中亚热带不同退化程度林地土壤有机碳分解特征

作     者：刘兆丹 

作者单位：中南林业科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：方晰

授予年度：2017年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

主      题：退化林地 有机碳矿化 三库一级动力学模型 中亚热带地区 分解速率 活性有机碳 惰性有机碳 

摘      要：本研究在湘东山地丘陵区选取4种处于不同退化程度林地(檵木-南烛-满山红灌草丛、檵木-杉木-白栎灌木林、马尾松-石栎-櫃木针阔混交林和石栎-红淡比-青冈常绿阔叶林)为对象,于2016年4月(春季)、6月(夏季)、10月(秋季)按0-10cm、10-20 cm、20-30 cm、30 cm以下分层采集土壤样品,采用室内37 ℃恒温培养49天,碱液吸收—酸滴定法,结合SAS 9.3统计软件,运用三库一级动力学模型,研究中亚热带不同退化林地土壤有机C库的分解特征、土壤有机C中的活性C库、缓效性碳库和惰性C库的大小及其周转时间,结合土壤养分特征,揭示不同退化林地土壤有机C库的形成机制及其稳定性,为中亚热带森林的恢复和重建,土壤有机C库管理提供科学依据。主要研究结果如下:(1)植被退化对土壤有机C含量及其碳密度影响显著,各土层有机C含量及其密度均随着植被退化呈下降趋势。不同林地各土层有机C含量的3个季节算术平均值在2.35-41.23g·kg-1,随土壤深度增加而下降,且0-10 cm 土层显著高于其他3个土层(P春季夏季。在垂直变化上,表土层有机C矿化速率显著高于其他3个土层(P0.05),随土壤深度的增加而下降,且4种林地相邻土层之间的差异显著性而逐渐减弱。(3)4种不同退化林地土壤有机C矿化累积释放量随时间变化趋势基本一致,随着培养期的延长,前期积累量增幅较大,后期增长缓慢,最后达到稳定增长。植被退化对土壤有机C累积矿化量影响显著。4种林地3个季节同一土层有机C累积矿化量随着植被退化而下降。同一培养时间同一林地土壤有机C累积矿化量表现为:夏季显著低于春、秋季,且春、秋季累积矿化量相差不大。在垂直方向上,4种林地土壤有机C累积矿化量均随着土壤深度增加而下降,3个季节0-10 cm 土层有机C累积矿化量与其他3个土层差异显著(P0.05)。缓效性C含量为1.20-22.14 g.kg-1,占其土壤总有机碳的38.16%-72.81%,平均驻留时间为1.90-6.37a,除马尾松-石栎-檵木针阔混交林外,缓效性C含量占其土壤总有机C的百分比最高。惰性C含量为0.61-18.63 g·kg-1,占其土壤总有机C的26.58%-61.35%,平均驻留时间为574a。4种林地各土壤有机C组分均随土壤深度的增加而下降。土壤有机C各组分含量与土壤理化性质显著相关。