中国西南部高山针叶林中土壤可提取有机质含量及其生物降解性的控制因素

《European Journal of Forest Research》：Controls over soil water-extractable organic matter quantity and biodegradability in alpine coniferous forests of Southwest China

水溶性有机质（WEOM）在青藏高原云杉林中受海拔、温度、树种及土壤氮、pH协同调控，其可降解性主要由SUVA260（芳香度）决定，地理位置和树种通过影响芳香度显著改变可降解性空间格局。

　　

摘要

水溶性有机物质（WEOM）被认为是高山森林中土壤有机碳和养分的重要组成部分，但这些生态系统中控制WEOM数量和生物降解性的因素尚未得到充分理解。本研究在中国西南部的四川、云南和西藏省选取了33个松树（Pinus）、55个云杉（Picea）和47个冷杉（Abies）林分，采集了表层土壤（0–20厘米深度），并测量了这些高山针叶林中的水溶性有机碳（WEOC）和总氮（WETN）浓度、WEOM的芳香性以及其生物降解性。结果表明，WEOM的数量主要受海拔、平均气温、树种、总氮（N）和pH值的影响，而其生物降解性则主要受SUVA₂₆₀（即WEOM的芳香性）的影响。冷杉林分的WEOC浓度比松树林分高84.5%和56.5%，但WEOM的芳香性分别低40.0%和7.7%。此外，土壤WEOC浓度随纬度、海拔、土壤有机碳浓度和总氮浓度的升高而增加，但随着年平均气温和土壤pH值的升高而降低。经过28天的培养后，松树林分的WEOM生物降解性（29.4%）高于冷杉林分（21.1%）和云杉林分（24.2%）。土壤WEOM的生物降解性与年平均气温、年平均降水量和WEOC:WETN比值没有显著相关性，但与纬度和WEOM的芳香性存在显著相关性。结构方程建模表明，地理位置和树种通过影响WEOM的芳香性，显著地影响了土壤WEOM生物降解性的空间变异性。这些观察结果清楚地表明，在中国西南部的高山针叶林中，土壤WEOM的数量受到树种、气候因素和土壤特性的共同调节，而其生物降解性主要受地理位置和树种的影响。