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城市的自然半自然生境具有丰富的动植物资源,保留了多种生境和地貌类型,对保护乡土物种和城市的生物多样性以及基因库具有重要作用。这些生境置身于城市建筑群的包围中,犹如镶嵌于城市中的绿色岛屿,成为城市生态安全岛。本文选取了广州中心城区的6个植被生长发育较好,受人为干扰较小,相对隔离的城市生态安全岛,对其土壤活性有机碳含量进行研究。土壤活性有机碳是有机碳中比较不稳定、易被氧化分解的那部分碳素,能够指示土壤碳库的微小变化并反映土壤的总体质量。土壤活性有机碳有多种表述,本文选取了水溶性有机碳、微生物量碳、易氧化态碳和颗粒有机碳来反映广州城市生态安全岛的土壤活性有机碳状况,得出的主要结果如下:
(1)16个自然半自然群落的土壤总有机碳含量在22.82~64.11g/kg之间,总体上随植被正向演替的进行而呈上升趋势。
6个生态安全岛的土壤总有机碳平均含量处于35.31~50.43g/kg之间,三个人工绿地的土壤总有机碳含量在8.95~20.29g/kg之间,两种类型的样地之间差异显著。
(2)16个自然半自然群落的水溶性有机碳、微生物量碳、易氧化态碳和颗粒有机碳的含量分别为0.039~0.232g/kg、0.16~0.61g/kg、3.62~13.54g/kg、12.11~24.48g/kg。6个生态安全岛的水溶性有机碳、微生物量碳、易氧化态碳和颗粒有机碳的含量分别为0.059~0.232g/kg、0.29~0.53g/kg、7.02~11.21g/kg、15.38~18.91g/kg。总体而言,自然半自然群落的活性有机碳含量与群落的演替时间没有明显的关联性。
生态安全岛的活性有机碳含量高于人工绿地,说明生态安全岛在土壤碳储量和土壤质量方面都优于人工绿地。
(3)各形态活性有机碳含量占总有机碳含量的比例高低次序与活性有机碳绝对含量的高低次序不完全一致。各样地的易氧化态碳含量和颗粒有机碳含量及其占总有机碳含量的比例的差异性不是很显著,在反映样地的环境差异上比较不敏感;比较之下,微生物量碳较为敏感,更能反映不同群落、不同样地间的差异和综合质量。
(4)总有机碳、水溶性有机碳、微生物量碳和易氧化态碳分别与新鲜土的含水率呈显著或极显著相关。水溶性有机碳和微生物量碳对水分条件的反应更为灵敏。
四种形态的土壤活性有机碳与总有机碳之间均有明显的相关性,其中微生物量碳、易氧化态碳和颗粒有机碳与总有机碳之间呈极显著相关,说明土壤活性有机碳与总有机碳之间关系密切,活性有机碳的含量受限于总有机碳含量。
微生物量碳、易氧化态碳和颗粒有机碳两两之间都呈极显著相关,说明不同形态的活性有机碳之间具有一定的关联,它们既反映出土壤有机碳中较为活跃的那部分碳,又代表了不同活性范围的有机碳。水溶性有机碳与其他3种活性碳间的相关性较差,可能与雨水淋溶和土壤矿物质的吸附有关。