不同强度间伐和林下植被剔除对毛竹叶片氮磷化学计量特征的影响

【目的】毛竹(Phyllostachys edulis)是我国亚热带地区主要的竹种,发挥着重要的生态系统服务功能。间伐和林下植被剔除(砍灌除杂)作为毛竹林常见的经营管理措施,可能会影响土壤养分有效性,进而作用于毛竹叶片氮(N)、磷(P)含量及其化学计量特征,但由于缺乏相关的研究,变化趋势目前仍然不清楚。【方法】研究选取中亚热带毛竹林作为研究对象,开展间伐(25%间伐和50%间伐)和林下植被剔除对毛竹叶片N、P化学计量特性影响的研究。【结果】间伐对毛竹叶片N、P化学计量特征的影响与间伐强度有关,其中25%间伐显著增加毛竹叶片全磷(TP)含量,进而降低叶片N∶P比值;50%间伐和林下植被剔除对毛竹叶片N、P含量及N∶P的比值均没有显著影响。不同处理下毛竹叶片N∶P比值均低于14,推测研究区毛竹人工林主要受到N元素的限制。根据养分限制理论,25%间伐加剧毛竹生长对于N的需求,加强土壤N对毛竹生产力提高的限制作用。但从长远来看,随着全球气候变化程度进一步加深,中亚热带氮沉降愈发严重,来源于大气的氮输入能够极大地补偿毛竹生长对于氮的需求,从而促进其快速生长。【结论】从生产实践和成本的角度考虑,建议在发展毛竹人工林过程中,适当采用一定比例间伐(25%)和保留林下植被的经营措施,有利于毛竹林的高效经营。     

四川盆地西缘4种人工林土壤有机碳组分特征

【目的】了解四川盆地西缘人工林土壤有机碳组分的分布规律.【方法】采集四川盆地西缘4种人工林(柳杉Cryptomeria fortunei、含笑Michelia wilsonii、桢楠Phoebe zhennan和麻栎Quercus acutissima)2个土壤层次(0～20 cm和20～40 cm)的土壤样品,测定土壤总有机碳、颗粒有机碳、轻组有机碳和易氧化有机碳的含量.【结果】麻栎人工林在0～20 cm土壤有机碳、颗粒有机碳和轻组有机碳含量分别为73.40、21.54和19.01 g/kg,显著高于其他3种人工林,而易氧化有机碳含量在不同人工林类型间差异不显著;其次,4种人工林类型0～20 cm土壤碳组分含量均显著高于20～40 cm土层;土壤颗粒有机碳、轻组有机碳和易氧化碳占土壤总有机碳比例分别为12.35%～30.93%、3.74%～25.85%和21.71%～37.66%;同时,4种土壤碳组分之间存在显著正相关关系.【结论】相比常绿阔叶林(含笑林和桢楠林)和针叶林(柳杉林),落叶阔叶林(麻栎林)更有利于土壤有机碳组分的积累.     

杉木纯林与常绿阔叶林土壤活性有机碳库的比较

森林土壤有机碳库占全球土壤有机碳库的70%,其贮量的微小变化, 都可显著地引起大气CO2浓度的改变.为了解森林类型转换对土壤活性有机碳库的影响,作者于2005年5月在中国科学院会同森林生态实验站采样分析了杉木纯林和常绿阔叶林0～10 cm和10～20 cm土层内土壤活性有机碳含量.结果表明,杉木纯林土壤微生物量碳、可溶性有机碳、自由态和闭锁态轻组有机碳含量均显著低于阔叶林土壤(P0.05).但各活性有机碳组分占土壤有机碳的比率没有规律;两种林分土壤的自由态、闭锁态轻组有机碳和重组有机碳含量与土壤有机碳总量均呈极显著的正相关(P0.01),而土壤微生物量碳、可溶性有机碳仅在常绿阔叶林下与土壤有机碳总量呈显著正相关;杉木纯林土壤各有机碳组分与土壤养分的相关性低于常绿阔叶林,且与全磷的相关性低于有效磷,这说明磷的有效性影响杉木纯林的土壤肥力.      

太行山南麓不同演替阶段土壤有机碳含量及季节变化特征

为探讨森林植被演替过程中土壤有机碳含量及其季节性变化,本研究选取太行山南麓不同演替阶段典型植被群落类型:裸地、草地(白草Pennisetum flaccidum)群落、灌木Ⅰ(荆条Vitex negundo L.var)群落、灌木Ⅱ(酸枣Ziziphus jujuba var)群落、20 a(栓皮栎Quercus variabilis)人工林、40 a(栓皮栎Quercus variabilis)人工林不同土层(0~20、20~40、40~60 cm)土壤有机碳及土壤活性有机碳进行研究。结果表明,土壤有机碳及土壤活性有机碳含量表现出随植被演替的推进而逐渐增加的规律性,人工林土壤有机碳含量比演替初期植被类型土壤有机碳含量有了明显增长,且差异显著(P0.05)。6种植被类型土壤有机碳含量随土层深度增加而逐渐降低,均呈现一定程度的表聚性。不同演替阶段土壤有机碳及土壤活性有机碳含量受植物生长节律及环境因素的影响,呈现出显著的季节性变化。由此得出,植被演替的正向发展是增加森林土壤碳库的有效途径。     

不同作物对连作玉米田土壤总有机碳与颗粒有机碳的影响

[目的]为了探究种植不同作物对连作玉米田土壤总有机碳及颗粒有机碳的影响。[方法]在连作玉米田分别种植红芸豆(CRK)、大豆(CSN)、高粱(CSM)三种作物,并以连作玉米(CCN)为对照,测定不同处理收获后土壤总有机碳含量、颗粒有机碳含量,计算土壤总有机碳和颗粒有机碳层化率以及土壤有机碳储量。[结果]除种植红芸豆在30～40 cm土层总有机碳含量增加外,其余处理的总有机碳含量随着土层深度的增加整体呈降低趋势。种植红芸豆在30～40 cm土层土壤总有机碳含量较种植玉米增加23.55%,种植高粱土壤总有机碳含量在0～5 cm土层分别比种植红芸豆、大豆和玉米降低10.26%、9.70%、7.52%。种植大豆能增加表层(0～5 cm)土壤有机碳储量和10～40 cm土层土壤颗粒组分比例,而对于提高土壤总有机碳含量和颗粒有机碳含量不显著。其次,种植红芸豆增加了0～40 cm土层土壤颗粒组分比例,其土壤颗粒有机碳含量显著高于种植玉米。[结论]在连作玉米田种植红芸豆较大豆、高粱显著提高5～10 cm和30～40 cm土层土壤有机碳含量以及耕层土壤颗粒组分比例和土壤颗粒态有机碳含量,对于土壤固碳和改善连作玉米田土壤质量有重要意义。     

苏州生态景观林土壤有机碳储量及活性组分的垂直分布特征

为探究生态景观林类型对土壤有机碳（SOC）固持的影响,选择苏州市香樟人工林（Cinnamomum camphora plantation）、喜树人工林（Camptotheca acuminata plantation）、水杉人工林（Metasequoia glyptostroboides plantation）、栾树人工林（Koelreuteria paniculata plantation）和池杉人工林（Taxodium distichum var. imbricatum plantation）5种生态景观林为研究对象,测定分析了各林分的0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm和60～80 cm、80～100 cm 5个土壤层次有机碳、可溶性有机碳（DOC）、微生物生物量碳（MBC）以及易氧化有机碳（EOC）的含量与储量。结果表明：（1）各土层有机碳含量及储量分别在3.34～18.91 g(kg^-1和12.98～66.99 t·hm^-2之间,并且在不同林分之间差异显著,尤其是表层土壤有机碳;并且,香樟和喜树人工林0～100 cm土壤有机碳储量要显著高于其余3种林分。（2）不同生态景观林土壤可溶性有机碳、微生物生物量碳和易氧化有机碳差异显著,且具有明显的表聚效应;在不同林分之间,栾树和水杉人工林0～100 cm土壤可溶性有机碳与微生物生物量碳的储量最高,喜树和香樟人工林0～100 cm土壤易氧化有机碳储量最高。（3）试验地土壤有机碳及其活性组分主要与全氮、全磷极显著正相关,与容重极显著负相关。生态景观林类型显著影响0～100 cm土壤有机碳及活性组分的含量和储量;相较于水杉、栾树和池杉人工林,香樟和喜树人工林更有利于试验区土壤有机碳固持。     

不同人工植被下土壤活性有机碳及碳库管理指数变化

探讨了黄土丘陵区不同人工植被下土壤总有机碳(TOC)、3种氧化活性有机碳及碳库管理指数(CMI)的变化特征。结果表明:0～100 cm土层,不同人工植被下土壤总有机碳、3种活性有机碳含量均随土层加深而递减,但整个土壤剖面总有机碳及其活性组分含量均表现为刺槐柠条撂荒地坡耕地,且差异主要在0～40 cm土层;同一土层,不同人工植被下3种土壤活性有机碳含量及有效率表现为低活性有机碳(0.67～2.02 g·kg-1,10.47%～33.00%)中活性有机碳(0.12～1.38 g·kg-1,6.44%～22.52%)高活性有机碳(0.03～0.68 g·kg-1,2.10%～11.09%)。不同人工植被下有机碳活性越强,则其CMI的差异越大且影响深度越深,相比坡耕地,3种人工植被均显著提升了0～100 cm深各土层高活性有机碳CMI,且平均增幅表现为刺槐(213.9%)柠条(152.4%)撂荒(82.6%),中和低活性有机碳CMI只在人工刺槐和柠条林下100 cm深各土层显著增加。综上,人工林植被具有提升100 cm土壤碳库及其质量的潜力,且总体以刺槐效果较佳。     

不同植茶年限土壤团聚体有机碳的分布特征

【目的】探索和了解茶园土壤有机碳的稳定性及碳固持能力。【方法】采用野外调查和室内分析相结合的方法,开展植茶年限为15 a、22 a、30 a和50 a土壤团聚体有机碳分布特征研究。【结果】随着土壤团聚体粒径的减小,团聚体总有机碳、活性有机碳、颗粒有机碳、水溶性有机碳和可矿化碳含量增加,最大值主要集中于＜0.25 mm、0.5—0.25 mm团聚体中,而团聚体微生物量碳含量则随粒径减小而先增加再减小,最大值分布于5—2 mm团聚体中,团聚体中各组分有机碳占总有机碳比例随团聚体粒径减小而减小;随植茶年限的延长,团聚体中总有机碳含量增加,活性有机碳和颗粒有机碳先降低再增加,植茶22 a时含量最低,而水溶性有机碳、可矿化碳和微生物量碳则呈现先增加再降低的趋势,植茶30 a时含量最高,且团聚体中各组分有机碳占总有机碳比例均随着植茶年限的延长呈现下降的趋势;土壤团聚体总有机碳以及各个碳组分含量均为0—20 cm土层大于20—40 cm土层,而土壤团聚体各组分有机碳占总有机碳的比例均为20—40 cm土层大于0—20 cm土层。【结论】较小粒径团聚体有机碳稳定性较强,土壤有机碳固持能力存在临界植茶年限;0—20 cm土层碳汇效应较20—40 cm土层强。     

藏东南色季拉山西坡土壤有机碳库研究

土壤碳是森林生态系统最大的碳库,是其碳循环的极其重要组分.土壤微生物生物量是陆地生态系统碳循环的重要组成部分.为探讨不同森林植被类型对土壤活性有机碳库的影响,以西藏色季拉山(西坡)的高山灌丛(Alpine shrub,AS)、杜鹃林(Rhododendron forest,RF)、急尖长苞冷杉林(Abies georgei var.smithii forest,AGSF)和林芝云杉林(Picea likiangensis var.linzhiensis forest,PLLF)为试验对象,研究了林地土壤有机碳、总氮含量及微生物生物量.结果表明:高海拔植被类型具有较高的土壤活性有机碳含量和分配比例.土壤总有机碳表现在0-10cm均差异显著;在10-20cm和20-40cm无规律性(P＜0.05).土壤全氮表现在0-10cm AS均差异显著,而RF、AGSF和PLLF差异不显著;在10-20cm AS、RF、AGSF与PLLF均相差显著;在20-40cm AS、RF、AGSF与PLLF均相差不显著(P＜0.05).土壤微生物量碳含量与土壤总有机碳含量关系密切,呈显著的正相关.土壤微生物生物量氮含量和比例随微生物生物量碳含量和比例增加而增加.色季拉山土壤微生物量碳含量均随海拔升高而增加.在不同植被类型的生态系统中,土壤总有机碳含量、土壤颗粒有机碳和土壤易氧化碳含量均呈现出随土层深度增加而递减的变化趋势.土壤颗粒有机碳含量占土壤总有机碳含量和土壤易氧化有机碳含量占土壤总有机碳含量的比率范围不同,且随土层深度增加比率减小.土壤活性有机碳与土壤总有机碳显著相关,土壤易氧化有机碳与颗粒有机碳的相关系也比较显著(P＜0.05).     

崇明岛不同年龄水杉人工林生态系统碳储量的特点及估测

水杉(Metasequoia glyptostroboides)是我国亚热带地区人工用材和城镇绿化的重要树种之一,由于生长速度快,种植广泛,水杉人工林在碳汇林经营中,也具有重要意义.本试验在上海崇明岛东平国家森林公园设置样地,调查分析了不同年龄阶段水杉人工林生态系统土壤碳密度和碳储量,测定了林地枯落物层和林下植被层碳储量,并用生物量方程法估测了树木生物量及各组分的碳储量.结果表明,水杉人工林生态系统碳储量随着生长年限的增加而增加,在8、15和30年生水杉人工林生态系统内,总碳储量分别为87.02,117.69和160.26 t·hm-2;在8、15和30年生3个林分中,乔木层碳储量所占比重分别为5.3%,22.8%和41.0%,土壤层碳储量所占比重为88.8%、75.6%和57.1%.在8年生林分内,林下植被层碳储量(1.94 t·hm-2)和枯落物层碳储量(3.19 t·hm-2)占林分总碳储量比例最大,15年生和30年生水杉人工林林下植被碳储量近似相同(约为0.7 t.hm-2),分别占总储量的0.6%和0.5%.在不同年龄的水杉人工林林分中,同一土壤深度层次,土壤碳含量高低顺序是30年>15年>8年,表明有机碳含量随林龄的增长而增加.在不同年龄水杉人工林林分中,土壤碳含量均随土壤深度的增加而呈下降趋势,0～20cm、20～40 cm和40～60 cm相邻层次之间碳含量差异均达到显著水平(P<0.05).     

不同植被覆盖方式对土壤活性有机碳及腐殖质的影响

【目的】探讨不同植被覆盖方式对土壤有机碳和腐殖质组分的影响,为湖南衡阳不同植被恢复措施的生态效益评价提供依据。【方法】以研究区不同植被覆盖模式（自然恢复草地、人工恢复草地、灌丛草本混交地、灌丛地和乔木灌丛混交地）土壤作为研究对象,分析表层(0～10 cm)与亚表层(10～20 cm)土壤理化性质、土壤活性有机碳组分和土壤腐殖质组分的特征。【结果】①自然恢复草地土壤pH显著高于其他植被覆盖方式,自然恢复草地和灌丛地土壤体积质量显著高于其他植被覆盖方式,土壤有机碳、碱解氮和速效磷含量则以人工恢复草地和灌丛草本混交地显著高于其他植被覆盖方式,速效钾含量在不同植被覆盖方式间差异不显著。②人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤微生物生物量碳、胡敏酸、富里酸、胡敏素含量及胡敏酸/土壤有机碳、胡敏酸/富里酸显著高于其他植被覆盖方式(P＜0.05)。③人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤易氧化有机碳、土壤微生物熵与土壤有机碳活度显著低于其他植被覆盖方式(P＜0.05)。④除速效钾外,土壤微生物生物量碳、土壤易氧化有机碳、土壤微生物熵和土壤有机碳活度均与土壤腐殖质组分以及土壤理化性质存在密切的相关性。【结论】人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤有机碳稳定性较强,土壤腐殖化度和腐殖质聚合度更高,更有利于土壤碳的积累与土壤肥力的提高。     

辽东山地水源林土壤的有机碳与植被生物多样性关系

以辽东山地蒙古栎山杨林、槭树蒙古栎林、落叶松人工林、山杨林和白桦山杨林5种水源林为研究对象,分析物种组成、多样性、丰富度等因素对土壤有机碳、微生物量碳和土壤可溶性有机碳含量特征的影响。结果显示:土壤有机碳和可溶性有机碳含量均表现为落叶松人工林最高,山杨林最低,微生物量碳含量表现为落叶松人工林最低;从土层上看,0~10 cm土壤有机碳、可溶性有机碳和微生物量碳含量均显著高于10~30 cm土层的含量;土壤微生物量碳含量与多样性和丰富度呈正相关,并且乔木多样性和丰富度对土壤微生物量碳含量的影响大于灌木和草本;土壤有机碳和可溶性有机碳含量与灌木多样性和丰富度均呈显著负相关,并且影响随土层的加深逐渐减弱。     

神农架不同海拔巴山冷杉林土壤活性有机碳特征

选取土壤微生物量碳(MBC)和水溶性有机碳(WSOC)2个活性有机碳组分指标,研究神农架巴山冷杉林土壤活性有机碳组分含量的海拔梯度分布特征及其影响因子。结果表明:土壤微生物量碳和水溶性有机碳均随着海拔的升高而增加,随着土层的加深而降低。其中土壤微生物量碳在海拔2 200~3 000 m为0.30~1 22 g/kg,占总有机碳的1.05%~2.09%;水溶性有机碳在不同海拔范围为0.16~0.69 g/kg,占总有机碳的0.57%~1.20%。2个土壤有机碳活性组分均与土壤总有机碳含量、土壤全N含量和土壤湿度呈极显著正相关(P0.01),而与土壤温度呈极显著负相关(P0.01),土壤总有机碳含量是影响土壤活性碳组分含量的决定因素。2个活性有机碳组分之间也呈极显著正相关(P0.01)。     

喀斯特小流域不同土地利用方式土壤活性碳组分的变化特征

以贵州普定县陈家寨小流域为对象,探讨5种不同土地利用方式0~20 cm土层各活性有机碳组分的差异特征及其与土壤总有机碳间的关系。结果表明:贵州陈家寨喀斯特小流域0~20 cm土层土壤总有机碳含量为42.03(±25.08)g/kg,其中灌木林地有机碳含量最高为77.44(±28.38)g/kg,是耕地有机碳含量的3.5倍;土壤水溶性有机碳的含量表现为灌木林地荒草地人工林果园耕地,游离活性有机碳的含量表现为灌木林地人工林荒草地果园耕地,易氧化有机碳的含量表现为灌木林地人工林荒草地耕地果园;土壤总有机碳含量与各活性碳组分间均有显著相关关系,其中与游离活性有机碳的相关系数最高。不同土地利用方式下土壤有机碳含量不同,各活性有机碳组分既有相同之处,又存在差异,说明土壤活性有机碳的复杂性,因此不同活性有机碳的表征指标无论数值还是变化趋势不能直接比较。     

广西喀斯特峰丛洼地造林对土壤有机碳、氮及其组分的影响

植树造林是促进退化喀斯特生态系统植被恢复同时提升生态碳汇的重要措施。目前,关于喀斯特峰丛洼地区造林对土壤碳氮组分及其生物化学稳定性的影响认识还很不足。本研究在广西喀斯特峰丛洼地区配对采集了玉米地及其邻近人工林表层(0～15 cm)和亚表层(30～45 cm)土壤样品各14组,采用酸水解法对土壤碳、氮组分(活性碳、氮组分I,活性碳、氮组分II和惰性碳、氮组分)进行了测定。研究表明,农田退耕造林20年后,表层和亚表层土壤总有机碳、全氮、活性碳组分、惰性碳组分、活性氮组分与惰性氮组分含量均有不同程度的增加。与农田相比,人工林土壤碳库活度(活性碳库/惰性碳库)整体降低,碳库稳定性(惰性碳占土壤总有机碳的比例)显著提高。逐步回归分析表明,根系生物量、碳酸钙和交换性钙离子是造林后土壤有机碳、氮及其组分含量增加的主控因子。     

经营管理对森林土壤有机碳库影响的研究进展

森林土壤有机碳库在全球碳循环及减缓气候变暖中发挥着重要作用。施肥、火烧、采伐、林下植被管理、覆盖等营林措施改变了森林生态系统的生产力,显著影响了森林土壤的碳输入和碳输出。综述了主要营林措施对森林土壤有机碳库的影响及其机制,并探讨今后的研究重点。总体而言,施用有机肥、有机无机肥配施及生物质炭添加均可提高土壤有机碳含量。氮肥对土壤有机碳含量的影响存在增加、降低和无影响3种结果;火烧对土壤有机碳的影响取决于火烧后恢复时间、火烧温度、火烧强度、土层深度等因素;皆伐通过改变土壤温度、含水量、有机碳来源等因素,导致森林土壤有机碳含量下降;而间伐对土壤有机碳的影响则与间伐强度有关;去除林下植被及凋落物加快了土壤有机碳的分解,但林下植被的替代与添加则会提高土壤有机碳含量;覆盖提高了土壤有机碳含量,但导致有机碳稳定性下降。随着研究方法和观测手段的不断发展,今后应深入研究营林措施对土壤碳形态、结构和转化过程的影响;同时,更多关注人为管理和气候变化对森林土壤碳库产生的叠加效应。     

川西亚高山-高山土壤表层有机碳及活性组分沿海拔梯度的变化

青藏高原东缘亚高山-高山地带土壤碳被认为是我国重要的土壤碳库,作为高海拔低温生态系统,土壤碳对土壤暖化的响应可能也更加敏感。该区域亚高山森林一般分布在海拔3200 m以上,上缘接高山树线和灌丛草地,土壤有机碳含量高。海拔梯度上变化的土壤环境因子是主要土壤温度,海拔梯度上高寒土壤有机碳及活性有机碳组的分布格局,可体现海拔梯度上温度因子对土壤碳动态的影响。对沿海拔3200 m(亚高山针叶林)、3340 m(亚高山针叶林)、3540 m(亚高山针叶林)、3670 m(亚高山针叶林)、3740 m(亚高山针叶林)、3850 m(高山林线)、3940 m(高山树线)、4120 m(高山草地)的土壤表层(0-20 cm)有机碳和活性有机碳组分含量进行分析,结果表明在该海拔范围内,表层土壤总有机碳含量随着海拔的升高而增加,显示高海拔有利于土壤碳的固存;土壤活性有机碳组分中,颗粒态有机碳含量及其占总有机碳比例与海拔呈显著正相关,在海拔最高的4120 m含量和占有机碳总量比例分别达到50.81 g/kg和56.52%。在该海拔范围内海拔越高颗粒态有机碳占有机碳比例越高,显示高海拔土壤有机碳更多以土壤颗粒态碳形式贮存。微生物量碳、水溶性碳、轻组分有机碳与海拔高度没有明显的相关性,表明这些活性有机碳组分受海拔因素影响不大;易氧化有机碳含量与海拔高度显著正相关。因此,颗粒态有机碳含量及其比例可作为高海拔地带土壤活性有机碳库动态的特征指标,表征高海拔地带土壤有机碳动态与贮量受温度影响的指标。     

山地荒漠草地封育对土壤质量的影响

[目的]评价封育草地土壤的质量.[方法]以北疆山地荒漠草地放牧和围封7年草地土壤为研究对象,分析土壤总有机碳、活性有机碳及碳库管理指数的变化.[结果]随着土层深度的增加土壤有机碳、土壤易氧化碳、土壤微生物量碳含量均呈降低趋势.与放牧相比,围封7年土壤易氧化碳与土壤有机碳含量升高,但差异不显著;土壤微生物量碳含量在5～ 50 cm各土层显著升高(P＜0.05).0～20 cm、35～ 50 cm土层碳库管理指数＞ 100.表明草地封育使土壤有机碳活度增大,同时增加了土壤碳的截存,土壤质量有所提升.[结论]围封后,土壤易氧化碳与土壤有机碳含量升高;土壤微生物碳含量显著升高;土壤表层与下层碳库管理指数高于放牧;荒漠漠地长期封育改善了土壤有机质状况和土壤碳库质理,增强了土壤碳汇功能.     

近天然落叶松云冷杉林土壤有机碳研究

森林土壤有机碳是土壤有机碳库的重要组成部分。研究森林经营对土壤有机碳的影响对于应对气候变化下的森林经营有重要意义。该文以东北近天然落叶松云冷杉林地为对象,研究不同层次（0～20 cm、20～40 cm和40～60 cm）的土壤有机碳含量和有机碳密度、间伐的影响及其与其他土壤特性的关系。结果表明:①近天然落叶松云冷杉林土壤有机碳含量平均值为51.11 g/kg,0～60 cm土壤剖面有机碳密度为27.20 kg/m2;②土壤有机碳含量和有机碳密度随土壤深度增加而显著减少,但采伐强度不同其减少程度不同;③间伐强度对土壤有机碳含量和有机碳密度的影响不显著,间伐20年后不同间伐强度间土壤有机碳含量和有机碳密度没有明显的差异;④土壤有机碳含量与土壤密度呈显著或极显著负相关,而与土壤含水量呈显著或极显著正相关;⑤不同土层中,土壤有机碳含量和有机碳密度与土壤pH值和土壤N、P、K全量和有效量的相关性不尽一致。在整个土壤剖面,除土壤pH以外,土壤有机碳含量和有机碳密度与土壤N、P和K的全量和有效量均呈显著或极显著正相关。      

不同植被配置模式下矿区土壤有机碳与酶活性动态

[目的]探究植被配置模式下矿区废弃地土壤有机碳、微生物量碳、蔗糖酶及过氧化氢酶活性的变化,寻找适宜矿区废弃地植被恢复最佳配置模式。[方法]以山西焦煤集团西山煤电屯兰煤矿废弃地为样地,选取31种植被配置模式进行植被恢复,长期固定监测植被恢复区(0.62hm~2)和自然恢复区(0.5hm~2),采用相关性分析法对2015—2017年土壤有机碳、微生物量碳、蔗糖酶与过氧化氢酶数据进行研究。[结果]与自然恢复区相比,采取植被恢复措施样地土壤有机碳、微生物量碳含量均有不同程度提升。0～20cm土壤层中,灌木+草本植被配置模式增长有机碳含量最多,提升56.4%,乔木+草本植被配置模式提升微生物量碳含量最多,提升99.2%;20～40cm土壤层中,乔木+灌木+草本植被配制模式增长有机碳与微生物量碳含量最多,分别提升55.2%和97.6%。不同深度土壤有机碳、微生物量存在显著差异(P0.05)。土壤有机碳含量与土壤过氧化氢酶、蔗糖酶活性相关性最大,相关系数分别为0.627和0.686。微生物量碳与土壤过氧化氢酶活性无显著相关。[结论]圆柏促进土壤有机碳与微生物量碳增加效果明显。植被恢复可显著提升土壤蔗糖酶、过氧化氢酶活性。植被恢复促进根系以及微生物释放相关物质,促进土壤有机碳及微生物量碳增加,提高土壤中过氧化氢酶和蔗糖酶活性,从而提升矿区废弃地生态恢复速率。