其结构简单的主要原因。土壤DOM中结构复杂、分子量大的组分不易向下迁移;天然林与人工林间土壤DOM数量及光谱学特征的差异主要与凋落物输入及营林措施的干扰有关;本研究所涉及的3种人工林中,福建柏更有利于土壤养分的累积。