莽山3種主要林分類型土壤有機(jī)碳分布規(guī)律

熊 丹，吳立潮，何介南

（中南林業(yè)科技大學(xué) 林學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

莽山3種主要林分類型土壤有機(jī)碳分布規(guī)律

熊 丹，吳立潮，何介南

（中南林業(yè)科技大學(xué) 林學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

為了研究莽山地區(qū)3種林分類型土壤有機(jī)碳的分布特征，于2013年7月在莽山國(guó)家森林公園選擇3種不同林分類型不同海拔的9個(gè)樣地，采集0～100 cm剖面土樣，分析土壤有機(jī)碳含量和土壤全氮全磷等各肥力指標(biāo)，研究其土壤有機(jī)碳垂直分布特征和與土壤理化性質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性。結(jié)果表明：（1）不同林分土壤有機(jī)碳含量及密度的大小順序?yàn)槌＞G闊葉林＞針闊混交林＞針葉林。（2）不同海拔樣地有機(jī)碳含量及密度差異顯著，且隨著海拔的升高而增加，在針葉林和針闊混交林中，高海拔地區(qū)有機(jī)碳含量顯著高于低海拔地區(qū)。（3）土壤有機(jī)碳含量隨剖面增加而降低。對(duì)于0～20 cm土層，針葉林有機(jī)碳含量頻率分布較分散，其次是針闊混交林，常綠闊葉林含量分布相對(duì)較集中。且各土層有機(jī)碳含量均主要分布在0～50 g·kg-1的范圍內(nèi)。（4）除森林類型的影響外，坡度、坡向和坡位等地形地貌因素也會(huì)顯著影響森林土壤的有機(jī)碳含量，樣地Z1有機(jī)碳含量顯著高于同林分類型其它樣地，可能就是受坡度坡位等因素的影響。（5）3種林分類型土壤有機(jī)碳含量與土壤不同理化指標(biāo)間均存在不同的相關(guān)性。常綠闊葉林土壤有機(jī)碳含量有效鎂、全氮含量在0.01水平極顯著相關(guān)。針葉林土壤有機(jī)碳含量與有效鎂、全氮和容重在0.01水平極顯著相關(guān)。針闊混交林土壤有機(jī)碳含量與氨氮、有效鎂、全氮、全磷以及容重在0.01水平極顯著相關(guān)，與pH在0.05水平顯著相關(guān)。

土壤有機(jī)碳；林分類型；垂直分布；莽山

土壤有機(jī)碳是土壤有機(jī)質(zhì)重要的組成部分，既是土壤肥力的關(guān)鍵指標(biāo)，可為植物提供多種營(yíng)養(yǎng)元素（如N、P、K），又是全球碳循環(huán)的重要組成部分[1]。土壤有機(jī)碳庫(kù)巨大，特別是森林土壤碳儲(chǔ)量占全球土壤碳儲(chǔ)量的73%[2]，其含量及動(dòng)態(tài)變化在土壤質(zhì)量演變和全球碳循環(huán)過(guò)程中具有重要地位。此外，有機(jī)碳能與土壤中其他組分形成不同粒徑的團(tuán)聚體及其他化合物，使得土壤具有通氣性、滲透性以及緩沖性，還能夠吸附土壤中的重金屬以及其他有毒有害物質(zhì)[3-4]，從而降低這些土壤污染物的毒害作用，故有機(jī)碳的研究已涉及到土壤學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)和環(huán)境化學(xué)等諸多領(lǐng)域。

國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量的關(guān)于土壤有機(jī)碳的研究，有研究表明森林土壤有機(jī)碳主要分布于0～100 cm深度的土壤內(nèi)[5-7]。Grand等[8]認(rèn)為土壤有機(jī)碳含量及其活性受成土因素和人為活動(dòng)長(zhǎng)期相互作用的影響，因而能夠表征土壤質(zhì)量；國(guó)內(nèi)分析了多種類型[9]土壤中的有機(jī)碳含量分布特征及其影響因素，得到不同土層有機(jī)碳分布是具有顯著地帶性特征的。因此，加強(qiáng)對(duì)不同地帶性森林土壤有機(jī)碳分布特征的研究，對(duì)于認(rèn)識(shí)森林土壤有機(jī)碳在陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中的地位和作用、防止森林土壤有機(jī)碳庫(kù)損失、土壤肥力退化等具有重要意義[10]。本研究選擇典型亞熱帶地區(qū)莽山9個(gè)不同海拔高度的森林剖面土壤，測(cè)定有機(jī)碳含量、密度及土壤理化性質(zhì)各肥力指標(biāo)，以揭示不同林分類型土壤有機(jī)碳分布規(guī)律及其影響因子，為莽山地區(qū)森林土壤碳儲(chǔ)量合理評(píng)測(cè)以及土壤肥力保持提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

莽山國(guó)家森林公園位于湖南省東南部，南嶺山脈北麓，24°43′43″～ 25°03′12″N，112°45′19″～113°0′10″E。莽山的成土母巖是由斑晶和微斑晶花崗巖構(gòu)成，絕大部分土壤是在花崗巖母質(zhì)上形成的。成土母質(zhì)以坡積物各殘積物為主，坡積物主要分布在山腰和緩坡地段，殘積物主要分布在山脊山峰的陡坡地段。莽山屬南嶺山地中山地貌，系騎田嶺北支南嶺山脈受燕山造山運(yùn)動(dòng)的影響，地面切割作用強(qiáng)烈，海拔相對(duì)高差高達(dá)500～800 m。復(fù)雜的地形、豐沛的降水、較大的相對(duì)高差，使得莽山的土壤、植物呈現(xiàn)出明顯的垂直帶狀分布。自山腳到山頂依次分布著紅壤、山地黃壤、山地黃棕壤、山地草甸土等土壤類型，并且植被類型呈地帶性分布，屬中印半島—華南植物區(qū)系的北緣地，亦即華南植物區(qū)系與華中植物區(qū)系的過(guò)渡地帶，是中國(guó)東南部基本上屬原生型常綠闊葉林及中山針闊混交林的最大面積保存地。

1.2 樣地設(shè)置與樣品采集

按森林生態(tài)系統(tǒng)土壤定位研究方法，在3種不同海拔高度（即600 m以下，600～1 200 m，1 200 m以上）的有代表性的植被類型內(nèi)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地，樣地面積為600 m2（20 m×30 m），總計(jì)有個(gè)9標(biāo)準(zhǔn)樣地，其中常綠闊葉林、針葉林、針闊混交林樣地各3個(gè)，根據(jù)沿對(duì)角線在每個(gè)樣地設(shè)置個(gè)4土壤剖面，每個(gè)剖面按0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm及60～100 cm采土，每層取1 kg以上土，每層打2個(gè)環(huán)刀，將樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，自然風(fēng)干，用木棒碾碎，過(guò)目尼龍篩，裝瓶待測(cè)。各樣地基本情況見(jiàn)表1。

1.3 分析方法

1.3.1 土壤有機(jī)碳測(cè)定

本研究在測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)時(shí)，選取重鉻酸鉀-分光度法，具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：稱取過(guò)尼龍?zhí)愕耐翗佑谙夤苤?，分別加入0.1 gHgSO4固體和5 mL（0.27 mol/L）重鉻酸鉀溶液，搖勻，再緩慢加入濃7.5 mL濃硫酸輕輕搖勻。將試管放入控溫消煮爐，設(shè)置溫度為135 ℃，當(dāng)溫度接近時(shí)100 ℃時(shí)，將消解管放入加熱孔。當(dāng)溫度為135 ℃時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，加熱30 min后，關(guān)掉消煮爐停止加熱，取出消解管水浴冷卻至室溫，加入約50 mL水，繼續(xù)冷卻至室溫，用水定容至100 mL刻線，搖勾。將定容后試液靜置，取約80 mL上清液至離心管中，以離心再靜置至澄清，于波長(zhǎng)585 nm處，用1 cm比色皿，以超純水為參比測(cè)吸光度，然后測(cè)定土壤有機(jī)碳含量。

表1 樣地土壤及植被基本概況Table 1 The basic overview of soil and vegetation

1.3.2 土壤有機(jī)碳密度計(jì)算

各森林類型土壤層（0～100 cm）有機(jī)碳密度(tC/hm2)[11]：

式（1）中，TSOCj為森林土壤層（0～100 cm）平均有機(jī)碳密度（tC/hm2），SOCj為j土層有機(jī)碳含量（g/kg），γj為j土層容重（g/cm3），Hj為j土層厚度（cm），m為土壤剖面土層數(shù)（本研究中，Hj取20 cm和40 cm，m取4層）。

1.3.3 土壤容重、pH值、養(yǎng)分測(cè)定

采用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重；采用酸度計(jì)法測(cè)定土壤pH值；測(cè)定全氮采用凱氏定氮法；全磷的測(cè)定采用間斷化學(xué)分析儀，全鉀則采用火焰光度計(jì)法，土壤氨氮、硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮采用氯化鉀溶液提?。止夤舛确y(cè)定；有效鎂的測(cè)定均采用原子吸收分光光度法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS19.0顯著性F測(cè)驗(yàn)和Duncan 多重比較法（P＜ 0.05）進(jìn)行分析，圖形采用 Origin Pro 8.5.1 進(jìn)行處理。

2 結(jié)果分析

2.1 三種林分類型有機(jī)碳含量

由表2可知，莽山各海拔高度的0～100 cm深土壤有機(jī)碳含量的算術(shù)平均值在16.39～31.11 g·kg-1之間，其中常綠闊葉林土壤平均有機(jī)碳含量（26.66 g·kg-1）高于針闊混交林（21.73 g·kg-1），高于針葉林（22.96 g·kg-1）。對(duì)于不同林分類型樣地，相同深度土層土壤中有機(jī)碳含量差異性不同，其中0～20 cm土層的有機(jī)碳含量差異最顯著，其次是20～40 cm層，40～60 cm土層有機(jī)碳含量差異不明顯（P＞0.05）。

所有3種林分類型中，同一林分的不同深度土層（0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm及60～100 cm）之間有機(jī)碳含量均具有極顯著性差異（P＜0.01）。而且隨著剖面深度的增加，土壤有機(jī)碳含量顯著下降。

表2 3種林分類型土壤有機(jī)碳含量(平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)差)?Table 2 The soil organic carbon content of three kinds forest types (mean ± standard deviation) (g·kg-1)

3種林分樣地土壤有機(jī)碳含量均隨樣地海拔增高而增加，其中針葉林有機(jī)碳含量變異系數(shù)最大（30.59%）。

圖1顯示，所有的3種林分類型的樣地，有機(jī)碳含量分布差異最大的部分均出現(xiàn)在0～20 cm土層內(nèi)。從各層土壤有機(jī)碳含量的分布頻率看出，常綠闊葉林土壤有機(jī)碳含量的分布頻率最集中，100%分布在0～50 g·kg-1的范圍內(nèi)，其次是針闊混交林，針葉林分布最分散，且各層有機(jī)碳含量均主要分布在0～50 g·kg-1的范圍內(nèi)。

圖1 3種林分類型不同土層有機(jī)碳含量的頻率分布Fig.1 Three kinds of forest types of the organic carbon content frequency distribution

2.2 3種林分類型土壤有機(jī)碳密度及垂直分布特征

由圖2可知，3種林分類型0～100 cm土壤有機(jī)碳密度是常綠闊葉林（119.6～124.4 tC·hm-2）高于針闊混交林（174.89～190.96 tC·hm-2），高于針葉林（65.1～117.9 tC·hm-2）。3種林分類型0～100 cm土壤的有機(jī)碳密度均隨著海拔的升高而增加。不同海拔的常綠闊葉林樣地土壤0～100 cm有機(jī)碳密度之間無(wú)顯著差異，但隨著海拔的升高，其有機(jī)碳密度略有增加，而針闊混交林與針葉林的有機(jī)碳密度因海拔高度不同而差異顯著（P＜0.05）。

圖2 3種林分類型0～100 cm土壤有機(jī)碳密度/(tC·hm2)Fig.2 0-100 cm soil organic carbon density of three kinds of forest types

圖3顯示，各樣地0～100 cm土層有機(jī)碳密度均隨土層深度的增加而逐漸降低（在圖4中60～100 cm土層，有機(jī)碳密度略有增加，這是由于有機(jī)碳密度的計(jì)算公式中引入了土層厚度這一參數(shù)，而60～100 cm土壤厚40 cm，是其他土層厚度的2倍，故其數(shù)值高于40～60 cm土層的有機(jī)碳密度，若其數(shù)值除以2則少于40～60 cm土層的）。圖中還可以看出，各樣地間表層土（0～20 cm）的有機(jī)碳密度占0～100 cm有機(jī)碳密度比例最高，就不同林分類型而言，常綠闊葉林表層土（0～20 cm）有機(jī)碳密度占0～100 cm有機(jī)碳密度的41.43%～47.97%，為針闊混交林為45.79%～59.58%，針葉林占比38.62%～51.88%。

圖3 不同樣地土壤各剖面平均有機(jī)碳密度Fig.3 Average soil organic carbon density of each cross-section of different kinds of forest

顯著性 F 測(cè)驗(yàn)的結(jié)果表明，不同林分類型的0～20 cm和20～40 cm土層間有機(jī)碳密度差異極顯著（P＜0.01），60～100 cm土層間有機(jī)碳密度差異顯著（P＜0.05）。

同一類型林分各土層有機(jī)碳密度隨著海拔高度的變化不一，不同海拔高度常綠闊葉林各土層有機(jī)碳密度差異不明顯；針葉林和針闊混交林的表層土（0～20 cm）有機(jī)碳密度隨海拔升高而顯著增加。

2.3 有機(jī)碳含量與土壤容重、pH以及各種養(yǎng)分相關(guān)分析

通過(guò)建立土壤有機(jī)碳含量與土壤容重、pH以及各種養(yǎng)分指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系得出它們之間的相關(guān)系數(shù)。由表3可以看出，3種類型林分的土壤有機(jī)碳含量均與土壤全氮及有效鎂含量在0.01水平極顯著相關(guān)。對(duì)于其他指標(biāo)而言，不同林分類型中相關(guān)性各異。針葉林土壤有機(jī)碳含量與容重在0.01水平極顯著相關(guān)；針闊混交林土壤有機(jī)碳含量與氨氮、全磷以及容重在0.01水平極顯著相關(guān)，與pH在0.05水平顯著相關(guān)。

表3 有機(jī)碳含量與土壤理化性質(zhì)相關(guān)性分析?Table 3 Correlation analysis between organic carbon content and soil physical and chemical properties

3 討 論

有大量關(guān)于土壤有機(jī)碳垂直分布的研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)碳含量隨土壤剖面深度的增加而顯著降低[11-14]，這是由于地表凋落物和腐殖質(zhì)層是土壤有機(jī)碳的主要來(lái)源[15-16]，其分解所形成的有機(jī)物質(zhì)會(huì)在土壤表層富集，因而表層土壤有機(jī)碳含量明顯高于深層土壤，且隨著土壤深度增加而逐漸下降。

植被類型直接決定了凋落物的數(shù)量和品質(zhì)，進(jìn)而導(dǎo)致不同林分類型森林土壤有機(jī)碳空間分布的差異，且死根在腐解作用下能直接為土壤提供碳源[17]，故植物根系的分布也會(huì)影響土壤中有機(jī)碳的垂直分布。本研究中，各林分類型土壤有機(jī)碳含量隨著土層剖面深度的增加呈顯著下降趨勢(shì)，且由差異性分析可知，有機(jī)碳含量的差異最大的部分出現(xiàn)在表層土壤（0～20 cm），表明莽林區(qū)森林土壤有機(jī)碳含量的分異主要發(fā)生在表層土壤（0～20 cm），與已有研究結(jié)果[18-19]基本一致。

山體坡位和坡向等地形地貌因素會(huì)顯著影響土壤有機(jī)碳含量分布。周鑫[20]等研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)碳含量與坡度呈負(fù)相關(guān)，下坡和陰坡的有機(jī)碳含量顯著高于上坡和陽(yáng)坡。這可能是由于下坡與上坡相比，土壤會(huì)由上往下逐漸堆積，故下坡土壤質(zhì)地更密實(shí)、土層更厚[21]（見(jiàn)表1），進(jìn)而導(dǎo)致有機(jī)碳含量和密度更高。與上坡相比，下坡?lián)碛袛?shù)量更大凋落物，這有利于土壤微生物通過(guò)新陳代謝，加快凋落物層有機(jī)質(zhì)的分解，促進(jìn)土壤中有機(jī)物質(zhì)在垂直方向上的遷移轉(zhuǎn)化[22]，進(jìn)而導(dǎo)致下坡較深層（60～100 cm）土壤的有機(jī)碳含量和密度也高于上坡。而且通常上坡通氣性好、土壤含水量低，這會(huì)加快土壤有機(jī)質(zhì)的分解[23]，不利于有機(jī)碳的積累。而且陽(yáng)坡植被蒸騰量大，光合產(chǎn)物的積累速率慢，土壤有機(jī)碳輸入量減少[25]。與陰坡相比，陽(yáng)坡?lián)碛懈渥愎?、熱資源，但水分資源較貧乏[24]，這種干暖的環(huán)境不利于土壤有機(jī)質(zhì)積累；而陰坡相對(duì)冷濕，有利于土壤有機(jī)質(zhì)累積[26]。在本研究中，有機(jī)碳含量最高的樣地Z3的坡位處于山底部，地貌為山地陰坡，而且坡度為15°，較為平緩，這些地形地貌因素有利于該樣地土壤有機(jī)碳的積累，故其有機(jī)碳含量顯著高于同林分類型的其他樣地。

莽山林區(qū)土壤有機(jī)碳含量和密度均隨海拔高度的不同而變化顯著，有研究表明，不同海拔梯度有機(jī)碳密度大小的差異是氣候與樹(shù)高、胸徑等共同作用的結(jié)果[27]。海拔高度的不同會(huì)導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)植物種類和繁茂程度存在差異。本研究也發(fā)現(xiàn)，對(duì)于同種林分類型的土壤而言，不同海拔的各層土壤（特別是表層土壤）有機(jī)碳密度差異顯著，而且高海拔樣地有機(jī)碳密度顯著高于中、低海拔樣地。這可能是由于高海拔地區(qū)受常年維持較低溫度、氣候濕潤(rùn)的影響，有機(jī)質(zhì)分解較慢，有利于土壤有機(jī)碳的積累[28]。

本研究中針葉林和針闊混交林土壤容重與土壤有機(jī)碳含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。這是因?yàn)獒樔~林和針闊混交林土壤容重大。土壤容重越大、毛管孔隙度越低，越不利于土壤團(tuán)聚體[29]的形成。而有機(jī)質(zhì)缺乏團(tuán)聚體的物理保護(hù)而易于分解，故本研究針葉林和針闊混交林的土壤容重比常綠混交林大，因此這兩種林分有機(jī)碳含量與土壤容重存在顯著的負(fù)相關(guān)。pH值對(duì)森林土壤中物質(zhì)的存在形態(tài)有顯著影響，有研究表明[30]，土壤pH值的下降，會(huì)削弱土壤中的微生物的活性，進(jìn)而導(dǎo)致土壤有機(jī)碳周轉(zhuǎn)能力下降，有利于有機(jī)碳儲(chǔ)存的積累。本研究中針闊混交林土壤pH低于針葉林（見(jiàn)圖4），因而針闊混交林平均有機(jī)碳含量高于針葉林。碳、氮是土壤有機(jī)物質(zhì)中的重要組成部分，鎂是組成植物葉綠素的重要元素，磷和鉀元素是植物生長(zhǎng)的必需元素，因而有機(jī)碳與這些指標(biāo)之間均表現(xiàn)出一定程度的相關(guān)性[31]。

圖4 不同林分樣地土壤pHFig.4 pH of different types of forestsoil

因此，森林土壤的有機(jī)碳含量是多方面因素綜合作用的結(jié)果，特別是凋落物數(shù)量和種類，山體地形地貌因素（坡度、坡位、坡向））以及人為因素等等。故本研究結(jié)果僅適用于表征莽山地區(qū)森林土壤的區(qū)域狀況，局部反映莽山不同林分類型森林土壤有機(jī)碳垂直分布格局。后續(xù)研究需從時(shí)間空間等多角度來(lái)分析，以進(jìn)一步探究莽山地區(qū)土壤有機(jī)碳的分布規(guī)律及機(jī)理。

4 結(jié) 論

莽山林區(qū)不同林分類型有機(jī)碳含量差異顯著，基本趨勢(shì)是常綠闊葉林＞針闊混交林＞針葉林，土壤有機(jī)碳含量及密度均隨土層深度的增加而降低，且各土層有機(jī)碳含量主要分布在0～50 g·kg-1的范圍內(nèi)。且有高海拔樣地土壤有機(jī)碳含量及密度均高于低海拔樣地。

林地土壤有機(jī)碳含量除受森林類型影響外，還受坡度坡位等地形地貌因素的影響。本研究中樣地，樣地Z1有機(jī)碳含量顯著高于同林分類型其它樣地，可能就是受地形地貌因素的影響。

3種林分類型土壤有機(jī)碳與土壤不同理化指標(biāo)間均存在不同的相關(guān)性。常綠闊葉林土壤有機(jī)碳含量有效鎂、全氮含量在0.01水平極顯著相關(guān)。針葉林土壤有機(jī)碳含量與有效鎂、全氮和容重在0.01水平極顯著相關(guān)。針闊混交林土壤有機(jī)碳含量與氨氮、有效鎂、全氮、全磷以及容重在0.01水平極顯著相關(guān)，與pH在0.05水平顯著相關(guān)。特別是不同林分土壤pH的差異會(huì)在一定程度上引起土壤有機(jī)碳含量的差異。

[1]丁訪軍,潘忠松,周鳳嬌,等. 黔中喀斯特地區(qū)3種林型土壤有機(jī)碳含量及垂直分布特征[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2012, 26(1):161-164.

[2]Dixon RK,Brown S,Houghton RA,et al.Carbon Pools and Flux of Global Forest Ecosystems[J]. Science, 1994,263(5144):90-185.

[3]Weng L,Temminghoff EJ,Lofts S,et al.Complexation with Dissolved Organic Matter and Solubility Control of Heavy Metals in a Sandy Soil[J]. Environmental Science & Technology,2002, 36(22): 10-4804.

[4]余貴芬,蔣 新,吳泓濤,等. 鎘鉛在粘土上的吸附及受腐殖酸的影響[J]. 環(huán)境科學(xué), 2002, 23(5): 109-112.

[5]解憲麗,孫 波,周慧珍,等. 不同植被下中國(guó)土壤有機(jī)碳的儲(chǔ)量與影響因子[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2004, 41(5): 687-699.

[6]黃從德,張 健,楊萬(wàn)勤,等. 四川森林土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的空間分布特征[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2009, 29(3): 1217-1225.

[7]Batjes NH. Total Carbon and Nitrogen in the Soils of the World[J]. European Journal of Soil Science, 2014, 65(1): 4-9.

[8]Grandy AS,Robertson GP. Land-use Intensity Effects on Soil Organic Carbon Accumulation Rates and Mechanisms[J].Ecosystems, 2007, 10(10): 59-74.

[9]彭佩欽,劉 強(qiáng),黃道友,等. 湖南典型農(nóng)田土壤有機(jī)碳含量及其演變趨勢(shì)[J]. 環(huán)境科學(xué), 2006, 27(7): 1319-1322.

[10]胡慧蓉,馬煥成,羅承德,等. 森林土壤有機(jī)碳分組及其測(cè)定方法[J]. 土壤通報(bào), 2010,41(4): 1018-1024.

[11]李 斌,方 晰,李 巖,等. 湖南省森林土壤有機(jī)碳密度及碳庫(kù)儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2015, 35(13): 4265-4278.

[12]孫維俠,史學(xué)正,于東升. 土壤有機(jī)碳的剖面分布特征及其密度的估算方法研究——以我國(guó)東北地區(qū)為例[J]. 土壤, 2003,35(3): 236-241.

[13]肖毅峰. 莽山土壤有機(jī)碳空間分布及其影響因子分析[D]. 長(zhǎng)沙: 中南林業(yè)科技大學(xué), 2013.

[14]丁咸慶,馬慧靜,朱曉龍,等. 大圍山不同海拔森林土壤有機(jī)碳垂直分布特征[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2015, 29(2): 258-262.

[15]何介南,謝寄托,肖毅峰,等. 莽山土壤有機(jī)碳及其空間分布格局[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2014, 34(4): 72-76.

[16]韓娟娟. 子午嶺遼東櫟林碳儲(chǔ)量與土壤理化性質(zhì)研究[D]. 楊凌: 西北農(nóng)林科技大學(xué), 2010.

[17]Jobbágy EG,Jackson RB. The Vertical Distribution of Soil Organic Carbon and Its Relation to Climate and Vegetation[J].Ecological Applications, 2008, 10(2): 423-436.

[18]劉世榮,王 暉,欒軍偉. 中國(guó)森林土壤碳儲(chǔ)量與土壤碳過(guò)程研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2011, 31(19): 5437-5448.

[19]劉桂林,蔣家淡,張鼎華,等. 亞熱帶山地土壤碳動(dòng)態(tài)與吸存研究進(jìn)展[J]. 福建林業(yè)科技, 2007, 34(2): 163-168.

[20]周 鑫,姜 航,孫金兵,等. 地形因子和物理保護(hù)對(duì)張廣才嶺次生林土壤有機(jī)碳密度的影響[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2016, 38(4): 94-106.

[21]薛 立,賴日石,陳紅躍,等. 深圳寶安區(qū)生態(tài)風(fēng)景林典型造林地土壤養(yǎng)分、微生物和酶活性的研究[J]. 林業(yè)科學(xué)研究,2002, 15(2): 242-246.

[22]薛 立,薛 曄,列淦文,等. 不同坡位杉木林土壤碳儲(chǔ)量研究[J]. 水土保持通報(bào), 2012, 32(6): 43-46.

[23]南雅芳,郭勝利,張彥軍,等. 坡向和坡位對(duì)小流域梯田土壤有機(jī)碳、氮變化的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2012,18(3): 595-601.

[24]魏孝榮,邵明安,高建倫. 黃土高原溝壑區(qū)小流域土壤有機(jī)碳與環(huán)境因素的關(guān)系[J]. 環(huán)境科學(xué), 2008, 29(10): 2879-2884.

[25]李 龍,吳麗芝,姚云峰,等. 小流域土壤有機(jī)碳含量的空間變異特征研究——以內(nèi)蒙古赤峰市黃花甸子流域?yàn)槔齕J]. 水土保持研究, 2013, 20(5): 18-23.

[26]邱莉萍,張興昌,程積民. 坡向坡位和撂荒地對(duì)云霧山草地土壤酶活性的影響[J]. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2007, 16(1): 87-93.

[27]阿米娜木·艾力,常順利,張毓?jié)?等. 天山云杉森林土壤有機(jī)碳沿海拔的分布規(guī)律及其影響因素[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2014,34(7): 1626-1634.

[28]Razafimbelo TM,Albrecht A,Oliver R,et al.Aggregate Associated-c and Physical Protection in a Tropical Clayey Soil Under Malagasy Conventional and No-tillage Systems[J]. Soil &Tillage Research, 2008, 98(2): 140-149.

[29]Six J,Bossuyt H,Degryze S,et al. A History of Research on the Link Between (micro)aggregates, Soil Biota, and Soil Organic Matter Dynamics ☆[J]. Soil & Tillage Research, 2004, 79(1): 7-31.

[30]楊繼松,于君寶,劉景雙,等. 三江平原典型濕地土壤腐殖質(zhì)的剖面分布及其組成特征[J]. 土壤通報(bào),2006,37(5):865-868.

[31]秦 娟,唐心紅,楊雪梅. 馬尾松不同林型對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2013, 22(4): 598-604.

Three major stand types of Mangshan’s soil organiccarbon distribution

XIONG Dan, WU Lichao, HE Jienan
(Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

In order to study the distribution of three major stand types’soil organic carbon in Mangshan area and its in fl uencing factors.We chose 9 plots of three different forest types at different altitudes in July 2013 in Mangshan National Forest Park, and collect 0-100cm sectional soil samples, to analysis the content of soil organic carbon and some soil fertility indicators such as total nitrogen and total phosphorus, etc., and study the SOC distribution and its in fl uencing factors. The results showed that: (1) The order of organic carbon content and density in three stand types was evergreen broad-leaved forest＞ mixed coniferous forest＞ coniferous forest. (2) Organic carbon content and density were signi fi cantly different at different altitudes plots,and increases with increasing altitude .In terms of coniferous forest and mixed coniferous forest, organic carbon content at high altitude was signi fi cantly higher than the low altitude.(3) Soil organic carbon content increases with the depth of pro fi le decreased. For 0-20 cm soil layer, and the organic carbon content in each soil layer was mainly distributed in the range of 0-50g · kg-1, The frequency of Coniferous forest organic carbon content was most dispersed, followed by mixed coniferous forest, and evergreen broad-leaved forest was most concentrated. (4)In addition to the impact of forest type, slope, slope direction, position and other terrain factors can signi fi cantly affect the organic carbon content of forest soils，it may increase or decrease soil organic carbon content in the role of these factors.The content of organic carbon in plot Z1 was signi fi cantly higher than the plot for the same stand type it may be affected by slope and other factors.(5)Soil organic carbon content in three stand types had different correlation with these physical and chemical indicators. Evergreen broad-leaved forest soil’s organic carbon content was signi fi cantly related to available Mg, and total nitrogen content at the level of 0.01. Coniferous forest soil’s organic carbon content was signi fi cantly related to available Mg, total nitrogen and bulk density at the level of 0.01. Mix coniferous forest soil’s organic carbon was signi fi cantly related to ammonia Nitrogen, available Mg, total N, total P and bulk density at the level of 0.01,and was signi fi cantly associated with pH at the 0.05 level.

soil organic carbon; stand types; distribution; Mangshan

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.12.019

http: //qks.csuft.edu.cn

S714

A

1673-923X(2017)12-0120-07

2016-09-28

國(guó)家林業(yè)公益性行業(yè)項(xiàng)目“典型森林土壤碳儲(chǔ)量分布格局及變化規(guī)律研究”（201104008）

熊 丹，碩士研究生

何介南，副教授，博士；E-mail：515418148@qq.com

熊 丹,吳立潮,何介南.莽山3種主要林分類型土壤有機(jī)碳分布規(guī)律[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2017, 37(12): 120-126.

[本文編校：文鳳鳴]