短期覆盖和轮休模式下雷竹林土壤有机碳固存及其驱动因子
Analysis of soil organic carbon sequestration and driving factors in Phyllostachys praecox forests under short-term mulching and rotation cropping systems
摘要土壤有机碳(SOC)作为土壤健康的核心,增加其固存量,有利于减缓全球气候变化.以喀斯特区域雷竹林为研究对象,设置4个短期覆盖和轮休模式(覆盖1 a、覆盖2 a、覆盖2 a休1 a、未覆盖),探讨短期覆盖和轮休对SOC、有机碳储量(SOCstorage)、理化性质、微生物量及酶活性的影响,分析影响雷竹林SOC固存的关键因子.结果表明:(1)短期覆盖和轮休模式增加了雷竹林SOC和SOCstorage,涨幅依次介于1.95%—95.59%、10.45%—88.78%;(2)4种模式中以轮休模式雷竹林土壤物理结构最好,短期覆盖和轮休模式均提高了土壤含水量(SWC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、有效磷(AP)及速效钾(AK)含量,降低了土壤铵态氮(AN)和硝态氮(NN)含量,另外,短期覆盖模式降低了土壤pH(降幅3.45%—3.67%),轮休模式则使土壤pH升高2.10%;(3)短期覆盖和轮休模式提高了土壤微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)、微生物量磷(MBP)、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、L-亮氨基酸基肽酶(LAP)、β-葡萄糖苷酶(BG)及酸性磷酸酶(ACP),其中以轮休模式涨幅最为显著,依次为75.00%、313.42%、137.42%、33.17%、28.96%、47.90%及 17.58%;(4)Mantel 检验表明,SOC 和 SOCstorage与 TN、TP、AP、微生物量碳磷及与碳磷循环相关的酶呈极显著正相关(P<0.01),多元逐步回归进一步分析结果显示TN是驱动喀斯特区域雷竹林SOC固存的关键因子.揭示了短期覆盖和轮休促进雷竹林SOC固存,连续覆盖后适当轮休有助于改善土壤物理结构,提升土壤生物活性,显著增强SOC固存能力.
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