赤水河下游3种林分类型土壤有机碳含量和影响因素研究

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1、赤水河下游3种林分类型土壤有机碳含量和影响因素研究　　摘要：对贵州赤水河下游杉木[CunninghamiaLanceolata（Lamb.）var]林、马尾松[Pinusmassoniana（Lamb.）Hook]林及竹[Phyllostachysedulis（Carr.）H.Delehaie]林土壤有机碳、碳密度及其垂直分配特征进行了研究，并探讨了土壤养分对其影响。结果表明，3种林分类型0～80cm剖面土壤有机碳平均含量为竹林（15.46g/kg）﹥杉木林（13.78g/kg）﹥马尾松林（9.72g/kg），差异显著；有机碳密度为杉木林（12.87kg/m2）

2、﹥竹林（11.73kg/m2）﹥马尾松林（8.21kg/m2），差异极显著；3种林分类型土壤有机碳含量和碳密度均随土层深度增加而逐渐降低，有机碳含量均为0～10cm层最大，分别是剖面有机碳含量均值的1.47～2.30倍，而0～20cm土壤碳密度分别占剖面碳密度的31.71%～47.83%，显著高于其他各层，土壤有机碳和碳密度均具较强的表聚性，应加强生态环境保护，避免人为活动和减少水土流失；杉木林和毛竹林影响土壤有机碳含量的主导因子为水解氮，而马尾松林为有效磷。关键词：林分类型；土壤有机碳；土壤碳密度；土壤养分中图分类号：S714.2文献标识码：A9文章编号：04

3、39-8114（2013）23-5741-05CO2在大气层中的积累引起了全球变暖、降水格局改变和海平面上升等全球性问题的发生，威胁着全球生态环境和人类自身生存与发展，因而引起国际社会普遍关注[1]。森林生态系统是陆地生态系统中最重要的碳库，在维护区域生态环境和全球碳平衡方面起着极其重要的作用[2，3]。森林土壤碳约占全球土壤有机碳库的73%[3-5]，森林土壤有机碳库贮量的微小变化都可显著地引起大气CO2浓度的改变[5]，是全球碳循环研究极其重要的部分。因此，在全球气候变化背景下，森林土壤有机碳库研究已成为全球碳循环研究的重点之一。虽然在黔中喀斯特地区[6]和

4、贵州西部地区[7]已有过不同森林类型土壤有机碳的相关研究报道，但由于森林土壤有机碳库受植被类型、气候和土壤等因素的影响具有较高的变异性，而赤水河下游地区森林土壤有机碳的研究几乎是空白，给该区森林土壤碳储量估算造成了一定难度。为此，本研究对赤水河下游杉木[Cunninghamialanceolata（Lamb.）Hook]林、马尾松[Pinusmassoniana（Lamb.）var]林和毛竹[Phyllostachysedulis（Carr.）H.Delehaie]林3种主要林分类型土壤有机碳、碳密度及其垂直分配特征进行了研究，并探讨了土壤养分对其的影响，以期为

5、掌握该区森林土壤有机碳的存储情况，为区域性森林土壤碳库估算及应对气候变化下的森林经营提供科学依据。91研究地概况研究地位于贵州省赤水河下游的楠竹林场，北纬28°27′，东经105°58′。最高处海拔1730m，最低处221m。土壤以紫色土为主。属中亚热带湿润季风气候区，雨量充沛，水热同季，冬暖春早，夏季炎热多伏旱，全年日照少，初夏晚秋多阴雨，立体气候和地区差异显著的气候特点。年平均气温18℃（最高41℃，最低-2℃）。年均降雨量为1268.8mm，年均相对湿度82%，年日照时间1297.7h；无霜期300～340d，并随海拔上升而递减，800m以下地区无霜期30

6、0d，800m以上地区无霜期210～300d。其森林植被主要有杉木林、马尾松林、毛竹林、常绿阔叶林等。2材料与方法2.1样地设置及样品采集2008年9-10月在赤水河下游的楠竹林场选择相似立地条件的具有代表性的杉木林、马尾松林和竹林3种林分类型，各设置样地3个，样地规格为30m×30m。分别对样地进行每木检尺，调查密度、郁闭度、树高、胸径、枝下高和冠幅等因子，并对样地的坡度、坡位、坡向、土壤和岩性等基本情况进行记录（表1）。在每个样地内按S形挖取3个土壤剖面，将每个剖面分为0～10cm、10～20cm、20～40cm、40～60cm、60～80cm，分别在每层内

7、采集1个土壤环刀和1袋5009g土壤样品。用环刀法测定土壤容重，土壤样品经自然风干后，磨碎过2mm筛，采用重铬酸钾-外加热容重法测定有机碳含量。土壤养分含量测定按《森林土壤分析方法》[8]进行。2.2土壤有机碳密度的计算3种林分类型土壤有机碳含量随土层间的垂直变化分析发现，杉木林和马尾松林0～10cm土层与10～20cm、20～40cm、40～60cm、60～80cm各土层之间有机碳含量均存在极显著差异（P0.05），而杉木林和竹林在各土层间变化差异均不显著（P>0.05）。3.23种林分类型土壤碳密度及其剖面分布　　土壤碳密度已成为评价和衡量土壤有机碳储量的一

8、个极其重要的指标[9，1