凋落物输入改变对慈竹林土壤有机碳的影响
2014-09-13王晓君黄从德李开志
彭 琳, 王晓君, 黄从德, 李开志
(四川农业大学 林学院, 四川 雅安 625014)
森林凋落物不仅是地球生态系统重要的组成部分之一,而且参与森林生态系统理化循环[1],其分解释放的有机碳是土壤有机碳的一个重要来源,森林土壤的碳输入过程与凋落物叶、根系的产量、组成和分解快慢密切相关[2]。据估计,90%以上的地上部分净生产量以凋落物的方式返回地表[3]。Raich等[4]估计全球因凋落物分解(包括地下部分的枯死根等)释放的CO2量为68 Gt/a,约占全球年碳流通总量的70%。温带森林因细根周转形成的地下凋落物进入土壤的有机碳占总输入量的14%~87%,比地上凋落物分解对土壤有机碳库的贡献大18%~58%[5]。因此,深入研究凋落物及其分解对土壤有机碳的贡献,对于揭示森林土壤碳循环机制具有重要的意义。
在森林生态系统中,可以通过添加和去除凋落物,以及去除根系的方法(detritus input and removal treatments,DIRT),人为地改变土壤碳的输入来研究土壤碳库和碳循环[6]。Crow等[7]的试验证明了改变有机质的输入可以增强或者降低土壤有机碳的转化速率,能够在短期内观察到土壤碳和碳循环的变化。目前,有关凋落物输入变化对森林生态系统土壤碳库,尤其是对土壤呼吸的影响开展了大量的研究工作,但关于凋落物输入改变对土壤总有机碳影响的研究结果存在很大争议。在匈牙利森林和中国亚热带相思木(Ormosiasemicastrata)人工林中,去除凋落物导致土壤总有机碳降低;在加拿大颤杨林(Populustremuloides)中,去除枯枝落叶层引起的表层土壤总有机碳的降低作用比去除植物的影响更大,凋落物对土壤有机碳的影响与树种有关,并受立地、土壤质量的影响;……
