文档介绍：岩溶山区不同土地利用方式对土壤活性有机碳动态的影响
莫彬1, 2,曹建华1,徐祥明1, 2,申宏岗1,杨慧1,李小方1, 3
1. 中国地质科学院岩溶地质研究所//国土资源部岩溶动力学重点实验室,广西桂林 541004;
2. 广西师范大学生命科学学院,广西桂林 541004;3. 广西师范大学化学与化工学院,广西桂林 541004
摘要:对贵州茂兰自然保护区内三种典型土地利用方式(林地、草地和耕地)下土壤活性有机碳组分(土壤溶解有机碳和土壤微生物量碳)的月变化及其对环境因子的响应进行了研究,结果表明在不同的土地利用方式下上覆植被类型不同,其凋落物数量、质量及分解行为不同,有机质的输入量及质量也不相同,从而形成不同的土壤溶解有机碳含量差异,土壤有机碳的大小也存在较大差别。研究结果显示:从全年平均值来看,林地土壤溶解有机碳分别比草地和耕地高25%、48%;从3月到8月,三者均随气温的上升呈增加的趋势,林地和耕地在8月均达到最大值,而草地则在10月达到最大值;林地和草地土壤微生物量碳分别高于耕地81%和45%,林地和草地在10月达到最大值。不同的土地利用方式导致土壤活性有机碳的差异较大,这说明岩溶生态系统中土地利用方式对土壤碳库的大小有较大影响。不同土地利用方式下土壤活性有机碳对环境因子的响应也各不相同,这表明土壤活性碳受众多因素的制约而呈现出一种动态平衡关系,进一步的机理仍需要进行深入研究。
关键词:土地利用变化;土壤溶解有机碳;土壤微生物量碳;岩溶
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2006)06-1224-07
20世纪90年代以来,土地利用/土地覆被变化引起了国际组织和世界上许多国家的重视。1995年,“国际地圈与生物圈计划(IGBP)”和“全球变化对人类影响和响应计划(HDP)”将其列入全球环境变化的核心项目。土地利用变化对全球变化影响的研究逐渐成为地学、生态学、农学、环境科学等领域研究的一个热点问题。研究土地利用/土地覆被变化及土地管理对陆地生态系统碳循环的影响是当今全球碳循环研究的一个热点内容[1]。
土地利用变化对气候、生物地球化学过程和陆地生态系统生物物种的丰度及组成有重要影响。土地利用方式的改变将导致覆被类型的变化,包括森林转换为草地或农田、草地转换为农田以及退耕还林草等[2],这些变化不仅直接影响土壤有机碳的含量和分布,还通过影响土壤有机碳形成、转化的因子而间接影响土壤有机碳[3]。土壤有机碳由不同稳定性的组分组成,其概念性库包括活跃(Active)、慢性(Slow)和惰性(Passive)库[4]。引起土壤有机碳库的最初变化主要是易分解、矿化的活性碳部分。尽管这部分碳素,占全碳的比例很小,但它们对维持土壤肥力及土壤碳贮量变化方面具有重要的作用[5]。因此,了解不同土地利用方式下土壤活性碳的大小和动态变化,对调节土壤养分流、维持土壤内在的生产力以及深入研究土壤碳循环的机理高度相关。基于它活跃的性质和重要作用,研究土壤活性有机碳组分对土地利用变化的响应规律成为当前土壤碳和养分循环方面的一个热点[5]。
我国是一个岩溶大国,岩溶面积达344×104 km2,约占国土面积的三分之一,其中西南连片裸露的岩溶区面积达54×104 km2 [6]。然而,从国内目前对土壤碳循环的研究来看,大