川西亚高山3种天然次生林土壤有机碳氮组分特征

摘要

[目的]在土壤母质和气候相似背景下,探讨天然次生林内不同林分类型的土壤活性有机碳氮含量变化特征及其主要影响因素,以加深对天然次生林更新过程中土壤有机碳氮储量及其活性组分含量变化的认识.[方法]在川西米亚罗镇夹壁沟林区,选择3种20世纪60年代采伐后经自然更新形成的天然次生林(青榨槭+糙皮桦+红桦阔叶林,ABB;红桦+青榨槭+岷江冷杉针阔混交林,BAA;岷江冷杉林,AFF),采用相邻样地比较法探讨不同林分类型表层(0～20 cm)土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)、轻组有机碳(LFOC)、可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)、可溶性总氮(DTN)、可溶性无机氮(WDON)、微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)含量变化及其与土壤理化性质和物种多样性的关系.[结果]AFF中SOC、LFOC、MBC、DON和DTN含量分别比ABB和BAA 低46.24％和41.29％、51.29％和31.72％、46.46％和41.58％、54.48％和28.54％、56.15％和48.64％;DOC含量表现为ABB＞AFF＞BAA,AFF 中DOC 含量比ABB 低25.39％、比BAA 高4.08％;TN、WDON 和MBN 含量表现为BAA＞ABB＞AFF,AFF 中TN 和WDON 含量分别比ABB 和BAA 低48.46％和48.59％、63.57％和79.94％,而MBN含量则比ABB低5.72％、比BAA高5.26％;冗余分析显示,TN、总磷(TP)、乔草层Shannon-Wiener指数是影响表层土壤活性有机碳含量变化的主要控制因素,土壤活性有机氮含量主要受TN和NO3--N影响;外源氮磷库(尤其是氮素)的投入以及物种组成结构是导致不同林分类型土壤活性有机碳氮含量差异显著的主要原因.[结论]青榨槭+糙皮桦+红桦阔叶林和红桦+青榨槭+岷江冷杉针阔混交林表层土壤有机碳氮及其组分含量显著高于岷江冷杉林,说明自然更新早期阶段(≤60年)的岷江冷杉林不利于土壤养分积累,在经营管理时可适当增加外源氮素以及阔叶树种和草本植物物种,以提升土壤养分质量.