南京林业大学学报(自然科学版)

作者：肖若瑜,阮宏华,刘晖晖,方玉,查全智,谢友超,徐亚明,曹国华,沈彩芹

单位：<sup class=\mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\>1</sup> 南京林业大学生态与环境学院, 南方现代林业协同创新中心, 江苏 南京 210037,<sup class=\mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\>2</sup> 江苏省林业局, 江苏 南京 210036,<sup class=\mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\>3</sup> 江苏省东台林场, 江苏 盐城 224243

关键词：土壤有机碳,微生物生物量碳,生长季节,穿透雨减少,杨树人工林

基金：国家重点研发计划(2021YFD2200403),国家自然科学基金项目(32071594),江苏省林业局揭榜挂帅项目(LYKJ【2022】01),江苏省林业局造林专项项目(【2021-2022】)

【目的】全球干旱事件日益频繁,显著影响森林生态系统的结构和功能。研究旨在评估干旱对杨树人工林地不同深度土层颗粒有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)的影响,为预测未来森林土壤有机碳(SOC)及其稳定性对干旱的响应提供依据。【方法】以江苏东台林场10年生杨树人工林为研究对象,于2018年8月在此设置了隔离穿透雨的3种干旱处理:即空白对照处理(CK)、隔离30%穿透雨的中度干旱(D30%)、隔离50%穿透雨的重度干旱(D50%)。各处理设置3个重复样地,共9块样地。经过连续4年的野外控制实验,于2022年7月、11月,2023年2月、4月,采集各干旱处理样地内的土壤样品,测定生长季(2022年7月)和非生长季(2023年2月)的土壤POC和MAOC含量,以及上述4个时段的总土壤有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳等土壤理化性质。基于方差分析、相关性分析以及冗余分析,量化干旱胁迫下土壤POC和MAOC含量的变化特征,并分析驱动其含量变化的关键因子。【结果】干旱对土壤POC含量没有显著影响,对土壤MAOC含量的影响受季节、干旱程度和土层深度的制约。具体表现为:在生长季,中度干旱(D30%)显着增加了[0,10)cm表层土的MAOC含量,两种干旱处理(D30%和D50%)均显著降低了[10,20)cm中层土和[20,40)cm下层土的MAOC含量;在非生长季,两种干旱处理(D30%和D50%)均显著降低了表层土的MAOC含量,对中下层土的影响则不显著。从垂直分布上看,总体上土壤POC和MAOC含量随土层加深而显著降低。相关性分析结果表明,POC和MAOC含量与大多数土壤理化性质呈极显著正相关关系(P&lt;0.01),与容重(BD)和碳氮比(C/N)呈极显著负相关关系(P&lt;0.01)。冗余分析结果表明,干旱处理下,土壤微生物生物量碳(MBC)是驱动土壤POC和MAOC含量动态变化的关键因子。【结论】干旱对杨树人工林土壤POC含量无显著影响,但显著改变了土壤MAOC含量,其影响效应受季节、干旱程度和土层深度等因素的制约。本研究表明, 在预测未来森林土壤碳库稳定性对干旱的响应时应充分考虑季节、干旱程度和土层深度等因素。

来源：2025年第5期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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