第1期

张 剑等: 不同森林植被下土壤活性有机碳含量及其季节变化 43

以供测定土壤微生物生物量和水溶性有机碳, 另一部分土壤风干后过2 mm和0.25 mm筛, 供测定热水浸提有机碳和碳水化合物以及总有机碳。

物量碳、水溶性有机碳、热水浸提有机碳和热水浸提碳水化合物的年平均值分别为194.08～307.60 mg·kg 1、24.48～73.72 mg·kg 1、653.01～1 188.98 mg·kg 1以及314.98～496.77 mg·kg 1。各活性有机碳含量均以常绿阔叶林最高, 杉木纯林最低, 且二者之间达到差异显著水平。不同森林植被下土壤微生物量碳和热水浸提有机碳的年平均值表现为: 常绿阔叶林＞火力楠纯林＞杉木×火力楠混交林＞杉木纯林; 从差异显著性分析结果看, 常绿阔叶林明显高于3种人工林, 火力楠纯林明显高于杉木纯林, 而杉木×火力楠混交林与两种纯林之间并未达到差异显著水平此外, 不同林分下热水浸提碳水化合物年平(P>0.05)。

均值表现为与热水浸提有机碳相同的趋势, 但3种人工林之间并没有显著差异。而水溶性有机碳表现为: 常绿阔叶林＞杉木×火力楠混交林＞火力楠纯林＞杉木纯林, 显著性分析结果表明, 杉木×火力楠混交林与杉木纯林之间存在显著差异, 而与常绿阔叶林之间没有达到显著水平, 两种纯林之间也没有显著差异。以上结果可以看出, 地带性常绿阔叶林转变为人工林后, 土壤活性有机碳含量明显降低, 而火力楠纯林和杉木火力楠混交林土壤活性有机碳含量则高于杉木纯林。 2.2 土壤活性有机碳的季节变化

不同林分下土壤活性有机碳表现出明显的季节动态(表3)。一年中, 4种林分下土壤水溶性有机碳含量始终是常绿阔叶林＞杉木×火力楠混交林＞火力楠纯林＞杉木纯林, 其他活性碳库则表现为常绿阔叶林＞火力楠纯林＞杉木×火力楠混交林＞杉木纯林。土壤水溶性有机碳以夏季最高, 春、夏季节高于秋、冬季节, 杉木纯林最低值出现在秋季, 其他3种林地则出现在冬季。土壤微生物量碳最高值均在秋季, 冬季和夏季最低。从春季到秋季, 土壤热水浸提有机碳和碳水化合物含量持续降低; 转入冬季以后, 热水浸提碳水化合物含量继续降低, 而热水浸提有机碳含量只有常绿阔叶林继续降低, 3种人工林则略有升高。

图1 研究地区2006年3月至2007年2月月平均气温和

总降雨量的动态变化

Fig. 1 Monthly changes of air temperature and precipitation in the

studied sites from Mar., 2006 to Feb., 2007

土壤微生物量碳(Soil microbial biomass carbon, MBC)测定采用氯仿熏蒸浸提法[17]; 水溶性有机碳(Water-soluble organic carbon, WSOC)按McGill等[18]的方法浸提; 热水浸提有机碳(Hot water-extractable C, HWC)和碳水化合物(Hot-water extractable carbo-hydrate-C, HWcC)按Haynes等[19]的方法浸提; WSOC和HWC用Elementar High TOCⅡ+N仪测定, HWcC采用苯酚-硫酸法[20]测定。 1.3 数据处理方法

根据野外调查观测资料和实验室内的分析资料, 用EXCEL(2003)图表处理软件和SPSS(13.0)统计分析软件进行数据处理分析。其中, 数据进行One-way ANOVA方差分析, 并用LSD多重比较法进行差异显著性分析, 相关性分析采用Pearson检验法。

2 结果与分析

2.1 不同林分下土壤活性有机碳含量

从试验结果看, 植被类型对土壤活性有机碳有显著影响(表2)。在试验期间, 4种森林植被下土壤微生

表2 不同林分下土壤各活性有机碳的年平均含量

Tab. 2 Annual average concentration of soil active organic carbon pools under different forest stands mg·kg 1

林地 Forest stand 常绿阔叶林NBF 杉木纯林PCF 火力楠纯林PM 杉木火力楠混交林MCM

土壤微生物量碳

MBC 307.60 ± 55.99 a 194.08 ± 17.98 c 238.22 ± 24.68 b 217.41 ± 21.72 bc

水溶性有机碳

WSOC 73.72 ± 45.71 a 24.48 ± 17.16 c 40.60 ± 21.14 bc 62.43 ± 38.21 ab

热水浸提碳水化合物

HWcC 496.77 ± 164.77 a 314.98 ± 106.98 b 401.71 ± 130.85 ab 热水浸提有机碳

HWC

1 188.98 ± 292.15 a 653.01 ± 200.72 c 852.56 ± 208.99 b 722.08 ± 171.47 bc

表中数值为平均值±标准差, 同列不同字母表示P<0.05差异显著水平。Values are means ± standard deviation. Different letters in the same column indicate significant difference at P<0.05.