适度疏伐更有利于人工林土壤有机碳稳定性:基于全国尺度多组分响应机制的研究

【字体: 时间:2025年08月10日 来源:Forest Ecology and Management 3.7

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  这篇综述通过整合1216组全国观测数据,首次系统揭示了疏伐强度对人工林土壤有机碳(SOC)组分的影响规律。研究发现适度疏伐(30%-50%)通过降低活性碳组分(MBC/DOC/POC/ROC)比例(2.73%-12.4%),显著提升矿物结合态有机碳(MAOC)占比(71.96%),其效应在低温干旱区和水源涵养林(林龄>30年)中尤为突出,为人工林碳汇管理提供了重要理论依据。

  

Highlight亮点发现

适度疏伐(30%-50%)相比轻度或重度疏伐,能更有效降低活性碳组分(微生物量碳MBC 2.73%、溶解性有机碳DOC 5.12%、易氧化碳ROC 8.41%、颗粒有机碳POC 12.4%)的比例,从而显著提升土壤有机碳(SOC)稳定性。这种效应在长期恢复(>10年)和成熟林分(林龄>30年)中表现尤为突出。

Total effect of thinning on soil properties疏伐对土壤特性的整体影响

疏伐显著改善了关键土壤指标:土壤温度(ST)升高3.98%、全氮(TN)增加10.11%、全磷(TP)提升9.6%、土壤含水量(SWC)提高8.83%,同时降低土壤容重(BD)2.43%。这些变化为碳组分转化创造了有利环境,其中低温低降水区域的响应强度比温暖湿润区高1.2-1.5倍。

Response of SOC components to thinning SOC组分对疏伐的响应

在活性碳组分中,颗粒有机碳(POC)对疏伐最敏感(增加30.07%),这主要源于疏伐后凋落物输入增加和根系分泌物增多。而矿物结合态有机碳(MAOC)作为顽固性碳库仅增加9.75%,但其在长期恢复后占比可达71.96%,成为维持碳库稳定的关键组分。

Conclusion结论

本研究首次在全国尺度证实:适度疏伐通过调控活性/顽固性碳组分的动态平衡,能使土壤碳库稳定性提升22%-35%。该效应在生态脆弱区(如黄土高原)和成熟人工林中尤为显著,为"双碳"目标下的人工林精准管理提供了重要实践依据。

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