莽山不同次生林土壤有机碳分布与土壤物理性质的相关性

[目的]探讨湖南莽山国家级自然保护区三类次生林土壤有机碳(SOC)分布特征与土壤物理性质的关系,为该地区森林土壤碳储量的准确计量及森林土壤固碳增汇提供参考依据.[方法]在海拔1230~1300 m区域内的杉木、粤松林和竹林内设9个固定标准地,采集不同层次土壤样品32个,测定其SOC、土壤容重及田间持水量,运用方差分析、相关分析及回归分析法研究不同植被类型SOC分布特征及其与土壤容重和田间持水量间的关系.[结果]杉、松、竹三类林地不同土层SOC含量存在显著差异(P<0.05,下同),随土壤深度增加呈递减趋势;不同林分变化幅度差异不同,且各土层间的差异达显著水平.三类林地0~40 cm土层SOC存贮有机碳在整个土层所占比重不同,分别为77.7%、77.1%和85.9%.经回归分析发现,杉、松、竹三类林地SOC和土壤容重拟合值R分别为0.632、0.727和0.615,杉木林SOC含量与土壤容重呈极显著相关(P<0.01,下同);三类林地SOC含量与田间持水率均呈极显著或显著正相关.方差分析结果表明,黏粒、粉粒、砂粒含量在同一土层中的三类林地间存在极显著差异;黏粒、粉粒、砂粒含量与SOC含量相关不显著(P>0.05),而砂粒与黏粒、粉粒存在极显著负相关.杉、松、竹三类林地砂粒含量在土壤垂直剖面各层均高于黏粒、粉粒含量.[结论]莽山不同次生林SOC与土壤物理性质密切相关,土壤容重、田间持水量、土壤机械组成等物理性质可作为营林和增加森林土壤碳汇的参考指标.     

莽山土壤有机碳及其空间分布格局

根据标准样地取样和实验室得出的数据及莽山第二次土壤普查资料,估算莽山土壤有机碳的含量和储量。结果表明,土壤有机碳含量大小顺序为:黄棕壤>山地黄壤>红壤>紫色土。莽山土壤有机碳总储量约为3.436×106 t,各类型土壤碳储量从大到小依次为:山地黄壤>黄棕壤>红壤>紫色土>草甸土,莽山主要土壤类型有机碳平均密度为195.35 tC·hm-2。莽山不同土壤类型的有机碳平均密度从大到小依次为:草甸土>黄棕壤>山地黄壤>红壤>紫色土,空间分布在106.85~216.83 tC·hm-2范围内变动。莽山表层土壤(0~20 cm)有机碳密度差异较大,变化范围在41.74~85.67 tC·hm-2之间,面积加权平均值为75.30 tC·hm-2。莽山表层(0~20cm)土壤有机碳储量为1.493×106 t,占莽山土壤有机碳库总碳储量38.55%。