更新方式对杉木林土壤有机C质量和土壤呼吸的影响

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1、福建农林大学2008届硕士学位论文更新方式对杉木林土壤有机C质量和土壤呼吸的影响摘要全球变化特别是人类活动产生的C02浓度急剧上升和由此导致的增温效应引起了广泛关注。森林生态系统维持的碳库占全球总碳库的46．3％，由人类活动引起的森林转换使生态系统碳贮量下降的同时不断向大气释放C02，近150年来全球因土地利用变化而向大气排放C02的87％来源于森林变化。全球lm土层的有机碳贮量大约是陆地植被碳贮量的3倍、大气碳库的2倍，而森林生态系统土壤碳库为全球土壤碳库的73％，这些碳库的变化被认为是导致大气碳库和全球气候变化的主要原因。森林碳吸存的研究由于土地利用、环境和人为因素的影响表现出极

2、大的空间异质性和不确定性，因此很难获知森林管理与更新对碳的影响。杉木作为我国亚热带地区特有的优良速生乡土用材树种，其人工林面积占我国人工林面积的26．55％。大面积杉木人工林皆伐后全面火烧炼山营造人工林的更新方式是南方经营杉木人工林的主要营林技术之一．森林土壤中的有机碳主要来自于凋落物分解补充和累积，森林采伐和更新措施会对林地土壤活性有机碳库及土壤呼吸状况产生影响，但目前不同更新方式对土壤有机碳和土壤呼吸的影响尚不清楚。有鉴于此，本研究选择本底条件较为一致，具有较强可比性的68年生老龄杉木人工林及其15年前部分皆伐后林地上再造林形成的15年生人工更新二代杉木林(皆伐火烧造林)和未造林

3、天然更新形成的15年生天然更新杉阔混交林(皆伐未火烧)为研究对象，系统研究不同更新方式‘林地土壤碳库贮量、易变有机碳含量、土壤呼吸及各组分呼吸状况的差异，探讨亚热带地区不同更新方式对杉木人工林土壤碳库质量和土壤呼吸的影响，为全球变化条件下亚热带地区森林经营方式的合理调整和碳汇能力的提高提供科学依据。主要研究结果如下：(1)不同更新方式对土壤有机碳含量有较大影响。老龄杉木林砍伐更新为人工更新林和天然更新林均导致土壤有机碳含量下降，且均与老龄杉木林差异达显著水平(PO．05)。(2)不同更新方式对林地土壤有机

4、碳贮量有显著影响，不同更新方式导致土壤有机碳贮量下降。与老龄杉木林相比，0．100cm土层天然更新林和人工更新林土壤有机碳贮量分别下降7．09％和13．27％，且与老龄杉木林的差异均达显著水平(P

5、达显著水平(P<0．05)；天然更新林土壤轻组有机碳含量与颗粒有机碳含量下降相对较少，轻组有机碳含量与老龄杉木林和人工更新林的差异均未达显著水平(P>0．05)，颗粒有机碳含量与老龄杉木林和人工更新林的差异均达显著水平(P<0．05)．．(4)不同更新方式对土壤微生物生物量碳影响明显不同。老龄杉木林采砍更新为天然更新林后土壤微生物生物量碳含量升高，更新为人工更新林后土壤微生物生物量碳含量下降。天然更新林分别是老龄杉木林和人工更新林的1．42倍和1．72倍，且三种林分两两之间的差异均达到显著水平(P

6、速率有所提高，年平均速率比老龄杉木林提高32．41％；而采用炼山人工更新为人工更新林后土壤呼吸速率有所下降，与老龄杉木林相比，人工更新林土壤呼吸速率下降22．23％。不同更新方式的两种林分之间，天然更新林年土壤呼吸速率显著大于人工更新林，且差异达显著水平(Po．05)。(7)不同更新方式对枯枝落叶呼吸有显著影响。天然

7、更新林枯枝落叶呼吸速率有所升高，年均呼吸速率比老龄杉木林高29．7％，人工更新林枯枝落叶呼吸速率有所下降，年均呼吸速率比老龄杉木林低33．8％，且天然更新林与人工更新林枯枝落叶呼吸速率差异达显著水平(P<0．05)。(8)不同更新方式对林地无根土壤呼吸速率有显著影响。由老龄杉木林更新为人工更新林和天然更新林后，两种林分无根土壤年平均呼吸速率均有所下降，人工更新林和天然更新林分别比老龄杉木林下降40．4％和38．4％，且与老龄杉木林的差异均达显著水平(P<0