川西亚高山人工云杉林土壤碳库及其对气候变暖的响应

摘要

采用空间代替时间的方法，研究了川西亚高山云杉天然林与不同恢复阶段（22a、35a、47a、65a）的人云杉工林林下表层土壤有机碳库、土壤呼吸特征，以及二者对模拟增温的响应。结果表明：1）亚高山云杉人工林在恢复前期相当长的时期内，土壤表层EOC、MBC和POC含量和TOC储量持续减少，到65年时仅为原始林的44%～64%，说明亚高山地区重建人工森林生态系统土壤碳库要恢复到原始林状态需要相当长的时间。2）土壤呼吸年通量、土壤自养和异养呼吸年通量随着人工云杉林的恢复过程均表现出先降低后增加的趋势。3）增温1年和2年后的不同土层土壤有机碳、有机质含量以及C/N均比对照有所降低，且增温2年后的降低幅度比增温1年后有所下降；土壤呼吸速率在增温1年后显著提高，但在增温2年后没有显著改变，对温度升高表现出了适应性。由此可见，川西亚高山原始林在转变为人工林后相当长的时间内土壤有机碳一直处于净消耗状态，全球变暖导致的土壤碳的损失可能会因为土壤生态系统自身对温度升高的适应性而减弱。