寒温带4种森林类型土壤团聚体有机碳氮特征

• 作者: 朱家琪 满秀玲 王飞
• 来源期刊: 南京林业大学学报（自然科学版）
• 关键词: 寒温带 森林类型 土壤结构 生长季 水稳性团聚体 有机碳 全氮 大兴安岭
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 71-83
• 页数: 13页
• 分类号: S718
• 语种: 中文
• DOI: 10.12302/j.issn.1000-2006.201912022

摘要

[目的]大兴安岭是我国唯一的寒温带地区,森林资源丰富,但大兴安岭地区土层较薄,且存在永冻层,对于该地区土壤结构、养分循环存在巨大影响.探讨该地区土壤团聚体的结构组成和有机碳、氮的含量与分布规律,了解不同粒径团聚体对土壤有机碳、氮的固存与保护作用,为深入研究我国寒温带地区土壤结构与碳氮循环提供依据.[方法]在黑龙江大兴安岭地区,以我国寒温带4种主要森林类型(兴安落叶松林、樟子松林、山杨林、白桦林)为研究对象,测定生长季林地0～5、≥5～10和≥10～20 cm土层粒径<0.053、≥0.053～0.250、≥0.250～0.500、≥0.500～1.000和>1.000 mm水稳性团聚体的分配比例并结合有机碳、氮含量,分析各粒径团聚体有机碳、氮对土壤总有机碳、全氮的贡献率,进行多因素方差分析.[结果]①樟子松林、山杨林和白桦林0～10 cm土层和兴安落叶松林0～5 cm土层以大团聚体(粒径≥0.250 mm)为主,占50％以上,随着土层的加深,大团聚体质量分数下降,各个林型生长季中期大团聚体质量分数均高于初期和末期,且阔叶林大团聚体质量分数高于针叶林.②团聚体有机碳含量与全氮含量呈现出大致相同的变化规律,4种森林类型以粒径≥0.500 mm团聚体有机碳、全氮含量较高,大致表现为随粒径的减小含量递减.阔叶林团聚体有机碳、全氮含量比针叶林的高,且阔叶林的在生长季中后期含量相对较高,而兴安落叶松林的呈波动式变化趋势,樟子松林的则以生长季前期含量较高.③4种森林类型0～10 cm土层,团聚体有机碳、全氮以粒径≥0.500 mm团聚体贡献率较高,最高达到90％;随着土层的加深,≥0.250 mm的大团聚体的贡献率下降,≥10～20 cm土层以粒径<0.250 mm的微团聚体贡献率最高.④森林类型、土层和月份对土壤团聚体组成和团聚体有机碳、全氮含量均具有显著影响,且粒径≥0.500 mm团聚体有机碳、全氮含量与对应粒径团聚体含量呈正相关,粒径>1.000 mm团聚体有机碳、全氮含量与该粒径团聚体含量呈极显著正相关.[结论]森林类型、土层和月份的变化均对土壤团聚体组成及其结合的有机碳、全氮含量产生影响,阔叶林大团聚体含量以及团聚体结合的有机碳氮含量均高于针叶林.4种森林类型以生长季中期大团聚体含量更高,阔叶林团聚体有机碳、全氮含量在生长季中后期较高,针叶林则在生长季内呈波动式变化趋势.随着土层的加深,大团聚体含量、团聚体有机碳、全氮含量以及大团聚体贡献率均逐渐降低.本研究区粒径≥0.500～1.000 m和>1.000 mm团聚体是有机碳和全氮的主要载体.由此可见,寒温带4种森林类型团聚体组成及其结合的有机碳、全氮特征各异,在一定程度上反映了寒温带主要森林类型下的土壤结构与碳氮固存特征.