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森林类型对土壤表层有机碳空间异质性的影响

花匠小妙招
2024-12-21 04:00

森林类型对土壤表层有机碳空间异质性的影响-自然资源学报

第 24 卷　第 10期自　然　资　源　学　报 Vo l24 No1　0 2009年 10 月 JOURNAL OF NA TURAL R ESOURCES O ct. , 200　9 森林类型对土壤表层有机碳空间异质性的影响赵安玖 , 胡庭兴 , 陈小红 (四川农业大学生态林业工程重点实验室 , 四川雅安 625O l4 ) 摘要 : 对西南山地阔叶林区的天然阔叶混交林、天然次生林和人工柳杉林的土壤表层有机碳 ( ) SSOC 进行了测定 ,并用地统计学理论构建了 3种亚热带森林生态系统在小尺度上的 SSOC半方差理论模型。结果表明 ,不同森林生态系统间 SSOC含量差异性显著 ,表现为天然阔叶混交林天然次生林人工柳杉林 , SSOC含量与土壤含水率、容重、孔隙度和有机质相关性显著 ;天然阔叶混交林的 SSOC空间相关性最强 ,次生林次之 ,人工林较弱 ;天然阔叶混交林 SSOC在 45 °方向上空间变异最明显 ,天然次生林和人工林在各个方向上的变异均较弱 ;天然阔叶混交林 SSOC 的等值线较密 ,梯度变化急剧 ,天然次生林次之 ,人工林等值线稀疏 ,梯度变化不明显。这表明不同森林类型对 SSOC含量和分布有着重要影响。关　键　词 : 土壤表层有机碳 ; 半方差函数 ; Kriging插值 ; 空间异质性中图分类号 : S714　　　文献标志码 : A 　　　文章编号 : 1000 - 3037 (2009) 10 - 1748 - 09 土壤是时空连续的变异体 , 由于成土母质、气候、地形、植被的不同和人类干预程度的不一 ,不论在大尺度上还是在小尺度上 ,都存在着空间异质性 [ 15 ] 。在较大的空间尺度上 ,土壤主要受母质、气候、地形等因子的控制 ;在较小的尺度上 ,主要受土壤特性、植被分布、微立地以及干扰的影响[ 45 ] 。森林生态系统土壤碳库包括无机碳库和有机碳库两部分 ,无机碳贮量相对较小且变动不大 ,土壤有机碳主要分布于土壤层 1 m 深度以内,且集中于土壤表层 [ 5 ] 。土壤有机碳是一种稳定而长效的碳源物质 ,其数量和质量影响土壤潜在的生产力 ,能反映地表植物群落的空间分布和时间上的演替。在特定的生物、气候带中 ,随着森林的生长土壤碳库及碳素形态会逐渐达到稳定状态 , 因而土壤碳素状况又常作为生态功能的标志或控制器 [ 3 ] 。土壤有机碳作为土壤的一个特性值 , 由于土壤物理过程、化学过程以及生物过程在不同方向上存在显著差异 ,具有不均一性 ,是在空间发生变化的连续体 , 已有研究发现 ,即使在土壤质地相同的区域内,土壤有机碳在不同空间位置上也存在明显差异 ,即存在明显的空间变异性 [ 67 ] 。目前对土壤有机碳空间分异及影响因素的研究多集中于平坦区域不同土地利用方式和土壤管理措施方面 [ 6 ] ,而对于不同类型森林土壤有机碳在小尺度下区域化变量的分布及其对空间异质性的影响研究尚不多见 [ 8 ] 。阔叶林是西南山地森林的一个典型类型 ,处于人口密集与经济较发达的区域 ,故干扰破坏严重 ,经更新后主要演化为天然次生阔叶混交林和针 ( ) 叶人工林。为此 ,选取 3种亚热带森林生态系统土壤表层有机碳 SSOC 进行比较和空间变异分析 , 旨在分析不同森林生态系统类型在小尺度下 SSOC 的变异规律和对空间异质性的收稿日期 : 2009- 04 - 08; 修订日期 : 2009- 07- 20。 ( ) ( ) 基金项目: 国家自然科学基金 3047 1378 ; 四川省重点学科建设项目 SZD04 l9 。 ( ) 第一作者简介 : 赵安玖 1975- ,男 ,重庆城口人 ,讲师 ,博士 ,主要从事森林生态方面的