黄土丘陵区人工刺槐林土壤活性有机碳与碳库管理指数演变.pdf.pdf

中国农业科学 2009,42(4):1458-1464
Scientia Agricultura Sinica doi: .0578-
黄土丘陵区人工刺槐林土壤活性有机碳与碳库管理指数演变
薛萐 1,2,刘 4,戴全厚 1,3,张超 1,余娜 1,3
(1 中国科学院水利部水土保持研究所/西北农林科技大学,杨凌 712100;2 西安理工大学水利水电学院,西安 710048;
3 贵州大学林学院,贵阳 550025;4 北京市林业保护站,北京 100029)

摘要:【目的】土壤碳库管理指数是表征土壤碳变化的重要量化指标,研究黄土丘陵区人工刺槐林土壤活性
有机碳与碳库管理指数的变化过程对认识该地区生态恢复过程中土壤质量的演变及其效果评价具有重要意义。【方
法】采用时空互代法,以典型侵蚀环境纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的人工刺槐林为研究对象,选取坡耕
地和天然侧柏林为参照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、非活性有机碳(NLOC)
及碳库管理指数(CPMI)的演变特征,并运用相关和回归分析方法对生态恢复过程中碳库各组分和恢复年限进行
拟合。【结果】营造刺槐林可以显著增加土壤碳库各组分含量,并随恢复年限呈显著线性关系,50 a 时 TOC、LOC、
NLOC 和碳库指数(CPI)分别较坡耕地增加 271%、174%、467%和 271%,其中 NLOC 增加速率略高于 LOC,表明植被
恢复增加的土壤碳素绝大多数以非活性形态贮存起来,而为了满足生物生长所必须的活性物质来源,土壤碳库必
须维持一定的活度状态来满足碳素的动态转化平衡,碳库管理指数在营造刺槐林初期显著降低,随后先增加后降
低,与刺槐林生长特性密切相关;但与天然林相比差距仍然较大,恢复 50 a 时 TOC、LOC 和 NLOC 仅为侧柏林的
49%、34%和 61%。【结论】侵蚀环境下的坡耕地由于人为干扰,土壤碳库含量偏低,并处于高速低效率物质转化
过程中,人工刺槐林促进生态恢复可以依靠生物的自肥作用增加土壤碳库各组分含量,但要恢复到破坏前该地区
顶级群落时的水平,还需要一个漫长的阶段,这个阶段可能需要上百年的时间。
关键词:黄土丘陵区;人工刺槐林;土壤活性碳库;碳库管理指数

Evolution of Soil anic Matter and Carbon Management
Index in the Artificial Robinia of Loess Hilly Area
XUE Sha1,2, LIU Guo-bin1, PAN Yan-ping4, DAI Quan-hou1,3, ZHANG Chao1, YU Na1,3
(1Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Science/ Northwest Agricultual and Forestry University, Yangling
712100, Shaanxi; 2Institute of Water Re