阔叶红松林皆伐迹地恢复方式对土壤有机碳组分的影响

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本文以皆伐迹地阔叶红松林在不同恢复方式下形成的天然次生林以及人工林土壤为研究对象,通过对0~20 cm 土层范围内土壤总有机碳、总氮、水解氮及其各有机碳组分含量的测定与分析,研究了植被恢复措施对土壤各有机碳组分的动态影响。研究发现,不同植被恢复措施是造成土壤有机碳组分含量变化的主要影响因素。就植被自然恢复而言,土壤总有机碳含量随植被的进展演替表现为逐渐增加的趋势,但均显著低于红松原始林(p<0.05);土壤总氮和水解氮含量随森林的进展演替均表现出在白桦山杨林降低、水曲柳白桦林增加的一致性规律,但水解氮含量显著低于红松原始林(p<0.05),而总氮含量在森林演替至水曲柳白桦林和水曲柳黄檗林时已达到原始林水平;土壤轻组有机碳与总有机碳的关系极为显著(p<0.05),表现出虽植被自然恢复过程中轻组有机碳含量显著低于红松原始林(p<0.05),但随进展演替而显著增加的一致性规律,可以认为土壤轻组有机碳含量可作为定量表征植被自然恢复过程引起的土壤有机碳变化的敏感性指标。对不同人工植被恢复类型来说,与毛榛子灌丛相比,水曲柳人工林显著提高了土壤总有机碳、总氮、微生物量碳、可溶性有机碳和颗粒有机碳含量,而显著降低了水解氮含量(p<0.05);白桦人工林显著提高土壤总氮、微生物量碳和可溶性有机碳含量(p<0.05),而显著降低总有机碳、水解氮及其余有机碳组分含量(p<0.05);红松人工林显著提高了土壤水解氮和轻组有机碳含量且对易氧化有机碳含量的影响也较敏感,但显著降低了总有机碳和总氮含量(p<0.05);落叶松人工林明显提高了土壤微生物量碳和可溶性碳含量(p<0.05),但显著降低总有机碳、总氮和水解氮及其余有机碳组分含量(p<0.05);云杉人工林显著提高土壤水解氮和可溶性有机碳含量(p<0.05),但显著降低其余有机碳组分含量。可以认为人工更新类型对土壤有机碳各组分含量有显著影响,其中,水曲柳和红松人工林对有机碳各组分的影响较为明显。从红松人工植被恢复的时效性来看,所研究的不同恢复时段红松人工林土壤总有机碳、总氮和水解氮含量表现出随着人工恢复的时间而增加的趋势,62年生红松人工林土壤全氮量与红松原始林之间无显著性差异,且下层土壤总有机碳含量显著高于红松原始林(p<0.05),表明人工植被恢复超过60年时土壤总有机碳和全氮量即可得到有效恢复并接近红松原始林水平:土壤颗粒有机碳含量与总有机碳的关系极为显著(p<0.01),表现出虽红松人工更新植被土壤颗粒有机碳含量显著低于红松原始林(p<0.05),但随人工更新时间增加而显著增加的规律,可以认为土壤颗粒有机碳含量可作为定量表征红松人工林植被恢复引起的土壤有机碳变化的敏感性指标。
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