植灌促林过程中碳贮存的变化

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1、植灌促林过程中碳贮存的变化摘要在长汀河田八十里河流域，以采取植灌促林生态恢复措施后严重侵蚀地生态系统为研究对象，分析讨论严重侵蚀退化生态系统在实施恢复措施后的固碳功能和土壤质量的变化。研究表明：经过恢复措施，土壤的碳贮量为54.14t/hm2，为光板地的3.23倍；其中土壤表层的可溶性有机碳（DOC）含量为0.65g/kg，为光板地的1.1倍；土壤微生物碳（MBC）含量为1.46g/kg，分别为光板地和风水林的18.25、4.56倍。表明经实施生态恢复，土壤吸存了更多的碳，表现出碳贮存增加的趋势。　　关键词植灌促林；碳贮存；可溶性有机碳；微生物碳

2、　　中图分类号S718.55+4　3结果与分析　　3.1土壤有机碳含量及其贮量　　从表2可以看出，植灌促林地土壤表层0～10cm的有机碳含量分别是光板地的21.68倍、风水林的1.22倍，表明生态恢复措施后的土壤表层有机碳含量大量增加，超过了风水林；植灌促林地土层10~20cm的有机碳含量是光板地的5.41倍，但仍然小于风水林，表明在实施生态恢复措施后土壤有机碳含量在表层增加的速率大于底层，土壤的全面恢复还需要一段较长的时间。　　土壤有机碳贮量是生态系统碳贮量的重要分量之一。植灌促林地土壤的碳贮量为光板地的3.23倍，表明经过生态恢复，土壤吸存了

3、更多的碳，形成碳贮量增加的趋势，成为重要的碳汇。风水林的土壤碳贮量最高，恢复措施后的土壤有机碳贮量与其还有较大的差距，以目前碳贮量的增加速率看，要想恢复到风水林的水平，还需要一段时间[5]。土壤有机碳主要集中分布在0～40cm土层中，其有机碳贮量占森林土壤总贮量的比例约为70%。总之，实施生态恢复措施后土壤有机碳贮量的差异主要体现在土壤表层。　　3.2土壤可溶性有机碳（DOC）含量及其贮量　　从表3可以看出，植灌促林地土壤表层0~5cm的DOC含量为光板地的1.1倍，相差不大，但仍然小于风水林，表明生态恢复后土壤DOC含量明显提高。光板地的土壤表

4、层5~10cm的DOC含量大于植灌促林地和风水林，这可能是由于光板地和植灌促林地的地表淋溶造成的。生态恢复后的土壤DOC表层含量高于光板地，但土壤底层DOC含量仍高于表层，表明生态恢复措施后的土壤DOC含量有很大的增加，但地表淋溶现象仍然存在。　　3.3土壤微生物碳（MBC）含量及其贮量　　土壤微生物参与C、N、P、S等元素的循环过程和土壤矿物的矿化过程，对土壤结构尤其是团聚体的形成及其稳定性起决定性的作用[8-9]。有研究认为，土壤微生物生物量碳/土壤有机碳可以作为碳素有效性的指标。我国黑土地区土壤表层0~20cmMBC含量为130~240mg

5、/kg，红壤MBC含量介于20～425mg/kg，水稻土MBC介于91~917mg/kg[10]。　　从表4可以看出，3块试验地的土壤MBC含量存在显著差异，总体变化趋势是植灌促林地>风水林>光板地，其中植灌促林地土壤0～5cm土层的MBC含量分别是光板地的18.25倍、风水林的4.56倍；植灌促林地5～10cm土层的MBC含量分别是光板地3.45倍、风水林的1.48倍；植灌促林地0~10cm土层的MBC贮量分别是光板地的4.2倍、风水林的2.3倍。表明生态恢复后的土壤MBC含量大为增加，并超过了风水林，这与土壤有机质含量提高密切相关

6、。经过种植灌木和草本，不仅地上部分生长量增大，也为土壤微生物提供大量凋落物，而且根系发达；密集与表层，根系分泌物和衰败物更是微生物丰富的能源物质。实施生态恢复措施后土壤微生物碳含量的大大提高，表明土壤固碳和碳循环能力也随之提高[9]。　　4结论与讨论　　4.1生态恢复对碳贮存有重要意义　　森林每年约可吸收碳36亿t，是碳的主要吸收者，森林也是生物群的主要贮库，约储存碳48260亿t，相当于目前大气中含碳量的2/3[11-12]。目前，热带亚热带地区由于森林破坏严重，被认为是主要碳源之一[13]。研究结果表明，光板地土壤碳贮存仅为16.74t/hm

7、2，并且每年都因不断侵蚀而损失大量碳，严重退化的生态系统形成一个碳源。植灌促林生态恢复措施后的生态系统正由碳源转化为碳汇。恢复后的土壤表层有机碳贮量明显高于光板地，这与凋落物、枯死细根的碳归还量及表层细根密集度有很大关系。　　经过植灌促林后，严重土壤侵蚀地的土壤有机碳库得到一定程度的恢复[9]。在过去几十年里，我国特别是亚热带地区森林遭大量砍伐后，一定程度上增加了大气CO2浓度。因此，应加强现存天然林和次生林的保护力度，避免采用对林地干扰强度大的措施。同时，对土壤严重侵蚀退化的生态系统应采取恢复措施，恢复植被覆盖，增加森林土壤碳库。　　4.2生态

8、恢复与DOC贮量和MBC贮量变化　　土壤可溶性有机碳（DOC）和微生物生物碳（MBC）一直被世界各国学者作为土壤质量的指标进行研究和探讨