亚热带天然常绿阔叶林转变为杉木人工林对土壤微生物呼吸的影响
2015-08-22冯建新高伟民胡双成陈光水
冯建新,高伟民,邓 飞,胡双成,陈光水*
(1.福建师范大学地理科学学院,福州350007;2.湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地,福州350007)
土壤是陆地生态系统最大的碳库,全球大约有1500 Gt碳以有机质形态储存于土壤中[1-2],是陆地植被碳库的2~3倍,是全球大气碳库的2倍多[3]。常绿阔叶天然林重新造林后形成的人工杉木 (Cunninghamia lanceolata)林有机质质量发生了很大改变[4],其随着林分年龄的增长才能逐渐恢复到常绿阔叶天然林的最初状态。在天然林转变为杉木林期间,微生物的组成成分也发生了很大变化,生态系统、有机质质量也慢慢转变,环境压力也增加。土壤可溶性有机碳 (DOC)、可溶性总氮 (DN)、微生物生物量碳 (MBC)、微生物生物量氮 (MBN)、微生物呼吸 (BR)及呼吸商 (qCO2)可以用来指示土壤质量,尤其在天然林转变为人工林期间qCO2是衡量土壤微生物活性的有效指标[5],反映了有机碳被微生物利用的效率[6]。通过观测土壤DOC、DN、MBC、MBN含量及BR和qCO2的变化,可以用于反映常绿阔叶天然林转换为人工杉木林后土壤质量的变化。
至2005年,全球地区的人工林已经达到1.396×108hm-2,保持2%的增长率,而且在天然林上重新造林大约已达到亚热带人工林的一半以上[7]。常绿阔叶天然林在区域生态安全保障和碳吸存等方面均具有十分重要的作用。然而,在过去几十年中,大面积的常绿阔叶林经皆伐、炼山和整地后转变为针叶树人工林,其中杉木林作为一种最重要的人工商品林,已占中国南方人工林面积的1/3[8]。这种大量的常绿阔叶天然林被经济效益高的人工杉木林替代,必然导致土壤质量降低。……
