山西太岳山不同林龄油松林土壤有机碳稳定性的变化特征

【目的】分析不同林龄油松林土壤有机碳及其组分的变化特征，为揭示维持油松林土壤有机碳稳定性的生物学机理提供理论依据。【方法】以山西太岳山林区40，80和110年生的油松林为研究对象，测定不同林龄油松林土壤有机碳及其组分（高氧化活性有机碳（F1）、中氧化活性有机碳（F2）、低氧化活性有机碳（F3）、稳定有机碳（F4））含量、pH、全氮含量、全磷含量、阳离子交换量、土壤酶活性和土壤粒径分布，分析不同林龄油松林土壤有机碳的稳定性和土壤理化性质的变化特征。【结果】土壤有机碳含量随林龄的增加而增大。难被氧化分解的有机碳组分（F3和F4）占总有机碳的70%以上，且所占比例随林龄的增大而增高；易被氧化分解的有机碳组分（F1和F2）占总有机碳的30%以下，随林龄的增大占比总体降低。40，80和110年生油松林在0~10 cm土层土壤有机碳的稳定系数分别为2.69，5.77和6.60，在10~20 cm土层分别为3.42，5.90和6.36。随着林龄的增加，土壤全氮含量、阳离子交换量、β-1,4-葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性呈增大趋势；在0~10 cm土层，土壤黏粒和粉粒含量呈降低趋势，土壤砂粒含量呈增大趋势。地表凋落物现存量与土壤有机碳含量呈显著的正相关关系，与F4呈极显著正相关关系，影响土壤总有机碳的积累与稳定。逐步回归分析结果显示，F1主要受全氮、阳离子交换量、粉粒含量、砂粒含量和β-1,4-葡萄糖苷酶活性的综合影响；F2主要受pH和β-1,4-葡萄糖苷酶活性的综合影响；F3主要受粉粒含量、β-1,4-葡萄糖苷酶活性和纤维二糖水解酶活性的综合影响；F4主要受pH、全氮、黏粒含量、粉粒含量和砂粒含量的综合影响；总有机碳主要受pH、全氮、全磷和阳离子交换量的综合影响。【结论】当油松林林龄为40~110年时，随林龄的增加，土壤理化性状和生物学性状均得到改善，林龄越高，土壤有机碳固持能力越强，土壤有机碳库越稳定。