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三峡库区不同植被覆盖对土壤碳的影响
贾国梅,张宝林,刘成,成霄峰,陈芳清
三峡大学化学与生命科学学院,湖北宜昌 443002
摘要:植被覆盖变化对三峡库区生态环境产生重要影响。土壤有机碳在陆地生态系统的发育和运行等方面均起着极其重要的作用,所以本课题研究宜昌点军区柏树地,橘树地以及菜地的土壤性质状况。结果表明:土壤含水量是柏树林最大,菜地的最小,而土壤容重的大小顺序是:柑橘树地〉柏树地〉菜地。土壤有机碳、易氧化碳和二者的比值都是柏树地的最大,柑橘地的最小,菜地的处于中间状态。而微生物碳和微生物墒含量大小顺序是柏树地>柑橘树>菜地;微生物代谢墒的大小顺序是:柑橘地>菜地>柏树地。由此说明柏树生长有利于土壤活性碳源含量的提高和土壤质量的改善。
关键词:植被覆盖;有机碳;易氧化碳;微生物碳;代谢墒
中图分类号:+1 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)05-2037-04
土壤有机碳是土壤的重要组成部分,是生物圈内土壤有机碳的主要来源,它在陆地生态系统地发育和运行等方面均起着极其重要的作用。而土壤活性有机碳是指土壤中移动快、稳定性差、易氧化、矿化,并对植物和土壤微生物活性较高的那部分有机态碳[1],主要包括易氧化有机碳和微生物碳等。土壤活性有机碳只占土壤有机碳的较小部分,但它们可以在土壤全碳变化之前反映土壤微小的变化,又直接参与土壤生物化学转化过程,它们也是土壤微生物活动能源和土壤养分的驱动力][2],评价土壤碳库平衡和土壤化学、生物化学肥力保持的重要指标。因而,研究不同植被覆盖对土壤活性碳的影响,对揭示土壤质量变化特征具有重要的意义。
三峡库区由于复杂的地形条件和自然地质条件,加之人类不合理的土地利用,水土流失已经成为最为严重的地区之一。为了有效遏制三峡库区的水土流失,部分的耕地退耕后进行人工植被恢复,那么农田退耕后种植人工林土壤有机碳如何变化?土壤活性有机碳的动态如何?所以本研究主要研究不同植被覆盖对土壤碳的影响,从而为三峡库区的植被恢复和退化土壤特性的改善提供一定的理论依据。
1 研究区域与数据分析
研究区的概况
研究地点位于三峡库区首市宜昌市点军区退耕还林区内。采集点为同一座山,山顶为次生柏树林,山麓为橘树林,山下平地为菜地。该区东经110°15´~112°04´、北纬29°56´~31°34´之间,~ mm之间。雨水丰沛,多在夏季,比较长的降水过程都发生在6—7月份,雨热同季,全年积温较高,无霜期较长,~18 ℃。
研究方法
选择柏树、柑橘树和菜地的土壤作为调查研究的对象。分别在每个样地的样方内用土钻随机取0~10 cm土层的土样按“S”形布设取样点数5个,混合为一个样,迅速捡去枯枝落叶后分为两部分,一部分自然风干用于土壤物理化学特性的分析,另一部分在低温的条件下运到实验室内过2 mm筛后装在密封的塑料袋内,放置在0~4 ℃的冰箱内保存用于土壤呼吸和微生物碳的分析。
土壤含水量用烘干法,土壤pH用酸度计法、土壤容重用环刀法。土壤有机碳和土壤活性有机质采用重铬酸钾氧化-稀释热法。
土壤微生物量用氯仿熏蒸浸提法,具体操作步骤为,称取新鲜土壤(相当于干土25 g)3份分别放入3个100 mL的烧杯中,一起放入同一干燥器中,干