退化土壤具有巨大的固碳潜力,我国南方红壤侵蚀区马尾松林下发育了大面积的芒萁,芒萁对恢复该地区土壤有机碳的作用仍不清楚。本文以福建省长汀县河田镇侵蚀退化山地为研究区,选择典型植被恢复序列,即未治理地、治理13年马尾松林和治理30年马尾松林。在对比分析马尾松林下芒萁覆盖(MQ)土壤和林下裸地(CK)土壤有机碳含量和储量的基础上,利用室内模拟降雨淋溶实验结合紫外和荧光光谱、磷脂脂肪酸等技术,研究芒萁淋溶产生的可溶性有机碳数量及结构、土壤微生物数量及其功能群变化,阐明芒萁对退化红壤有机碳积累的影响。研究结果对深入理解退化红壤固碳机制具有重要科学价值,对红壤侵蚀区生态恢复和林下植被管理具有重要意义。主要研究结果如下:(1)治理13年和30年马尾松林下芒萁盖度和芒萁生物量均显著高于未治理地;土壤有机碳储量随着马尾松林植被恢复年限的增长而增加;各林地芒萁覆盖土壤有机碳含量均显著高于裸地土壤。说明芒萁恢复增加了土壤有机碳储量。(2)通过室内模拟降雨淋溶芒萁和马尾松的鲜叶及枯落物,结果表明:芒萁鲜叶淋溶液可溶性有机碳(DOC)含量最高,芒萁枯叶淋溶液可溶性有机质(DOM)芳香化指数和腐殖化指数最高。马尾松林下芒萁覆盖土壤DOC含量及DOM的芳香化指数和腐殖化指数均显著高于林下裸地土壤。利用马尾松和芒萁的鲜叶与枯落物淋溶液对表层原状土柱(0-10 cm)进行淋溶实验表明,土壤渗滤液DOC含量及其芳香化指数均低于其淋溶液,林下裸地土壤DOC截留量高于芒萁覆盖土壤。以上结果表明在南方侵蚀红壤马尾松林植被恢复过程中随着芒萁大量覆盖地表,通过降雨淋溶产生大量DOM,这些DOM在进入土壤后由于吸附作用被截留在土壤中,从而增加了土壤有机碳的积累。同时,侵蚀裸地土壤在芒萁覆盖后可溶性有机质芳香化和腐殖化显著提高,可溶性有机质结构更加复杂,更不易被分解,也有利于土壤有机碳的积累。(3)各林地芒萁覆盖土壤微生物生物量碳(MBC)含量和酶活性均显著高于林下裸地土壤;芒萁覆盖土壤微生物脂肪酸总量、细菌、革兰氏阳性菌(G+细菌)、革兰氏阴性菌(G-细菌)、放线菌、丛枝菌根和真菌脂肪酸生物量均高于裸地土壤,芒萁覆盖土壤真菌与细菌比值亦均显著高于林下裸地土壤。说明芒萁生长和覆盖促进了土壤微生物生长和繁殖,土壤微生物量和微生物活性显著提高,同时也改变了土壤微生物群落组成,土壤中真菌所占比例的提高有利于土壤有机碳的积累和稳定,土壤生态系统更加稳定。