神农架林区天然次生林土壤有机碳分布及影响因素

Distribution and influencing factors of soil organic carbon in natural secondary forests of Shennongjia Forestry District

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摘要神农架林区气候、土壤类型和森林具有明显海拔梯度分布特征,且存在大量植被组成丰富、林分结构复杂的天然次生林.以天然次生林为研究对象,通过系统样地调查、逐步回归和结构方程模型(SEM)揭示天然次生林土壤有机碳分布特征,探索土壤有机碳含量与气候、海拔、土壤和林分结构之间的多变量关系.研究结果表明:在1200-2500 m海拔区间,土壤有机碳含量随海拔升高而增加,土壤有机碳平均含量表现为17.45 g/kg(1200-1600 m)＜21.56 g/kg(1600-2000 m)＜27.37 g/kg(2000-2500 m).在0-20 cm、20-40 cm和40-60 cm深度土层土壤有机碳随土层加深而逐步降低,平均含量分别为30.5 g/kg、21.7 g/kg和13.73 g/kg,且各土层之间差异显著(P＜0.05);海拔、土壤密度、pH和树种多样性(TSD)在各土层与土壤有机碳含量存在显著相关性.海拔梯度变化通过影响土壤密度和pH间接影响土壤有机碳含量,在各土层具有一致性;20-40 cm、40-60 cm 土层,树种多样性变化影响土壤密度间提升进土壤有机碳含量.树种多样性对土壤有机碳含量的正向影响强烈依赖于土壤深度,深层(40-60 cm)土壤有机碳含量对树种多样性更为敏感.天然次生林维持较高的树种多样性有助于提升森林土壤碳汇能力,本研究结果为亚热带天然次生林的森林经营与生态管理提供理论依据.

作者 樊子豪 ^[1] 崔鸿侠 ^[2] 沈琛琛 ^[1] 陈吉臻 ^[1] 肖文发 ^[3] 刘常富 ^[3] 黄志霖 ^[3] 学术成果认领

作者单位 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所,国家林业和草原局森林生态环境重点实验室,北京 100091 ^[1] 湖北省林业科学研究院,武汉 430075;湖北神农架森林生态系统国家定位观测研究站,神农架 442421 ^[2] 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所,国家林业和草原局森林生态环境重点实验室,北京 100091;南京林业大学南方现代林业协同创新中心,南京 210037 ^[3]

关键词土壤有机碳含量天然次生林分布特征树种多样性神农架林区 soil organic carbon natural secondary forest distribution characteristics tree species diversity Shennongjia Forestry District

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研究论文

DOI 10.20103/j.stxb.202311102438

发布时间 2024-09-25

基金项目

神农架国家公园本底资源综合调查研究项目（SNJNP2023010）；神农架金丝猴保育生物学湖北省重点实验室开放课题（SNJGKL2023010）