Distribution characteristics of soil organic carbon and its influencing factors in different vegetation types in loess region of northern Shaanxi Province, northwestern China
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摘要:目的 探究陕北黄土区退耕还林（草）后形成的主要植被群落类型土壤有机碳空间分布特征及其影响因素，旨在为今后该地区人工林土壤碳汇管理以及生态效益评估提供参考依据，为我国北方森林土壤碳的相关研究积累基础数据。方法 以吴起县大吉沟森林公园内的油松林、沙棘林、草地、油松沙棘混交林为研究对象，选取典型样区，运用单因素方差分析与灰色关联法，探讨不同植被类型在0 ~ 100 cm土壤有机碳垂直变化规律及其主要影响因素。结果 （1）研究区土壤有机碳含量及储量具有明显表聚现象，且随土壤深度增加而降低。（2）不同植被类型下，土壤有机碳平均含量表现为沙棘林（7.03 g/kg） > 低坡度油松沙棘混交林（5.34 g/kg） > 草地（5.16 g/kg） > 高坡度油松沙棘混交林（3.87 g/kg） > 油松林（3 g/kg），沙棘林与油松林、高坡度油松沙棘混交林土壤有机碳平均含量呈显著性差异（P < 0.05）。（3）不同植被类型土壤有机碳储量介于41.11 ~ 74.76 t/hm2。（4）不同植被土壤剖面C/N在16.41 ~ 39.11之间，C/N均值由大到小表现为沙棘林（34.68） > 低坡度油松沙棘混交林（25.88） > 草地（25.82） > 油松林（23.08） > 高坡度油松沙棘混交林（22.71）。（5）不同植被类型土壤理化因子与有机碳含量关联度均在中等关联以上，与有机碳含量关系密切。结论 研究区在今后建设碳汇林时应充分考虑土壤有机碳影响因素，优先选择沙棘等优势树种。Abstract:Objective Our project objective is to explore the spatial distribution characteristics of soil organic carbon and its influencing factors of the main vegetation community types formed after returning farmland to forest land (grassland) in the loess region of northern Shaanxi Province, northwestern China and to evaluate soil carbon sink management and ecological benefits of planted forests in the future, in order to provide reference basis and accumulate basic data for related research on forest soil carbon in northern China.Method Taking the Pinus tabuliformis forest, Hippophae rhamnoides forest, grassland and mixed forest of Pinus tabuliformis and Hippophae rhamnoides in Dajigou Forest Park of Wuqi County as the research objects, the typical sample plots were selected, and the single factor analysis of variance and gray correlation method were used to explore the different types of vegetation in 0−100 cm soil organic carbon vertical change and its main influencing factors.Result (1) The soil organic carbon content and storage in the study area had obvious surface aggregation phenomenon, and decreased with increasing soil depth. (2) The average content of soil organic carbon under different vegetation types was shown as Hippophae rhamnoides forest (7.03 g/kg) > low-slope Pinus tabuliformis-Hippophae rhamnoides mixed forest (5.34 g/kg) > grassland (5.16 g/kg) > high-slope Pinus tabuliformis-Hippophae rhamnoides mixed forest (3.87 g/kg) > Pinus tabulacformis forest (3 g/kg). Significant differences in average soil organic carbon content were found between Hippophae rhamnoides forest and Pinus tabuliformis forest, high-slope Pinus tabuliformis-Hippophae rhamnoides mixed forest (P < 0.05). (3) Soil organic carbon reserve of different vegetation types ranged from 41.11 to 74.76 t/ha. (4) The C/N value of soil profiles of different vegetation ranged from 16.41 to 39.11, and the average C/N values varied from big to small as Hippophae rhamnoides forest (34.68) > low-slope Pinus tabuliformis-Hippophae rhamnoides mixed forest (25.88) > grassland (25.82) > Pinus tabuliformis forest (23.08) > High-slope Pinus tabuliformis-Hippophae rhamnoides mixed forest (22.71). (5) The correlations between soil physical and chemical factors and organic carbon content of different vegetation types are all above medium correlation, and closely related to organic carbon content.Conclusion In the future construction of carbon sink forests in the study area, the influencing factors of soil organic carbon should be fully considered, and preferentially select dominant tree species such as Hippophae rhamnoides forest.
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土壤有机碳（soil organic carbon，SOC）是森林生态系统动力学的重要组成部分，是表征土壤生物化学质量的重要内容[1-2]。地球表层1 m土层深度的SOC储量（约1 400 ~ 1 500 Gt）超过了植被碳库和大气碳库的总量。其含量大小决定于有机质输入和土壤有机质分解速率的平衡调节[3-5]。林火干扰作为森林非连续的生态因子，是生物地球化学循环的关键驱动因子，其通过改变底物的数量和理化性质进而影响生态系统结构和功能，具有多种生态效应和环境影响[6]。SOC不仅影响土壤的物理化学和生物性质，同时在土壤结构和土壤肥力中也起到重要作用。
土壤活性有机碳（labile organic carbon，LOC）作为土壤有机碳的重要组分，亦是活跃成分，其在凋落物分解和土壤碳循环中发挥重要作用[7-8]，已成为土壤养分转化的主要驱动力，同时亦是土壤微生物活动的主要能源[9]。活性有机碳在有机碳中所占比例较小，但对土壤养分的驱动反应比土壤有机碳更为敏感，可作为土壤有机碳变化的指示物。根据分离及测定方法的不同，土壤活性有机碳常用土壤微生物量碳（microbial biomass carbon，MBC），可溶性有机碳（dissolved organic carbon，DOC），易氧化有机碳（soil easily oxidizable carbon，EOC）和颗粒有机碳（particulate organic carbon，POC）等来表征[10-12]。林火干扰是森林生态系统中重要的生态干扰因子之一，燃烧过程中通过热量传播，烧毁地表可燃物，进而对土壤理化性质、有机碳各组分产生相应的影响[6,11]。火干扰改变了森林生态系统土壤和大气之间碳素的交换，将具有生物活性的物质转变成无机的芳香族大分子，同时土壤有机碳的不同组分对林火的响应与敏感性程度也不同。为此，研究土壤有机碳及其组分的动态变化是更好地理解气候—碳循环反馈的先决条件，已成为全球气候变化研究中学者们关注的三大热点之一[13-14]。
目前关于不同土地利用方式和林火干扰对土壤有机碳组分已有较多研究[9,15-18]。但许多研究只注意到林火干扰对表层土壤（0 ~ 20 cm）的影响，而对土壤浅层（20 ~ 40 cm），尤其是土壤深层（40 ~ 100 cm）的影响缺乏关注。因而定量研究林火干扰对森林土壤有机碳密度的影响，有利于减少全球碳平衡估算中的不确定性。为此本文针对广东省杉木林在林火干扰后土壤有机碳密度发生的变化进行定量化研究，探讨林火干扰对土壤有机碳密度的影响机制，从而有助于了解森林生态系统中各碳库的碳循环与碳分配过程，为制定科学合理的旨在减缓全球变化的林火管理措施具有重要意义。同时为了解林火干扰对生态系统碳平衡的影响提供参考数据，亦为火烧迹地恢复、森林的修复与碳减排增汇效应提供科学支持。
1. 材料与方法
1.1 研究区概况
广东省位于祖国大陆最南端，是自然资源大省（20°09′ ~ 25°31′N、109°45′ ~ 117°20′E）。截至2017年底，全省森林面积为1.088 × 107 hm2，森林覆盖率达59.08%，森林蓄积量是5.83亿m3。年平均降水量为1 777 mm。年平均气温22.3 ℃，7月平均气温约为28 ~ 29 ℃，平均日照时数为1 745.8 h，属于热量较充足的地区，同时又具有温湿润的气候基本特征，属于东亚季风区。地带性土壤主要为赤红壤、砖红壤、红壤、黄壤等。现有森林植被分布为近似热带雨林型−亚热带常绿季雨林−亚热带常绿阔叶林经过人为因素的干扰，形成了次生植被及人工植被，代表着热带植被带和亚热带植被带，具有地带性森林植被特征。人工林以桉树（Eucalyptus robusta）、马尾松（Pinus massoniana）、杉木（Cunninghamia lanceolata）、木麻黄（Casuarina equisetifolia）、木荷（Schima superba）、竹林（Phyllostachys pubescens）等纯林为主。其次是人工栽培引进了一些其他经济植物。根据广东省28年（1990—2017年）森林火灾数据统计结果，全省共发生森林火灾6 275次，年均224.11次，火场总面积86 684.45 hm2，年均3 095.87 hm2。2017年4月4日，广东省佛冈县水头镇发生森林火灾，过火面积400 hm2，起火点经纬度为23°49′35″N、113°40′44″E，杉木林为火烧林型之一。
1.2 林火干扰强度划分
林火干扰强度的划分主要参考文献[19-20]，结合历史森林火灾记录及在火烧迹地实际调查中可燃物实际消耗量的多少，以及树木的死亡率和树冠烧焦百分比，并结合乔木的烧焦高度，确定林火干扰强度分为3个等级（轻度、中度和重度）。重度林火干扰：火灾烧死木占70% ~ 100%，活立木（包括烧伤木）在30%以下，乔木熏黑高度 ≥ 5 m，林下灌木全部烧毁，凋落物烧光。中度林火干扰：火灾烧死木占30% ~ 70%，活立木（包括烧伤木）占30% ~ 70%，乔木熏黑高度在2 ~ 5 m，林下灌木几乎被烧毁（> 50%），凋落物几乎被烧毁（> 50%）。轻度林火干扰：火灾烧死木在30%以下，活立木（包括烧伤木）占70%以上，乔木熏黑高度 ≤ 2 m，林下灌木部分被烧毁（≤ 50%），凋落物部分被烧毁（≤ 50%）。
1.3 样地设置
根据广东省历史森林火灾时空间分布特点，结合广东省亚热带森林资源分布状况，选择广东省亚热带森林典型林型与森林火灾典型分布区域。按照2017年4月4日广东省佛冈县火烧迹地燃烧状况，火灾发生后1周内，按照1.2节林火干扰强度划分，选择不同林火干扰强度（同时分轻度、中度和重度3种林火干扰强度）样地，林火干扰样地基本情况见表1。分别在火烧迹地及相邻未火烧林分（对照样地），设置固定样地，于火后1年后（1个生长周期）进行外业调查及实验样品采集，调查采集植被生物量和凋落物生物量以及土壤样品。为了有效地获取广东省亚热带有代表性的典型人工成熟林林型的数据，选择杉木林（Cunninghamia lanceolata）典型林型进行采样，在未过火林地（未火烧样地即对照样地）和过火林地（划分为轻度、中度和重度）设置规格为20 m × 20 m的3个重复作为固定标准样地，共选设固定标准样地12块，即12块标准样地 = （3种林火干扰强度 + 1对照样地）× 3个重复。林火干扰样地基本情况见表1。
表 1 杉木林林火干扰样地基本情况Table 1. Basic situation of forest fire disturbance in sample plot of Cunninghamia lanceolata forest样地状况
Sample plot
condition林龄范围/a
Stand age
range/year平均胸径
Average DBH/cm平均树高
Average tree
height/m密度/
（株·hm− 2）
Stand
density/
(tree﹒ha− 1)郁闭度
Canopy
closure坡度
Slope degree/(°)坡位
Slope
position坡向
Slope
direction海拔
Altitude/
m土壤类型
Soil
type森林起源
Forest
origin对照样地 CK 27 ~ 29 18.27 ± 3.25 16.59 ± 4.23 1 426 ± 199 0.90 15 ~ 25 中坡 Middle slope 阳坡 Sunny slope 265 ~ 290 赤红壤 Lateritic red soil 人工林 Plantation 轻度林火干扰 L 27 ~ 29 18.27 ± 3.25 16.59 ± 4.23 1 426 ± 245 0.75 15 ~ 25 中坡 Middle slope 阳坡 Sunny slope 250 ~ 350 赤红壤 Lateritic red soil 人工林 Plantation 中度林火干扰 M 27 ~ 29 18.27 ± 3.25 16.59 ± 4.23 1 285 ± 127 0.55 15 ~ 25 中坡 Middle slope 阳坡 Sunny slope 250 ~ 350 赤红壤 Lateritic red soil 人工林 Plantation 重度林火干扰 H 27 ~ 29 18.27 ± 3.25 16.59 ± 4.23 939 ± 97 0.30 15 ~ 25 中坡 Middle slope 阳坡 Sunny slope 250 ~ 350 赤红壤 Lateritic red soil 人工林 Plantation 注：数据为平均值 ± 标准差。CK、L、M和H分别代表对照、轻度林火干扰、中度林火干扰和重度林火干扰。下同。Notes: data are mean ± SD. CK, L, M and H represent control check, light forest fire disturbance, moderate forest fire disturbance and high forest fire disturbance, respectively. The same below. 1.4 土壤样品的采集与处理
在标准样地内，沿“S”形选设3个土壤剖面（赤红壤），每个土壤剖面分为7个层次（0 ~ 10 cm、10 ~ 20 cm、20 ~ 30 cm、30 ~ 40 cm、40 ~ 60 cm、60 ~ 80 cm和80 ~ 100 cm）进行取样。土壤密度使用土壤环刀（100 cm3）法测定（105 ℃下烘干至恒质量）。在不同取样点分别取500 g土样带回实验室进行实验分析，用于分析测定土壤有机碳含量。火烧迹地每个固定标准样地取5个土样，3种林火干扰强度，7个土层共采样63个（每个标准样地3个采样点 × 3种林火干扰强度等级 × 7个土层）。对照样地共采集土壤样品21个（每个标准样地3个采样点 × 7个土层）。采用内径为10 cm的土钻，按细根直径 ≤ 2 mm根系分别采集0 ~ 10 cm、10 ~ 20 cm、20 ~ 30 cm和30 ~ 40 cm的土芯5个，分层混合装袋。通过流水漂洗和过筛等过程，挑选细根，风干后称质量，在85 ℃烘干并称质量。
1.5 指标测定及计算方法
1.5.1 土壤有机碳含量的测定
土壤有机碳含量的测定：土壤样品过100 目筛（0.15 mm），存放于玻璃瓶中。采用MultiN/C3100分析仪（Multi N/C3100, Analytik Jena AG, Jena, Germany）联用固体模块测定土壤有机碳含量。
1.5.2 土壤活性有机碳含量的测定
土壤微生物量碳（MBC）通过熏蒸提取−仪器法测定[21]。可溶性有机碳（DOC）采用高锰酸钾溶液氧化法测定[22]。土壤易氧化有机碳（EOC）采用日本岛津总有机碳分析仪测定，颗粒有机碳（POC）通过六偏磷酸钠提取法测定[23]。
1.5.3 单位面积碳密度的计算方法
单位面积某一土层中的有机碳密度计算公式为：
SOCd=n∑i=1Ti×θi×Ci×(1−δi)/10 (3) 式中：SOCd为土壤有机碳密度（t/hm2）；i为土壤层数，n = 7；Ti为土壤剖面第i层的土层厚度（cm），即1 ~ 4层每层间隔为10 cm，5 ~ 7层每层间隔为20 cm；θi为土壤剖面第i层的土壤密度（g/cm3）；Ci为土壤剖面第i层的有机碳含量（g/kg）；δi为直径大于2 mm土壤剖面砾石百分比含量。
1.6 数据统计分析
数据统计分析采用Microsoft Excel 2003和SPSS 18.0软件处理。运用SPSS18.0软件进行单因素方差分析（One-way ANOVA），并采用LSD（the least-significant differenses）比较不同林火干扰强度样地与对照样地之间土壤碳密度的差异。用Origin9.1绘制图表。
2. 结果与分析
2.1 林火干扰对土壤有机碳密度的影响
2.1.1 土壤密度
从图1可知，杉木林在不同林火干扰后土壤密度与对照样地相比存在不同程度的差异。在不同林火干扰强度作用下，同一土层的土壤密度与对照样地相比整体呈上升趋势，其中土壤表层（0 ~ 20 cm）土壤密度变化幅度最大，土壤浅层（20 ~ 40 cm）土壤密度变化幅度次之，而土壤深层（40 ~ 100 cm）土壤密度变化幅度最小。各土层均表现为林火干扰后土壤密度大于对照样地，且随着林火干扰强度的增加而增大，即重度林火干扰 > 中度林火干扰 > 轻度林火干扰 > 对照。
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图 1 林火干扰对杉木林土壤密度的影响不同小写字母表示相同土层不同林火干扰与对照样地之间差异显著（P < 0.05）。下同。Different lowercase letters indicate significant difference between different forest fire disturbance and control check plots in the same soil layer at P < 0.05 level. The same below.Figure 1. Effects of forest fire disturbance on soil bulk density of Cunninghamia lanceolata forest杉木林各土层（0 ~ 100 cm）土壤密度均呈现出随着林火强度增强，土壤密度增加的趋势。对照样地、轻度林火干扰、中度林火干扰和重度林火干扰样地土壤上表层（0 ~ 40 cm）的土壤密度分别为0.99 ~ 1.17 g/cm3、1.03 ~ 1.19 g/cm3、1.16 ~ 1.33 g/cm3和1.19 ~ 1.35 g/cm3，与对照样地相比，轻度林火干扰、中度林火干扰和重度林火干扰样地相应土层分别提高了4.04% ~ 10.89%、13.45% ~ 20.54%和13.53% ~ 19.36%。各林火干扰样地与对照相比仅中度和重度火干扰均存在显著差异（P < 0.05），而轻度林火干扰均不存在显著差异（P > 0.05）。对照样地、轻度林火干扰、中度林火干扰和重度林火干扰样地土壤深层（40 ~ 100 cm）的土壤密度分别为1.19 ~ 1.24 g/cm3、1.20 ~ 1.24 g/cm3、1.34 ~ 1.35 g/cm3和1.36 ~ 1.37 g/cm3，与对照样地相比，轻度林火干扰、中度林火干扰和重度林火干扰样地相应土层分别提高了0 ~ 0.84%、8.87% ~ 12.50%和9.63% ~ 12.69%。
2.1.2 土壤有机碳含量
林火干扰后，土壤有机碳含量均低于对照，同一土层随着林火干扰强度的增加而呈下降趋势，且随土壤剖面深度增加而逐渐减小（见图2）。相比对照，不同林火干扰对各土层（0 ~ 100 cm）土壤有机碳含量的影响差异均不显著（P > 0.05），但轻度林火干扰对土壤表层（0 ~ 20 cm）土壤有机碳密度的影响显著（P < 0.05），而中度和重度林火干扰对杉木林土壤表层和土壤浅层（20 ~ 40 cm）土壤有机碳含量的影响差异显著（P < 0.05）。杉木林土壤土层（40 ~ 60 cm）在中度和重度林火干扰下，土壤有机碳含量均表现为减少趋势（P < 0.05）。
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图 2 林火干扰对土壤有机碳含量的影响Figure 2. Effects of forest fire disturbance on soil organic carbon content2.1.3 土壤有机碳密度
对比不同强度林火干扰样地土壤有机碳密度差异结果表明，林火干扰减少了杉木林土壤有机碳密度，各林火干扰强度样地土壤有机碳密度均低于对照，且减少幅度随土壤剖面深度增加而逐渐变小（图3）。相比对照，杉木林在轻度林火干扰、中度林火干扰和重度林火干扰后，土壤土层（0 ~ 100 cm）土壤有机碳密度分别为136.89、124.64和111.10 t/hm2，依次下降了8.85%、17.02%和26.03%。轻度林火干扰对土壤有机碳密度的影响不显著（P > 0.05），而中度和重度林火干扰显著降低土壤有机碳密度（P < 0.05）。土壤最表层（0 ~ 10 cm）土壤有机碳密度分别下降15.35%、31.95%和49.12%，土壤亚表层（10 ~ 20 cm）土壤有机碳密度分别下降17.02%、26.53%和34.84%，3种林火干扰强度后土壤表层（0 ~ 20 cm）有机碳密度均呈显著降低（P < 0.05）。土壤浅层（20 ~ 40 cm）土壤有机碳密度分别下降9.42%、20.44%和28.35%，仅中度和重度林火干扰显著降低土壤浅层土壤有机碳密度（P < 0.05）。土壤深层（40 ~ 100 cm）土壤有机碳密度分别下降1.86%、2.81%和8.62%，3种林火干扰对土壤深层土壤有机碳密度影响不显著（P > 0.05）。从以上分析可知，轻度林火干扰仅显著降低了土壤表层土壤有机碳密度，尚未引起土层（0 ~ 100 cm）土壤有机碳密度的显著变化，而中度和重度林火干扰显著降低了土壤表层和浅层土壤有机碳密度，进而导致土层（0 ~ 100 cm）土壤有机碳密度的显著变化。研究表明，中度和重度林火干扰强度对土壤有机碳密度的减少主要集中在土壤表层（0 ~ 20 cm）和土壤浅层（20 ~ 40 cm），即中度和重度林火干扰强度显著降低了表层和浅层土壤有机碳密度（P < 0.05）。同时，在林火干扰样地的各土层中，土壤有机碳密度的减少幅度随土层剖面深度的增加而降低，即随剖面深度增加而逐渐变小。
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图 3 林火干扰对杉木林土壤有机碳密度的影响Figure 3. Effects of forest fire disturbance on soil organic carbon density of Cunninghamia lanceolata forest2.2 林火干扰对土壤活性有机碳含量的影响
从图4 ~ 7可看出，不同林火干扰强度后土壤活性有机碳含量总体呈下降趋势。相比对照，林火干扰后杉木林4种土壤活性有机碳含量均呈下降趋势。活性有机碳含量各组分随林火干扰强度增加沿土壤剖面递减的幅度呈现一定的差异性，重度林火干扰后的递减趋势最强，土壤表层活性有机碳的下降趋势较明显，土壤浅层活性有机碳次之，土壤深层活性有机碳下降趋势较为平缓。不同深度土壤剖面活性有机碳在轻度、中度和重度林火干扰强度的差异表现为土壤表层（0 ~ 20 cm）MBC分别下降了24.58%、50.38%和68.35%，DOC分别下降了24.92%、45.97%和76.06%，EOC分别下降了23.71%、53.16%和66.71%，POC分别下降了22.53%、52.84%和66.94%，表现为差异显著（P < 0.05）。土壤浅层（20 ~ 40 cm）MBC分别下降了12.02%、44.84%和58.72%，DOC分别下降了9.08%、50.80%和73.45%，EOC分别下降了5.02%、35.65%和50.82%，POC分别下降了9.77%、44.96%和59.90%，仅中度林火干扰和重度林火干扰表现为差异显著（P < 0.05）。土壤深层（40 ~ 100 cm）MBC分别下降了5.74%、24.39%和36.69%，DOC分别下降了7.52%、30.10%和55.20%，EOC分别下降了2.12%、19.42%和29.66%，POC分别下降了3.11%、23.19%和36.41%，亦仅中度林火干扰和重度林火干扰表现为差异显著（P < 0.05）。由此可见，杉木林在林火干扰后土壤表层（0 ~ 20 cm）活性有机碳含量显著减少，而土壤浅层（20 ~ 40 cm）和土壤深层（40 ~ 100 cm）活性有机碳含量在中度林火干扰和重度林火干扰后显著减少，而轻度林火干扰对土层（20 ~ 100 cm）活性有机碳含量影响不显著（P > 0.05）。
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图 4 林火干扰对杉木林土壤微生物生物量碳含量的影响图中的A、B、C、D、E、F、G和Z 分别代表土层0 ~ 10 cm、10 ~ 20 cm、20 ~ 30 cm、30 ~ 40 cm、40 ~ 60 cm、60 ~ 80 cm、80 ~ 100 cm、0 ~ 100 cm。下同。A, B, C, D, E, F, G and Z in the figure represent soil layers of 0−10 cm, 10−20 cm, 20−30 cm, 30−40 cm, 40−60 cm, 60−80 cm, 80−100 cm and 0−100 cm, respectively . The same below.Figure 4. Effects of forest fire disturbance on soil microbial biomass carbon content of Cunninghamia lanceolata forest![]()
图 5 林火干扰对杉木林土壤可溶性有机碳含量的影响Figure 5. Effects of forest fire disturbance on soil dissolved organic carbon content of Cunninghamia lanceolata forest![]()
图 6 林火干扰对杉木林土壤易氧化碳含量的影响Figure 6. Effects of forest fire disturbance on soil easily oxidized carbon content of Cunninghamia lanceolata forest![]()
图 7 林火干扰对杉木林土壤颗粒有机碳含量的影响Figure 7. Effects of forest fire disturbance on soil particulate organic carbon content of Cunninghamia lanceolata forest2.3 林火干扰对土壤细根生物量的影响
林火干扰后杉木林土壤细根生物量均低于对照样地（表2），变化趋势为重度林火干扰 > 中度林火干扰 > 轻度林火干扰，轻度林火干扰只显著降低了土壤表层细根生物量（P < 0.05），而中度和重度林火干扰显著降低了土壤表层和浅层细根生物量（P < 0.05）。杉木林在林火干扰后，随着林火干扰强度的增加，土壤细根生物量均呈现出减小的趋势。土壤最表层（0 ~ 10 cm）细根生物量在不同林火干扰强度显著降低（P < 0.05），依次下降21.47%、29.17%和43.91%；土壤亚表层（10 ~ 20 cm）土壤细根生物量显著降低（P < 0.05），依次下降20.62%、34.63%和51.36%；土壤浅层（20 ~ 40 cm）土壤细根生物量依次下降15.28%、40.63%和50.00%，仅重度林火干扰和中度林火干扰显著降低（P < 0.05）。土壤表层（0 ~ 20 cm）细根生物量的减少速度均大于土壤浅层（20 ~ 40 cm）细根生物量，减少幅度与变化趋势一致。
表 2 林火干扰对杉木林土壤细根生物量的影响 t/hm2Table 2. Effects of forest fire disturbance on soil fine root biomass of Cunninghamia lanceolate forestst/ha 土层 Soil layer/cm 对照 CK 轻度林火干扰 L 中度林火干扰 M 重度林火干扰 H 0 ~ 10 3.22 ± 0.34a 2.45 ± 0.45b 2.19 ± 0.37b 1.75 ± 0.45b 10 ~ 20 2.69 ± 0.29a 2.04 ± 0.38b 1.68 ± 0.47bc 1.25 ± 0.25c 20 ~ 30 2.01 ± 0.36a 1.77 ± 0.37a 1.09 ± 0.41b 0.87 ± 0.36b 30 ~ 40 0.97 ± 0.25a 0.75 ± 0.14a 0.61 ± 0.12b 0.57 ± 0.21b 注：数据为平均值 ± 标准差。不同小写字母表示不同林火干扰强度与对照样地之间差异显著（P < 0.05）。下同。Notes: data are mean ± SD. Different small letters indicate significant difference between different forest fire disturbance intensities and control check plots at P < 0.05 level. The same below. 2.4 土壤活性有机碳与土壤有机碳、细根生物量的关系
土壤活性有机碳与土壤有机碳、细根生物量的相关分析表明，土壤有机碳与MBC、DOC含量间呈极显著正相关（P < 0.01），与EOC、POC呈显著正相关（P < 0.05）。细根生物量与MBC、DOC、POC含量呈显著正相关，与EOC含量呈不显著相关（表3）。
表 3 杉木林土壤活性有机碳含量与土壤有机碳、细根生物量的相关系数Table 3. Pearson correlation coefficients between LOC and SOC, fine root biomass of Cunninghamia lanceolata forest土壤活性有机碳
Soil activated organic
carbon (LOC)土壤有机碳
Soil organic carbon (SOC)细根生物量
Fine root biomass土壤微生物量碳 MBC 0.991** 0.983* 可溶性有机碳 DOC 0.995** 0.982* 易氧化碳 EOC 0.966* 0.949 颗粒有机碳 POC 0.983* 0.976* 注：* 和** 分别指在 P < 0.05 和 P < 0.01 水平上相关性显著。Notes：* and ** represent significant correlations at P < 0.05 and P < 0.01 level, respectively. 3. 讨 论
3.1 林火干扰对土壤有机碳密度影响
林火干扰对土壤有机碳密度变化产生重要影响。森林地表凋落物层是土壤碳输入的主要来源，林火干扰通过烧除地表凋落物从而减少土壤有机物的输入，而较少的森林地层隔热可能导致土壤有机碳循环增加，使得林火干扰后土壤有机碳密度减少[24-25]，这与本研究结果一致。一些研究认为林火干扰对土壤有机碳密度影响差异不显著[26]，且通过适应林火干扰的生态系统中使初级生产力提高，使得减少初始碳损失，使林火干扰后土壤有机碳密度增加[7,27]。虽然林火干扰通过燃烧立即释放出储存的碳素，但由于一些植物生物量燃烧后分解产物的输入增加，造成碳的延迟流失，从而使森林土壤有机碳库从碳汇转变为碳源，直到森林植物恢复过程中碳的积累抵消了损失，而这也是出现不同影响的原因，可能与林火干扰季节、强度、持续时间，以及林型、立地条件的差异密切相关[28]。
本研究发现各林火干扰强度样地土壤有机碳密度均低于对照，且减少幅度随土壤剖面深度增加而逐渐变小。崔晓阳等[29]研究发现轻、中度火烧2年对大兴安岭兴安落叶松（Larix gmelinii）林土壤有机碳含量有显著的小幅递增，而重度火烧则表现为显著减少，这与本研究结果一致。这可能是由于燃烧时的高温产生的挥发效应以及增加土壤温度，改变土壤的团聚体结构和松紧度，将增加土壤微生物活性的趋势，同时在发生重度林火干扰后，降雨之后也可能增加土壤微生物活动的趋势，体现了土壤矿物质的有机质数量和组成对林火干扰的响应。本研究中轻度林火干扰仅显著降低了杉木林土壤表层（0 ~ 20 cm）土壤有机碳密度，而中度和重度林火干扰显著降低了土壤表层和浅层（20 ~ 40 cm）土壤有机碳密度（P < 0.05），在不同林火干扰强度下对土壤深层（60 ~ 100 cm）土壤有机碳含量的影响均不显著（P > 0.05）。这与Grosse等[30]研究结果一致。在林火干扰过程中，由于土壤是热的不良导体，因此释放的热量通常随着土壤深度的增加而迅速降低。
3.2 林火干扰对土壤活性有机碳含量的影响
林火干扰对土壤活性有机碳含量均产生了影响。相比对照，林火干扰后杉木林4种土壤活性有机碳含量均呈下降趋势，土层（0 ~ 100 cm）仅中度和重度林火干扰差异显著（P < 0.05）。活性有机碳含量各组分随林火干扰强度增加沿土壤剖面递减的幅度呈现一定的差异性，重度林火干扰后的递减趋势最强，土壤表层（0 ~ 20 cm）活性有机碳的下降趋势较明显，土壤浅层（20 ~ 40 cm）活性有机碳次之，土壤深层（40 ~ 100 cm）活性有机碳下降趋势较为平缓。这与李红运等[31]、孔健健等[32]和Prieto-Fernández等[33]研究结果较为一致。这可能是因为在燃烧过程中火场温度的梯度变化，增温效应随着土壤深度的增加而减少。另有研究表明，在湿润土壤条件下，火灾发生时通过蒸腾作用减少水分进而影响土壤的热特性，致使矿质土壤5 cm土层的温度很少超过150 ℃，土层20 cm以下的温度变化较小，进而对土壤微生物活性产生的影响亦较小[34]。还有一些研究认为火干扰后土壤活性有机碳呈显著增加[35]，这可能是因为低强度的林火干扰增加土壤活性有机物的数量，增强了土壤活性有机碳在养分循环中的效应，在重新塑造生态系统功能和结构中发挥关键作用。同时王海淇等[36]研究发现林火干扰造成土壤微生物量碳显著减少，且土壤微生物量碳的动态变化与林火干扰强度密切相关，与本文研究结果相同。造成这种结果的原因是地表凋落物（包括腐殖质）在森林火灾时的高温杀死了土壤微生物，且不同林火干扰强度对土壤微生物的数量影响不同。
3.3 林火干扰对土壤细根生物量的影响
林火干扰对杉木林土壤细根生物量均产生了影响，不同林火干扰强度后土壤表层（0 ~ 20 cm）土壤细根生物量低于对照样地，且差异显著（P < 0.05）。土壤浅层（20 ~ 40 cm）土壤细根生物量亦低于对照样地，但仅中度和重度林火干扰样地低于对照样地，总体的变化趋势表现为重度林火干扰 > 中度林火干扰 > 轻度林火干扰。这些结果与先前的研究结果一致，不同林火干扰强度显著减少了细根生物量[37]。林火干扰导致土壤环境和根系物候之间发生了变化，首先燃烧通过增加土壤水分蒸发减少水分的供应，从而限制了根系对水分可用性的敏感性[38]，其次燃烧导致表层土壤温度升高，从而导致土壤变暖，进而刺激了土壤新的根系生长，尤其在土壤温度不是最适合其生长时。同时有研究表明，地上和地下生物量的变化可能是由于林火干扰中细菌和菌根的直接死亡，以及由此带来的地下碳素重新分配格局的变化[37,39]。
3.4 林火干扰对土壤有机碳密度的影响机制
土壤细根是土壤有机碳累积的主要贡献者，轻度林火干扰显著减少了土壤表层（0 ~ 20 cm）细根生物量，进而显著减少了土壤表层（0 ~ 20 cm）土壤有机碳含量，但对土层（20 ~ 100 cm）土壤有机碳含量影响差异不显著，对土层（0 ~ 100 cm）土壤密度的影响差异不显著，因而轻度林火干扰对土壤有机碳密度的影响差异不显著。而中度和重度林火干扰既显著降低了土壤表层（0 ~ 20 cm）细根生物量又显著降低了土壤浅层（20 ~ 40 cm）细根生物量，进而减少土壤表层（0 ~ 20 cm）和土壤浅层（20 ~ 40 cm）土壤有机碳含量。同时，随着土壤剖面深度增加，林火干扰对土壤有机碳密度的影响减弱。
4. 结 论
林火干扰减少了杉木林土壤有机碳密度，不同林火干扰强度样地土壤有机碳密度均低于对照，且减少幅度随土壤剖面深度增加而逐渐变小。轻度林火干扰仅显著降低了土壤表层（0 ~ 20 cm）土壤有机碳密度，尚未引起土层（0 ~ 100 cm）土壤有机碳密度的显著变化，因而对土壤有机碳密度的影响不显著（P > 0.05）。而中度和重度林火干扰显著降低了土壤表层和浅层（20 ~ 40 cm）土壤有机碳密度，进而导致土层（0 ~ 100 cm）土壤有机碳密度的显著变化，因而对土壤有机碳密度的影响显著（P < 0.05）。杉木林的轻度、中度和重度林火干扰样地土壤有机碳密度分别为136.89、124.64和111.10 t/hm2，相比对照，依次下降了8.85%、17.02%和26.03%。
不同林火干扰强度后土壤活性有机碳含量总体呈下降趋势。相比对照，林火干扰后杉木林4种土壤活性有机碳含量均呈下降趋势。活性有机碳含量各组分随林火干扰强度增加沿土壤剖面递减的幅度呈现一定的差异性，重度林火干扰后的递减趋势最强，土壤表层活性有机碳的下降趋势较明显，土壤浅层活性有机碳次之，土壤深层活性有机碳下降趋势较为平缓。林火干扰后各林型土壤细根生物量均低于对照样地，变化趋势为重度林火干扰 > 中度林火干扰 > 轻度林火干扰。轻度林火干扰对土壤表层细根生物量的影响差异显著（P < 0.05），而中度和重度林火干扰显著降低了土壤表层和浅层细根生物量（P < 0.05）。通过分析林火干扰后土壤碳密度的分布格局及影响机制，可为林火干扰后生态系统碳汇管理以及定量评价林火干扰对森林生态系统碳库的影响提供参考依据，对林火干扰后碳汇效应研究提供科学支撑。
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图 2 不同植被类型土壤有机碳储量
不同小写字母表示同种植被类型土壤有机碳储量在不同土层间差异显著(P < 0.05)。Different lowercase letters indicate that soil organic carbon storage of the same plantation type has significant differences among varied soil layers (P < 0.05).
Figure 2. Soil organic carbon storage under different vegetation types
表 1 样地基本情况
Table 1 Basic situation of the sample plots
样地编号
Sample plot No.植被类型
Vegetation type密度/(株·hm−2) Density/(tree·ha−1) 平均树高
Mean tree
height/m坡度
Slope/(°)海拔
Altitude/m油松
Pinus tabuliformis沙棘
Hippophae rhamnoidesPT 油松 Pinus tabuliformis 1 200 3.33 17 1 386 HR 沙棘 Hippophae rhamnoides 2 300 2.62 17 1 406 HPⅠ 油松沙棘(低坡度)
Pinus tabuliformis-Hippophae rhamnoides (low slope)800 1 500 1.88 12 1 396 HPⅡ 油松沙棘(高坡度)
Pinus tabuliformis-Hippophae rhamnoides (high slope)700 1 400 1.98 29 1 380 LL 达乌里胡枝子、赖草
Lespedeza davurica, Leymus secalinus28 1 398 
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表 2 不同植被类型土壤有机碳含量统计特征
Table 2 Statistical characteristics of soil organic carbon content in different vegetation types
植被类型
Vegetation type平均值
Mean value/(g·kg−1)最大值
Max. value/(g·kg−1)最小值
Min. value/(g·kg−1)标准差
Standard deviation标准误
Standard error变异系数
Variation coefficient/%HR 7.03a 13.96 3.19 0.2 0.08 53 PT 3b 5.53 2.31 0.18 0.07 38 LL 5.16ab 9.44 3.19 0.17 0.06 40 HPⅠ 5.34ab 8.92 3.24 0.2 0.06 44 HPⅡ 3.87b 5.41 3.14 0.23 0.07 20 注：表中不同字母表示不同植被类型的土壤有机碳含量差异显著(P < 0.05)。Note: different letters indicate significant differences in soil organic carbon content of varied vegetation types (P < 0.05).
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表 3 不同植被类型土壤理化因子与土壤有机碳的关联度
Table 3 Correlations between soil physical and chemical factors and soil organic carbon under different vegetation types
项目 Item HPⅠ HPⅡ PT LL HR 关联度
Correlation
degree排序
Rank关联度
Correlation
degree排序
Rank关联度
Correlation
degree排序
Rank关联度
Correlation
degree排序
Rank关联度
Correlation
degree排序
Rank土壤密度
Soil bulk density0.78 3 0.77 2 0.76 2 0.59 9 0.94 1 毛管孔隙度
Capillary porosity0.65 7 0.64 7 0.57 9 0.89 2 0.63 9 非毛管孔隙度
Non-capillary porosity0.68 5 0.76 3 0.63 8 0.78 3 0.78 5 饱和含水量
Saturated moisture0.58 12 0.63 8 0.66 6 0.90 1 0.62 10 毛管持水量
Capillary water capacity0.61 10 0.62 9 0.56 10 0.89 2 0.64 8 电导率
Conductivity0.78 3 0.77 2 0.77 1 0.61 8 0.73 6 pH 0.66 6 0.83 1 0.69 4 0.70 5 0.63 9 速效氮
Available nitrogen0.6 11 0.65 6 0.63 8 0.72 4 0.68 7 速效磷
Available phosphorus0.64 8 0.68 5 0.67 5 0.62 7 0.68 7 速效钾
Available potassium0.72 4 0.67 6 0.71 3 0.78 3 0.80 4 全氮
Total nitrogen0.62 9 0.7 4 0.65 7 0.70 5 0.83 2 全磷
Total phosphorus0.86 1 0.56 10 0.65 7 0.54 10 0.59 11 全钾
Total potassium0.84 2 0.76 3 0.51 11 0.63 6 0.81 3
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[1] Batjes N H. Total carbon and nitrogen in the soils of the world[J]. European Journal of Soil Science, 2014, 65(1): 10−21. doi: 10.1111/ejss.12114_2.
[2] Li Q, Yu P, Li G, et al. Overlooking soil erosion induces underestimation of the soil C loss in degraded land[J]. Quaternary International, 2014, 349(28): 287−290.
[3] Chen D M, Lan Z C, Hu S J, et al. Effects of nitrogen enrichment on belowground communities in grassland: relative role of soil nitrogen availability vs. soil acidification[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2015, 89(10): 99−108.
[4] Post W M, Kwon K C. Soil carbon sequestration and land-use change: processes and potential[J]. Global Change Biology, 2000, 6(3): 317−327. doi: 10.1046/j.1365-2486.2000.00308.x.
[5] 陈心桐, 徐天乐, 李雪静, 等. 中国北方自然生态系统土壤有机碳含量及其影响因素[J]. 生态学杂志, 2009, 38(4):1133−1140. Chen X T, Xu T L, Li X J, et al. Soil organic carbon concentrations and the influencing factors in natural ecosystems of northern China[J]. Chinese Journal of Ecology, 2009, 38(4): 1133−1140.
[6] 郭璐璐, 李安迪, 商宏莉, 等. 川西贡嘎山不同森林生态系统土壤有机碳垂直分布与组成特征与组成特征[J]. 中国农业气象, 2018, 39(10):636−643. doi: 10.3969/j.issn.1000-6362.2018.10.002. Guo L L, Li A D, Shang H L, et al. Total and labile organic carbon in soils of three subalpine forest types in Gongga Mountain, western Sichuan[J]. Chinese Journal of Agrometeorology, 2018, 39(10): 636−643. doi: 10.3969/j.issn.1000-6362.2018.10.002.
[7] 丁越岿, 杨劼, 宋炳煜, 等. 不同植被类型对毛乌素沙地土壤有机碳的影响[J]. 草业学报, 2012, 21(2):18−25. doi: 10.11686/cyxb20120203. Ding Y K, Yang J, Song B Y, et al. Effect of different vegetation types on soil organic carbon in Mu Us Desert[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2012, 21(2): 18−25. doi: 10.11686/cyxb20120203.
[8] 李裕元, 邵明安, 郑纪勇, 等. 黄土高原北部草地的恢复与重建对土壤有机碳的影响[J]. 生态学报, 2007, 27(6):2279−2287. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2007.06.017. Li Y Y, Shao M A, Zheng J Y, et al. Impact of grassland recovery and reconstruction on soil organic carbon in the northern Loess Plateau[J]. Acta Ecologica Sinica, 2007, 27(6): 2279−2287. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2007.06.017.
[9] 张宏, 黄懿梅, 安韶山, 等. 黄土高原森林带植被群落下土壤活性有机碳研究[J]. 水土保持研究, 2013, 20(3):65−70,77. Zhang H, Huang Y M, An S S, et al. Soil active organic carbon with different plant communities on the Loess Plateau[J]. Research of Soil and Water Conservation, 2013, 20(3): 65−70,77.
[10] 孟国欣, 查同刚, 张晓霞, 等. 植被类型和地形对黄土区退耕地土壤有机碳垂直分布的影响[J]. 生态学杂志, 2017, 36(9):2447−2454. Meng G X, Zha T G, Zhang X X, et al. Effects of vegetation type and terrain on vertical distribution of soil organic carbon on abandoned farmlands in the Loess Plateau[J]. Chinese Journal of Ecology, 2017, 36(9): 2447−2454.
[11] 王鑫, 杨德刚, 熊黑钢, 等. 新疆不同植被类型土壤有机碳特征[J]. 干旱区研究, 2017, 34(4):782−788. Wang X, Yang D G, Xiong H G, et al. Characteristics of soil organic carbon under different vegetation types in Xinjiang[J]. Arid Zone Research, 2017, 34(4): 782−788.
[12] 武小钢, 郭晋平, 杨秀云, 等. 芦芽山典型植被土壤有机碳剖面分布特征及碳储量[J]. 生态学报, 2011, 31(11):3009−3019. Wu X G, Guo J P, Yang X Y, et al. Soil organic carbon storage and profile inventory in the different vegetation types of Luya Mountain[J]. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(11): 3009−3019.
[13] 弓文艳, 陈丽华, 郑学良. 基于不同林分类型下土壤碳氮储量垂直分布[J]. 水土保持学报, 2019, 33(1):152−157,164. Gong W Y, Chen L H, Zheng X L. Vertical distributions of soil carbon and nitrogen reserves in different forests[J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2019, 33(1): 152−157,164.
[14] 刘小璐. 生态建设条件下坡面土壤水分消耗与补偿特征模拟研究[D]. 西安: 西安理工大学, 2019. Liu X L. Simulation study on soil water consumption and compensation characteristics of slope unoer ecological construction conditions[D]. Xi’an: Xi’an University of Technology, 2019.
[15] 王秋兵, 段迎秋, 魏忠义, 等. 沈阳市城市土壤有机碳空间变异特征研究[J]. 土壤通报, 2009, 40(2):252−257. Wang Q B, Duan Y Q, Wei Z Y, et al. Spatial varibility of urban soil organic carbon in Shenyang City[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2009, 40(2): 252−257.
[16] Deng J L. Introduction to grey system theory[J]. The Journal of Grey System, 1989, 1(1): 1−24.
[17] 罗上华, 马蔚纯, 王祥荣, 等. 城市环境保护规划与生态建设指标体系实证[J]. 生态学报, 2003, 23(1):45−55. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2003.01.007. Luo S H, Ma W C, Wang X R, et al. A case study on indicator system of urban environmental protection and ecological construction[J]. Acta Ecologica Sinica, 2003, 23(1): 45−55. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2003.01.007.
[18] 王文静, 王百田, 吕钊, 等. 山西太岳山不同林分土壤有机碳储量研究[J]. 干旱区资源与环境, 2013, 27(1):81−85. Wang W J, Wang B T, Lü z, et al. Soil organic carbon reserve of different forests in Taiyue Mountain[J]. Journal of Arid Land Resources and Environment, 2013, 27(1): 81−85.
[19] 周莉, 李保国, 周广胜. 土壤有机碳主导影响因子及其研究进展[J]. 地球科学进展, 2005, 20(1):99−105. doi: 10.3321/j.issn:1001-8166.2005.01.016. Zhou L, Li B G, Zhou G S. Advances in controlling factors of soil organic carbon[J]. Advances in Earth Science, 2005, 20(1): 99−105. doi: 10.3321/j.issn:1001-8166.2005.01.016.
[20] 赵俊勇, 孙向阳, 李素艳, 等. 辽宁省老秃顶子不同林分类型土壤有机碳储量和碳氮垂直分布特征[J]. 东北林业大学学报, 2016, 44(10):65−68,78. doi: 10.3969/j.issn.1000-5382.2016.10.013 Zhao J Y, Sun X Y, Li S Y, et al. Soil organic carbon storage and vertical distribution of carbon and nitrogen under different forest types in the Laotudingzi Mountain of Liaoning[J]. Journal of Northeast Forestry University, 2016, 44(10): 65−68,78. doi: 10.3969/j.issn.1000-5382.2016.10.013
[21] 李龙, 姚云峰, 秦富仓, 等. 黄花甸子流域人工林土壤有机碳密度分布特征[J]. 西北农林科技大学(自然科学版), 2016, 44(2):77−82. Li L, Yao Y F, Qin F C, et al. Distribution characteristics of soil organic carbon density of different forests in Huanghuadianzi Watershed[J]. Journal of Northwest A&F University (Natural Science Edition), 2016, 44(2): 77−82.
[22] 权伟, 郑方东, 戎建涛. 浙江乌岩岭7种林分土壤碳密度及碳氮比分布特征[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2019, 43(1):175−180. Quan W, Zheng F D, Rong J T. Soil carbon density and C/N distribution of seven forest types in Wuyanling Nature Reserve, Zhejiang Province[J]. Journal of Nanjing Forestry University (Natural Sciences Edition), 2019, 43(1): 175−180.
[23] 黄从德, 张健, 杨万勤, 等. 四川森林土壤有机碳储量的空间分布特征[J]. 生态学报, 2009, 29(3):1217−1225. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2009.03.017. Huang C D, Zhang J, Yang W Q, et al. Spatial distribution characteristics of forest soil organic carbon stock in Sichuan Province[J]. Acta Ecologica Sinica, 2009, 29(3): 1217−1225. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2009.03.017.
[24] 文伟, 彭友贵, 谭一凡, 等. 深圳市森林土壤主要类型有机碳分布特征[J]. 西南林业大学学报(自然科学), 2018, 38(6):106−113. Wen W, Peng Y G, Tan Y F, et al. Distribution characteristics of organic carbon in main forest soil types in Shenzhen City[J]. Journal of Southwest Forestry University (Natural Sciences), 2018, 38(6): 106−113.
[25] 朱丽琴, 黄荣珍, 段洪浪, 等. 红壤侵蚀地不同人工恢复林对土壤总有机碳和活性有机碳的影响[J]. 生态学报, 2017, 37(1):249−257. Zhu L Q, Huang R Z, Duan H L, et al. Effects of artificially restored forests on soil organic carbon and active organic carbon in eroded red soil[J]. Acta Ecologica Sinica, 2017, 37(1): 249−257.
[26] 周志文. 我国中东部不同气候带森林土壤有机碳氮分布特征研究[D]. 南京: 南京农业大学, 2015. Zhou Z W. A syudy on the distribution of forest soil organic carbon and total nitrogen in different climatic zones of the middle east China[D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2015.
[27] 艾宁, 魏天兴, 朱清科. 陕北黄土高原不同植被类型下降雨对坡面径流侵蚀产沙的影响[J]. 水土保持学报, 2013, 27(2):26−30. Ai N, Wei T X, Zhu Q K. The effect of rainfall for runoff-erosion-sediment yield under the different vegetation types in Loess Plateau of northern Shaanxi Province[J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2013, 27(2): 26−30.
[28] 李龙, 周飞, 田杰, 等. 地形因子对半干旱地区土壤有机碳含量的影响[J]. 北方园艺, 2019, 43(16):104−109. Li L, Zhou F, Tian J, et al. Effects of topographic tactors on soil organic carbon content in semi-arid regions[J]. Northern Horticulture, 2019, 43(16): 104−109.
[29] 卓志清, 李勇, 兴安, 等. 东北旱作区土壤碳氮磷生态化学计量特征及其影响因素[J]. 农业机械学报, 2019, 50(10):259−268, 336. doi: 10.6041/j.issn.1000-1298.2019.10.030. Zhuo Z Q, Li Y, Xing A, et al. Characteristic of ecological stoichiometry of soil C, N and P and its influencing factors in dry farming region of northeast China[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2019, 50(10): 259−268, 336. doi: 10.6041/j.issn.1000-1298.2019.10.030.
[30] 吴晓玲, 张世熔, 蒲玉琳, 等. 川西平原土壤微生物生物量碳氮磷含量特征及其影响因素分析[J]. 中国生态农业学报(中英文), 2019, 27(10):1607−1616. Wu X L, Zhang S R, Pu Y L, et al. Distribution characteristics and impact factors of soil microbial biomass carbon, nitrogen and phosphorus in western Sichuan plain[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2019, 27(10): 1607−1616.
[31] 韩磊, 庄涛, 周慧华, 等. 小清河滨岸带土壤碳氮变化及影响因素研究[J]. 环境科学与技术, 2019, 42(6):28−34. Han L, Zhuang T, Zhou H H, et al. Study on the change of soil carbon and nitrogen and their influencing factors in the riparian zone of Xiaoqing River[J]. Environmental Science & Technology, 2019, 42(6): 28−34.
[32] 王云琦, 王玉杰. 三峡库区林地土壤有机碳含量特征及效应[J]. 长江流域资源与环境, 2010, 19(12):1448−1455. Wang Y Q, Wang Y J. Content of soil organic carbon in forest soil and its effects in the Three Gorges Reservoir Area[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2010, 19(12): 1448−1455.
[33] 赵维俊, 孟好军, 马剑, 等. 祁连山哈溪林区森林土壤电导率剖面变化特征[J]. 林业科技通讯, 2018(11):7−10. Zhao W J, Meng H J, Ma J, et al. Change features of forest soil conductivity profile in Haxi District, Qilian Mountain[J]. Forest Science and Technology, 2018(11): 7−10.
[34] 高艺宁, 许丽, 林凤友, 等. 矿区复垦地土壤有机碳分布及与土壤化学特性的关系[J]. 内蒙古农业大学学报(自然科学版), 2016, 37(1):54−60. Gao Y N, Xu L, Lin F Y, et al. Relationship between soil organic carbon distribution and soil chemical properties in mining area[J]. Journal of Inner Mongolia Agricultural University (Natural Science Edition), 2016, 37(1): 54−60.
[35] 张鹏, 张涛, 陈年来. 祁连山北麓山体垂直带土壤碳氮分布特征及影响因素[J]. 应用生态学报, 2009, 20(3):518−524. Zhang P, Zhang T, Chen N L. Vertical distribution patterns of soil organic carbon and total nitrogen and related affecting factors along northern slope of Qilian Mountains[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2009, 20(3): 518−524.
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期刊类型引用(16)
1. 孙龙，胡春雨，胡同欣. 计划火烧对红松人工林细根生物量的影响. 生态学杂志. 2024(02): 362-371 . 
百度学术
2. 徐建，郭燕，袁春阳. 火灾对森林生态系统影响的研究综述. 农业与技术. 2024(06): 47-50 . 百度学术
3. 陈魁，李晓英，蔡慧颖，韩易伦，刘静. 林火干扰后多年冻土区土壤有机碳及其组分变化特征. 冰川冻土. 2024(06): 1883-1895 . 百度学术
4. 梁晨，肖莉，史忠林，文安邦. 森林火灾流域侵蚀泥沙来源指纹技术研究进展. 水土保持学报. 2023(03): 1-9+18 . 百度学术
5. 付钇珊，黎建强，陈奇伯，杨波，杨馥羽，邢学霞，付迪. 计划烧除对云南松林土壤碳组分及碳库管理指数的影响. 西北林学院学报. 2023(04): 197-206 . 百度学术
6. 武秀娟，奥小平. 油松林火烧迹地恢复初期林下植被特征. 西北林学院学报. 2022(05): 155-161 . 百度学术
7. 闫志刚，王鼎，周梅，赵鹏武，田金龙，舒定玺. 不同程度火干扰对大兴安岭冻土区土壤碳组分的影响. 西北林学院学报. 2022(05): 141-145+201 . 百度学术
8. 罗斯生，罗碧珍，魏书精，胡海清，李小川，王振师，周宇飞，宋兆，钟映霞. 中度火灾一年后马尾松林土壤碳库特征. 林业科学. 2022(09): 25-35 . 百度学术
9. 尹赛男，杜帅，单延龙，高博，王明霞，韩喜越，张昊. 兴安落叶松人工林腐殖质阴燃燃烧温度变化特征. 生态学报. 2021(08): 3123-3130 . 百度学术
10. 张文婷，王子邦. 不同种植年限城市绿化土壤团聚体及有机碳分布特征. 天津师范大学学报(自然科学版). 2021(04): 61-67 . 百度学术
11. 罗斯生，罗碧珍，魏书精，胡海清，宋红，吴泽鹏，王振师，周宇飞，李小川，钟映霞，李强. 森林火灾对马尾松次生林土壤活性有机碳的影响. 西南林业大学学报(自然科学). 2021(05): 121-130 . 百度学术
12. 朱丹苗，陈俊辉，姜培坤. 杉木人工林土壤有机碳和微生物特征及其影响因素的研究进展. 浙江农林大学学报. 2021(05): 973-984 . 百度学术
13. 张姣，徐明，文春玉，聂坤，张健. 黔中地区不同干扰对马尾松林土壤性质的影响. 水土保持学报. 2021(06): 135-143 . 百度学术
14. 王立轩，高佳琪，杨光，邸雪颖，于宏洲，瓮岳太. 兴安落叶松火烧迹地林褥层碳氮化学计量特征. 北京林业大学学报. 2021(12): 55-64 . 本站查看
15. 罗斯生，罗碧珍，魏书精，胡海清，吴泽鹏，王振师，周宇飞，李小川，钟映霞，宋红. 森林火灾对马尾松次生林土壤理化性质的影响. 生态环境学报. 2020(11): 2141-2152 . 百度学术
16. 罗斯生，罗碧珍，魏书精，胡海清，李小川，吴泽鹏，王振师，周宇飞，钟映霞. 中度强度森林火灾对马尾松次生林土壤有机碳密度的影响. 植物生态学报. 2020(10): 1073-1086 . 百度学术
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