中國東部森林土壤有機碳組分的緯度格局及其影響因子.pdf

1、土壤有機碳不僅是生物地球化學元素循環(huán)的重要組成部分，也是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫，承擔著大氣與陸地生態(tài)系統(tǒng)碳交互的重要過程。弄清土壤中不同碳組分的緯度格局及其影響因素是預測土壤碳固持及其穩(wěn)定性的關鍵。
　　本文以中國東部南北森林樣帶（NSTEC。North-South Transect of Eastern China）為對象，選擇了9個典型森林生態(tài)系統(tǒng)（尖峰嶺、鼎湖山、九連山、神農架、太岳山、東靈山、長白山、涼水和呼中），涵蓋了

2、我國熱帶森林、亞熱帶森林和溫帶森林的主要類型，測定其0-10 cm土壤有機碳（SOC。Soil organic carbon）、易氧化有機碳（EOC。Easily-oxidized organic carbon）、微生物碳（MBC。Microbial biomass carbon）和可溶性有機碳（DOC。Dissolved organic carbon）含量，胡敏酸碳（HAC。Humic acid carbon）、富里酸碳（FAC。Fu

3、lvic acid carbon）、胡敏素碳（HUC。Humin carbon）和可提取腐殖質碳（HEC。Extractable humus carbon）含量，結合氣候、土壤質地、土壤微生物和植被生物量等因素，探討了森林土壤有機碳組分的緯度格局及其主要影響因素。
　　實驗結果表明：森林土壤活性碳組分SOC、EOC、MBC和DOC含量分別為23.12-77.00 g kg-1、4.62-17.24 g kg-1、41.92-329

4、.39 mg kg-1和212.63-453.43 mg kg-1。SOC、EOC和MBC隨緯度增加呈指數增長（P<0.05），而DOC則隨緯度增加呈指數降低（P<0.05）。在不同氣候帶上，SOC和EOC含量表現為熱帶森林<亞熱帶森林<溫帶森林（P<0.05），DOC含量表現為熱帶森林>亞熱帶森林>溫帶森林（P<0.001）。氣候、植被生物量、土壤質地和土壤微生物可解釋土壤有機碳組分緯度格局的大部分空間變異（SOC:74％;EOC:6

5、5%;MBC:51%和DOC:76%）。其中，氣候是土壤有機碳組分呈現緯度格局的主要影響因素，土壤質地是SOC和EOC的次要影響因
　　素，而土壤微生物和植被生物量是MBC和DOC的次要影響因素。森林土壤腐殖碳組分HAC，FAC，HUC，HEC含量分別為23.12-77.00 g kg-1，0.44-1.62 g kg-1，7.80-18.30 g kg-1，11.37-49.98 g kg-1和8.53-19.94 g kg-1

6、，并且腐殖碳組分隨緯度的增加都呈現出指數上升的趨勢（P<0.001）。森林土壤腐殖碳組分都表現為熱帶<亞熱帶<溫帶森林。在整個森林樣帶上，土壤腐殖碳組分在SOC中的分配比例分別為9.48-12.27%（HAC），20.68-29.31%（FAC），59.37-61.38%（HUC）。HAC:SOC表現為熱帶<亞熱帶<溫帶，而FAC:SOC則表現出相反分布格局，HUC:SOC在不同氣候帶間不存在顯著差異。HUC是森林土壤SOC中最主要的碳

7、組分且緯度變異較小。HAC:FAC和HAC:HUC都表現出熱帶低于亞熱帶和溫帶氣候的特點。以上結論說明：隨著緯度的增加，土壤穩(wěn)定性碳含量也在增加。氣候、土壤質地和土壤微生物共同解釋了土壤SOC、HAC、FAC、HEC緯度格局變異的90%以上，三者的交互作用是SOC、HAC、FAC和HEC的主控因素，HUC則主要受土壤質地和土壤微生物的交互作用控制。本文研究結果不僅可為森林土壤碳組分模型模擬研究及驗證提供理論參考，還將為預測陸地生系統(tǒng)對氣