湖南东部植被恢复对土壤有机碳矿化的影响

作     者：辜翔 张仕吉 刘兆丹 李雷达 陈金磊 王留芳 方晰 GU Xiang;ZHANG Shi-Ji;LIU Zhao-Dan;LI Lei-Da;CHEN Jin-Lei;WANG Liu-Fang;FANG Xi

作者机构：中南林业科技大学生命科学与技术学院长沙410004 南方林业生态应用技术国家工程实验室长沙410004 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站湖南会同438107 

出 版 物：《植物生态学报》 (Chinese Journal of Plant Ecology)

年 卷 期：2018年第42卷第12期

页      面：1211-1224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）] 07[理学] 0901[农学-作物学] 0902[农学-园艺学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家林业公益性行业科研专项(201504411) 国家自然科学基金项目(30771720和31170426)~~ 

主　　题：中亚热带地区 植被恢复 有机碳矿化 植被因子 土壤因子 

摘      要：为阐明中亚热带植被恢复对土壤有机碳(SOC)稳定性的影响机制,采用空间代替时间方法,在湘东丘陵区选取檵木(Loropetalumchinense)-南烛(Vacciniumbracteatum)-杜鹃(Rhododendronsimsii)灌草丛(LVR)、檵木-杉木(Cunninghamia lanceolata)-白栎(Quercus fabri)灌木林(LCQ)、马尾松(Pinus massoniana)-柯(Lithocarpus glaber)-檵木针阔混交林(PLL)、柯-红淡比(Cleyera japonica)-青冈(Cyclobalanopsis glauca)常绿阔叶林(LAG)作为一个恢复系列,采用室内恒温培养(碱液吸收法)测定SOC矿化速率及其累积矿化量(Cm),结合主成分和逐步回归方法分析Cm、SOC矿化率与植被因子和土壤因子的关系。结果表明:(1)不同植被恢复阶段SOC矿化速率随着培养时间呈现基本一致的变化趋势,培养初期矿化速率较高,且快速下降,培养中后期缓慢下降并趋于平稳,倒数方程能很好地拟合不同植被恢复阶段SOC矿化速率与培养时间的关系。(2)植被恢复显著提高各土层SOC矿化速率和Cm,LAG显著高于其他3个植被恢复阶段,LAG0–40cm土层Cm比LVR、LCQ、PLL分别高出359.06%–716.31%、112.38%–232.61%、94.40%–105.74%。(3) 4种植被恢复阶段0–10、10–20、20–30、30–40 cm土层SOC矿化率分别为2.13%–4.99%、3.42%–4.18%、4.05%–4.64%、4.02%–5.64%,但不同植被恢复阶段之间差异不显著。(4)植被恢复过程中,Cm的变化主要受土壤全氮(TN)含量、根系生物量的驱动,土壤TN含量、根系生物量可分别解释Cm变异的96.9%、0.9%。而土壤C:N是SOC矿化率的主要调控因子,可单独解释SOC矿化率变异的49.4%。表明植被恢复促进了SOC矿化,降低了SOC中矿化C的比例,有利于提高土壤固C能力;随着植被恢复,土壤TN含量和根系生物量增加是影响Cm的主要因子,而土壤SOC的质量差异是影响SOC矿化率的主要因子。