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森林土壤C库在调节全球C平衡上具有重要作用。由于土壤有机C库组成的复杂性,对其C库不同形态的研究,有助于深入揭示土壤C库的动态及调控机理。我国亚热带地区由于山高坡陡,土壤抗蚀性能差、降雨量大且集中,大面积天然林经皆伐、炼山和整地后改为针叶树人工林,群落结构简单与树种单一,幼林郁闭前水土肥流失严重,森林土壤有机C库的变化引起人们的极大关注。本文选择位于福建三明莘口的格氏栲(Castanopsis kawakamii)保护区内格氏栲天然林和格氏栲、杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,对天然林转变为人工林后生态系统C库和土壤C形态进行研究,为实现森林土壤C库的合理管理和正确营林措施的采取提供依据,对增强我国森林C吸存能力有一定意义。研究结果表明: (1) 格氏栲天然林C贮量为475.419 t·hm-2,分别是格氏栲人工林和杉木人工林的1.49倍和2.10倍。其0-100cm土层内土壤有机C贮量分别是格氏栲和杉木人工林的1.17倍和1.35倍;不同土层中以0-10cm土层差异最大,该层格氏栲天然林土壤有机C贮量分别是格氏栲和杉木人工林的1.40倍和1.45倍; (2) 格氏栲天然林0-100cm土层内的轻组有机C贮量分别是格氏栲和杉木人工林的1.64倍和2.16倍,土壤轻组有机C分配比例亦显著高于格氏栲和杉木人工林的。0-10cm土层格氏栲天然林土壤轻组有机C含量和贮量分别为格氏栲人工林的1.70倍和1.56倍,分别为杉木人工林的2.14倍和1.92倍。 (3) 格氏栲天然林0-100cm土壤颗粒有机C含量、贮量及分配比例分别是格氏栲人工林的1.65倍、1.60倍和1.37倍,杉木人工林的3.59倍、3.43倍和2.55倍。0-10cm土层格氏栲天然林土壤颗粒C含量分别是格氏栲和杉木人工林的2.18倍和4.85倍;土壤颗粒有机C贮量分别是格氏栲和杉木人工林的2.00倍和4.34倍,颗粒有机C分配比例则分别是后两者的1.43倍和2.99倍。 (4) 格氏栲天然林0-100cm土层内的土壤非保护性有机C分配比例分别是格氏栲和杉木人工林的1.38倍和2.10倍。0-10cm土层格氏栲天然林土壤非保护性有机C分配比例分别是格氏栲和杉木人工林的1.28倍和1.94倍。 (5) 不同林分土壤易氧化性有机碳含量和易氧化性有机碳占土壤总有机碳比例均随土层的加深而减小,以0-10cm土层的差异最大,该层格氏栲天然林土壤易氧化性有机碳含量分别是格氏拷和杉木人工林的1.87倍和2.25倍,土壤易氧化性有机C占总有机C比例分别是格氏拷和杉木人工林的1.23倍和1.39倍。(6)不同林分土壤微生物生物量C含量及其占土壤总有机C的比例均随土壤深度增加而降低,O一1 ocm土层格氏拷天然林土壤微生物生物量C含量分别是格氏拷和杉木人工林的1 .65倍和1.89倍;三种林分土壤微生物生物量C占土壤总有机C的比例在0一10cm土层的差异不显著。格氏拷天然林表层根际土壤微生物生物量C含量分别是格氏拷和杉木人工林的2.巧倍和2.77倍,侧S值(根际土与全土的比值)(2.00)均高于格氏拷人工林(l,54)和杉木人工林(l .37)。(7)0一10cm土层格氏拷天然林全土的矿化C含量分别是格氏拷和杉木人工林的1.60倍和1 .83倍,根际土矿化C含量则分别是后二者的2.03倍和2.38倍。格氏拷天然林土壤矿化C含量的侧S值(l .96)高于格氏拷人工林(l .55)和杉木人工林(l .51)。而矿化C占总有机C的比例则不同林分间差异不显著。(8)不同林分土壤轻组有机C、颗粒有机C含量均与活细根生物量显著相关;土壤颗粒有机C含量与2一smm径级土壤水稳性团聚体含量密切相关。土壤总有机C、轻组有机C、颗粒有机C、易氧化性有机C和微生物生物量C含量之间均有较好的相关性,并且与土壤全N、全P、水解性N和速效P显著相关,但以微生物生物量C含量与养分指标间的相关性最好。 格氏拷天然林改为人工林后,森林土壤有机C贮量及不同C形态贮量均有明显降低,而最大变化均发生在表层0一10cm土层内,这与人工林该层土壤受皆伐、炼山、整地等营林措施的强度干扰、人工林郁闭前幼林地水土流失及凋落物、枯死细根归还减少等密切相关。土壤轻组有机C、颗粒有机C、易氧化性有机C、微生物生物量C和矿化C均可作为土壤有机C库变化的早期指示指标,且在指示土壤肥力水平变化上亦有重要作用。