阔叶红松林皆伐迹地恢复方式对土壤有机碳组分的影响

发布时间：2020-11-09 04:54

　　 本文以皆伐迹地阔叶红松林在不同恢复方式下形成的天然次生林以及人工林土壤为研究对象,通过对0～20 cm 土层范围内土壤总有机碳、总氮、水解氮及其各有机碳组分含量的测定与分析,研究了植被恢复措施对土壤各有机碳组分的动态影响。研究发现,不同植被恢复措施是造成土壤有机碳组分含量变化的主要影响因素。就植被自然恢复而言,土壤总有机碳含量随植被的进展演替表现为逐渐增加的趋势,但均显著低于红松原始林(p0.05);土壤总氮和水解氮含量随森林的进展演替均表现出在白桦山杨林降低、水曲柳白桦林增加的一致性规律,但水解氮含量显著低于红松原始林(p0.05),而总氮含量在森林演替至水曲柳白桦林和水曲柳黄檗林时已达到原始林水平;土壤轻组有机碳与总有机碳的关系极为显著(p0.05),表现出虽植被自然恢复过程中轻组有机碳含量显著低于红松原始林(p0.05),但随进展演替而显著增加的一致性规律,可以认为土壤轻组有机碳含量可作为定量表征植被自然恢复过程引起的土壤有机碳变化的敏感性指标。对不同人工植被恢复类型来说,与毛榛子灌丛相比,水曲柳人工林显著提高了土壤总有机碳、总氮、微生物量碳、可溶性有机碳和颗粒有机碳含量,而显著降低了水解氮含量(p0.05);白桦人工林显著提高土壤总氮、微生物量碳和可溶性有机碳含量(p0.05),而显著降低总有机碳、水解氮及其余有机碳组分含量(p0.05);红松人工林显著提高了土壤水解氮和轻组有机碳含量且对易氧化有机碳含量的影响也较敏感,但显著降低了总有机碳和总氮含量(p0.05);落叶松人工林明显提高了土壤微生物量碳和可溶性碳含量(p0.05),但显著降低总有机碳、总氮和水解氮及其余有机碳组分含量(p0.05);云杉人工林显著提高土壤水解氮和可溶性有机碳含量(p0.05),但显著降低其余有机碳组分含量。可以认为人工更新类型对土壤有机碳各组分含量有显著影响,其中,水曲柳和红松人工林对有机碳各组分的影响较为明显。从红松人工植被恢复的时效性来看,所研究的不同恢复时段红松人工林土壤总有机碳、总氮和水解氮含量表现出随着人工恢复的时间而增加的趋势,62年生红松人工林土壤全氮量与红松原始林之间无显著性差异,且下层土壤总有机碳含量显著高于红松原始林(p0.05),表明人工植被恢复超过60年时土壤总有机碳和全氮量即可得到有效恢复并接近红松原始林水平:土壤颗粒有机碳含量与总有机碳的关系极为显著(p0.01),表现出虽红松人工更新植被土壤颗粒有机碳含量显著低于红松原始林(p0.05),但随人工更新时间增加而显著增加的规律,可以认为土壤颗粒有机碳含量可作为定量表征红松人工林植被恢复引起的土壤有机碳变化的敏感性指标。
【学位单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S714.2
【部分图文】：

土层（ｃｍ）?土层（ｃｍ）??图３－１不同演替阶段土壤微生物量碳含量变化?图３－２不同演替阶段土壤可溶性有机碳含量变化??注：表中大写字母表示相同林型不同土层间差异显著，小写字母表示在相同土层不同林型间差异显著（显著性水平??／Ｋ０．０５）；下同。??测定结果表明，不同演替阶段各林分土壤微生物量碳含量的变化范围为??７０．７５？４８４．２９?ｍｇ＾ｋｇ—１，总体上表现出随森林的进展演替呈先降低后增加的规律，但除水??曲柳黄檗林土壤微生物碳含量显著高于红松原始林外（ｐ＜〇．〇５），其余林地均显著低于红??－１２－??

土层（ｃｍ）?土层（ｃｍ）??图３－１不同演替阶段土壤微生物量碳含量变化?图３－２不同演替阶段土壤可溶性有机碳含量变化??注：表中大写字母表示相同林型不同土层间差异显著，小写字母表示在相同土层不同林型间差异显著（显著性水平??／Ｋ０．０５）；下同。??测定结果表明，不同演替阶段各林分土壤微生物量碳含量的变化范围为??７０．７５？４８４．２９?ｍｇ＾ｋｇ—１，总体上表现出随森林的进展演替呈先降低后增加的规律，但除水??曲柳黄檗林土壤微生物碳含量显著高于红松原始林外（ｐ＜〇．〇５），其余林地均显著低于红??－１２－??

３皆伐迹地植被自然恢复对土壤有机碳组分的影响??松原始林（ｐ＜〇．〇５）。说明在植被自然恢复过程中，土壤微生物量碳含量在演替初期降??低，在演替后期逐渐恢复至原始林水平。由图３－１可知，不同土层土壤微生物量碳含量??的变化规律不同。在土壤表层（０？１０?ｃｍ），各林分土壤微生物量碳含量随森林进展演替表??现出先降低后增加的趋势，且各林分中水曲柳白桦林和水曲柳黄檗林土壤微生物量碳含??量显著高于红松原始林〇？＜０．０５），而毛榛子灌丛与红松原始林间无显著差异（ｐ＜０．０５）；在??土壤下层（１０￣２０?ｃｍ），各林分间土壤微生物量碳含量随森林的进展演替无明显差异，但??均显著低于红松原始林（ｐ＜０．０５）。这说明植被自然恢复进程对土壤微生物量碳含量的影??响主要在土壤表层，对土壤下层微生物碳含量的影响不明显。由此可知，土壤微生物量??碳在定量表征植被自然恢复过程中引起的土壤有机碳组含量变化较为敏感。??３．２．３?土壤可溶性有机碳含量变化??由图３－２可知，各林分中土壤可溶性有机碳含量的变化范围为４０．８９￣１１６．０２?ｍｇ．ｋｇ－??＼占总有机碳的９．８５％￣２７．６２％，整体上随森林的进展演替表现出先降低后增加的变化??规律。其中
【参考文献】

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1 石亚攀;陈立新;段文标;张雪;徐非;刘晓锐;;红松针阔混交林林隙土壤总有机碳和易氧化有机碳的时空异质性研究[J];水土保持学报;2013年06期

2 郭彦萃;熊毅;张志;;凉水自然保护区原始红松林与人工林土壤微生物多样性[J];东北林业大学学报;2013年11期

3 孙宝伟;杨晓东;张志浩;马文济;Ali ARSHAD;黄海侠;阎恩荣;;浙江天童常绿阔叶林演替过程中土壤碳库与植被碳归还的关系[J];植物生态学报;2013年09期

4 齐光;王庆礼;王新闯;于大炮;周莉;周旺明;彭舜磊;代力民;;大兴安岭林区兴安落叶松人工林土壤有机碳贮量[J];应用生态学报;2013年01期

5 谢涛;王明慧;郑阿宝;徐长柏;王国兵;葛之葳;阮宏华;;苏北沿海不同林龄杨树林土壤活性有机碳特征[J];生态学杂志;2012年01期

6 廖洪凯;龙健;;喀斯特山区不同植被类型土壤有机碳的变化[J];应用生态学报;2011年09期

7 尚雯;李玉强;王少昆;冯静;苏娜;;科尔沁沙地流动沙丘造林后表层土壤有机碳和轻组有机碳的变化[J];应用生态学报;2011年08期

8 李平;郑阿宝;阮宏华;李莉;沈玉娟;赵琦齐;谢涛;;苏南丘陵不同林龄杉木林土壤活性有机碳变化特征[J];生态学杂志;2011年04期

9 马少杰;李正才;周本智;格日乐图;孔维健;安艳飞;;北亚热带天然次生林群落演替对土壤有机碳的影响[J];林业科学研究;2010年06期

10 黄锦学;黄李梅;林智超;陈光水;;中国森林凋落物分解速率影响因素分析[J];亚热带资源与环境学报;2010年03期

本文编号：2875920