湿润亚热带森林类型转换对土壤有机碳矿化的影响及其非生物调控因素

　　

摘要： 森林碳库是陆地生态系统最大的碳库,森林类型转换会引起土壤碳库及碳矿化的显著变化。本研究采用室内培养法分析了福建三明陈大站点和莘口站点的米槠天然林(NF)及由米槠天然林转换而来的米槠人工林(CC)和杉木人工林(CF)0～10 cm表层土壤有机碳矿化的差异,探究了土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)、铁铝氧化物、团聚体平均重量直径(MWD)、颗粒组成等非生物因素变化对SOC矿化的影响。结果表明: 两处站点不同林分间SOC、TN含量和MWD均表现为NF>CC>CF,两两差异显著;CF的铁、铝氧化物含量均显著低于NF和CC;NF砂粒含量显著高于CC和CF,而粉粒含量显著低于CC和CF,CC的黏粒含量显著高于NF和CF。单位土壤累积碳矿化量(C_m-soil)受林分类型的显著影响,CC和CF林分的C_m-soil分别比NF林分降低11.3%和23.3%;单位有机碳的累积碳矿化量(C_m-SOC)受林分类型与站点交互作用的显著影响,陈大站点内NF林分的C_m-SOC比CF林分降低32.8%,而莘口站点内各林分间则无显著差异。相关分析表明,两处站点的C_m-soil均与SOC呈极显著正相关;陈大站点C_m-soil与MWD呈显著正相关,莘口站点C_m-soil与氧化铁呈显著正相关,但以SOC为控制变量的偏相关分析则显示,C_m-soil与MWD或氧化铁的相关性均不显著,表明SOC介导了不同站点MWD或氧化铁对C_m-soil的影响。综上,天然林转换为人工林会降低土壤碳矿化,主要受森林转换引起的SOC含量下降的影响,而团聚体稳定性和铁铝氧化物对土壤碳矿化的影响因站点而异。