侵蚀退化红壤生态恢复过程中土壤固碳机制的演变

【摘要】本文以福建省长汀县河田镇侵蚀退化山地为研究区,选择侵蚀裸地、马尾松林、混交林以及次生林组成生态恢复序列,通过密度法、大小法和酸水解法对团聚体进行分离和处理。重点研究了土壤团聚体有机碳含量、储量及团聚体内碳组分与土层、粒径大小以及林地的相互关系。以上研究表明：(1)经过湿筛分离后,各团聚体含量排序由高到低大致依次为>2mmm、2-0.25mm、0.25-0.053mm、<0.053mm,粒径越大含量越高；随着土层深度的增加各粒径团聚体有机碳含量降低,>2mm团聚体有机碳含量最高,物理保护作用最强,2-0.25mm团聚体碳含量最低,物理保护最弱；混交林平均碳含量比马尾松林高,物理保护作用更强；植被恢复后土壤层碳储量明显增加,其中混交林碳储量比马尾松林高,土壤有机碳储量主要分配在以大团聚体(>0.25mm)为主的载体中。(2)植被恢复后游离轻组(f-LF)和体内轻组(m-LF)含量明显增多,但是含量和碳含量总体上随土层深度而减少,每一土层f-LF比m-LF含量多；不同团聚体按照f-LF和m-LF含量由高到低排序均为>2mm、2-0.25mm、0.25-0.053mm(风水林除外)；大团聚体(>0.25mm)f-FL碳含量比微团聚体高,马尾松林的大团聚体f-FL碳含量高,而混交林的微团聚体f-FL含量高；在团聚体内,细颗粒组分比粗颗粒组分碳含量高,团聚体内的物理保护场所以体内的微团聚体(细颗粒)为主。团聚体内各组分平均有机碳含量由高到低排序为次生林>混交林>马尾松林>裸地；土壤有机碳储量主要存在于团聚体内的细颗粒组分中,其平均碳储量大约是粗颗粒碳储量的5倍左右。(3)生态恢复后,各层土壤矿物态碳含量都增加,其中混交林碳含量要高于马尾松林,随着土层深度的增加,样地团聚体矿物态有机碳含量降低；团聚体按照矿物态有机碳含量由高到低排序为2000mso、250msoc、53msoc。风水林样地内的各矿物态碳含量均比其它样地最高；各矿物态组分按照其储量由大到小排序为2000msoc>250msoc>53msoc,但风水林样地均以250msoc组分储量最高。大团聚体内(>0.25mm)的矿物态有机碳组分(2000msoc和250msoc)对化学保护更具有重要意义。(4)试验地内顽固性碳含量(RC)总体随着土层深度的增加而减少；样地内各团聚体按照其RC含量由高到低排序大致依次为>2mm、<0.053mm、0.25-0.053mm、2-0.25mm；在研究区内各粒径团聚体顽固性碳指数(RI)随土层深度而增加,生物化学稳定性主要体现在土壤表层以下；相同样地同一土层,各团聚体按照其RI值由高到低排序均为>2mm、2-0.25mm、0.25-0.053mm、<0.053mm团聚体。大团聚体对土壤有机碳的生物化学保护作用更强,大团聚体是生物化学保护的主要载体。
【作者】田浩；
【导师】杨玉盛；
【作者基本信息】福建师范大学，生态地理学，2012，硕士
【关键词】生态恢复；土壤有机碳；团聚体；物理保护；化学保护；生物化学保护；

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