树种丰富度和组成对南亚热带人工林土壤植物源碳保存及有机碳稳定性的影响

Effects of tree species richness and composition on the conservation of plant-derived carbon and soil organic carbon stability in southern subtropical plantations

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摘要混交造林能显著提高森林生产力和土壤碳储量.然而,不同树种丰富度和组成如何影响土壤中植物源碳保存和有机碳稳定性仍不清楚.以南亚热带不同树种组配的人工林生态系统为研究对象,采用角质-叶源和木栓质-根源生物标志物研究树种丰富度和组成变化对土壤中叶和根源碳保存和降解的影响,并量化了它们对土壤有机碳稳定性的贡献.结果表明,树种丰富度增加,木栓质含量显著增加,但对角质含量无显著影响.相比之下,不同树种组成显著影响角质含量,但对木栓质含量无显著影响.土壤pH和含水量主要影响角质含量,而土壤全氮和真菌/细菌丰度显著影响木栓质含量.角质和木栓质的降解参数ω-C16/ΣC16和ω-C18/∑C18与树种丰富度和树种组成均无关,主要受土壤pH、铵态氮、碳氮比的显著影响.结构方程模型结果表明角质组分对土壤有机碳稳定性指标易氧化有机碳与总有机碳比值(EOC/SOC)具有直接正效应,而木栓质组分对EOC/SOC具有直接负效应.树种丰富度可以通过增加细根生物量和真菌/细菌丰度促进土壤中根源碳组分的保存,从而提高土壤有机碳稳定性.本研究结果为亚热带人工林选择合适树种组配来提高土壤碳固持功能提供了理论依据.

作者 叶晓丹 ^[1] 刘世荣 ^[2] 栾军伟 ^[3] 王晖 ^[2] 王一 ^[3] 张宇 ^[3] 马金豪 ^[3] 学术成果认领

作者单位国际竹藤中心竹藤资源与环境研究所,国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室,北京 100102;国家林业和草原局森林生态与环境重点实验室,中国林业科学院森林生态环境与自然保护研究所,北京 100091 ^[1] 国家林业和草原局森林生态与环境重点实验室,中国林业科学院森林生态环境与自然保护研究所,北京 100091 ^[2] 国际竹藤中心竹藤资源与环境研究所,国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室,北京 100102 ^[3]

关键词树种丰富度和组成土壤有机碳稳定性角质木栓质 tree species richness and composition soil organic carbon stability cutin suberin

栏目名称 研究论文

DOI 10.5846/stxb202202270452

发布时间 2023-07-31

基金项目

国家自然科学基金 国家重点研发计划