经营措施对毛竹林土壤不同组分有机碳、氮及化学结构的影响

杨传宝¹倪惠菁²苏文会²钟哲科¹张小平¹卞方圆¹李雯¹

1. 国家林业和草原局竹子研究开发中心竹子资源与利用国家林业局重点实验室 2. 国际竹藤中心国家林业局竹藤科学与技术重点实验室

摘要：以次生常绿阔叶林为对照,选择立地条件相近的无经营、粗放经营和集约经营3种类型毛竹林为研究对象,应用密度-粒径联合分组以及化学、生物分析和傅里叶变换红外光谱（FTIR）方法,探讨经营措施对毛竹林土壤不同组分有机碳、氮含量,分配比例及结构特征的影响。结果表明:与对照相比,无经营和粗放经营毛竹林显著提高了土壤总有机碳（TOC）、全氮（TN）、游离态颗粒有机碳、氮、可溶性有机碳（DOC）、氮（DON）和矿物结合态有机碳、氮的含量。无经营毛竹林虽然显著增大了游离态颗粒有机碳、氮的分配比例,但其与黏土矿物结合的有机碳依然是土壤有机碳的最大贮存库（67.6%）。集约经营导致竹林土壤有机碳、全氮的贮量及各组分有机碳、氮含量下降,但明显增大了DOC/TOC、微生物生物量氮与全氮比值以及微生物生物量碳和土壤有机碳的比值（微生物商）。经营措施对土壤有机碳的化学结构也具有显著影响。与对照相比,无经营和粗放经营毛竹林土壤有机碳中酚醇-OH、脂肪族-CH、芳香族C=C和羰基C=O吸收峰相对强度增强,土壤疏水性显著增加。土壤有机碳的脂肪碳、芳香碳和疏水性与土壤碳氮总量呈显著正相关,与微生物商呈显著负相关。在人为干扰减少的情况下,毛竹林凋落物、根系等有机质残体输入量的增多引起土壤难分解化合物的相对积累,使有机碳化学稳定性明显增强。同时,土壤黏土矿物质对土壤有机碳起到了很好的保护作用,通过矿物-有机碳复合使土壤碳储存稳定性更高,进而有利于土壤碳的长期保存。

关键词：

毛竹; 土壤有机碳; 经营措施; 物理分组; 化学结构;

基金资助：

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（CAFYBB2018ZD002）资助~~；