2023, Vol. 44
土壤有机碳(SOC)对土壤肥力和环境具有重要意义, 对SOC的研究一直是土壤与环境科学的热点领域[1].SOC作为土壤肥力形成的基础, 不但影响土壤质量、功能和粮食产量, 在全球气候变化中也扮演重要角色[2].全球0.1%的SOC变化将引起大气圈1 mg·L-1的CO2浓度变化, 会显著改变大气中二氧化碳含量, 进而影响全球气候变化进程[3].增加SOC是减缓大气CO2浓度上升和全球变暖的重要手段, 也是实现我国“碳中和”目标的有效途径[4].因此, 开展SOC及组分的时空动态研究对于正确评价土壤在全球变化中的地位与作用, 具有十分重要的科学意义.
SOC总量的变化非常缓慢, 对气候变化、土地管理措施和植被恢复的反应表现出一定的滞后性, 在短期内较难观测到其发生的微小变化[5].活性有机碳组分虽然占SOC总量的比例较小, 但可灵敏地反映SOC细微变化, 更有助于揭示土壤有机碳的动态变化[6], 常用易氧化有机碳、溶解性有机碳和微生物量碳等指标表征.Lefroy等[7]在研究易氧化有机碳过程中, 首次提出土壤碳库管理指数(carbon pool management index, CPMI).CPMI是土壤有机碳和参考土壤有机碳的比值与土壤有机碳活度指数的乘积, 比活性有机碳更为灵敏地反映各种土地利用或管理措施引起的土壤质量下降或更新的程度[8].前人在若尔盖沙化草地[5]、黄土高原丘陵沟壑区[9]、滇南地区桃园[6]、湖南长沙[10]和重庆缙云山[11]等区域对土壤活性有机碳组分开展了大量研究, 对于喀斯特地区的研究尚较少[12~15].已有研究多集中在不同土地利用方式[9, 11]、植被恢复模式[16, 17]和施肥措施[18~20]等对活性有机碳组分的影响.有研究发现植被恢复能提高土壤活性有机碳组分含量[5, 21], 也有研究发现植被恢复导致土壤活性有机碳组分降低或者没有显著变化[17, 22].可见, 植被恢复过程中土壤活性有机碳组分的变化仍存在很大的不确定性.这可能是区域类型、恢复年限、植被恢复类型、土层深度和土壤理化性质等因素综合作用的结果[23, 24].因此, 深刻地认识植被恢复动态过程中土壤有机碳活性组分的演变特征可为制定合理的生态系统土壤碳管理策略提供理论支撑.
中国西南喀斯特生态系统极为脆弱[25], 可承受灾变阈值弹性小, 易受不利因素干扰[26].植被恢复是该区域一项重要的生态治理措施[25], 植被恢复被认为是增加SOC固存的有效措施[23], 喀斯特地区的植被恢复初期恢复速度快且具有巨大固碳潜力[27].由于植被种类及其配置的不同, 必然导致凋落物数量、组成和凋落规律, 以及环境的不同, 从而对土壤碳产生影响[28], 特别是活性碳组分会存在差异[12].目前, 喀斯特地区土壤有机碳组分的研究主要集中在不同植被类型[12, 15]和恢复措施[13, 14]等方面.已有研究发现, 在喀斯特地区由耕地到任豆林和自然恢复灌丛, 土壤活性有机碳组分含量显著增加[15], 而耕地转变为花椒林后却逐渐降低[29].然而, 关于喀斯特地区石灰土土壤活性有机碳组分随植被恢复过程演变研究却少见报道, 人们关于喀斯特地区土壤活性有机碳组分对植被恢复响应的方向、过程、强度及规律的认识十分匮乏.因此, 本研究运用时间序列法, 通过阐明喀斯特地区石灰土植被恢复过程中土壤活性有机碳组分的演变特征和影响因素, 旨在为我国喀斯特地区植被恢复重建和碳循环管理提供理论依据.
1 材料与方法 1.1 研究区概况贵州省贵安新区(26°11′07″~26°36′56″N, 105°56′20″~106°39′10″E)是我国第8个国家级新区, 属于高原型亚热带季风湿润气候区, 年均降雨量为1 165 mm, 年均气温为12.80~16.20 ℃, 年均相对湿度为77%, 海拔为1 018~1 647 m, 境内地形条件复杂, 属典型喀斯特地貌, 土地利用方式多样, 时间序列完整.本研究以贵安新区马场镇平阳村、林卡村、新寨村和凯掌村为研究区, 区域母岩以石灰岩和泥质灰岩为主, 土壤类型主要为石灰土, 通过实地考察和走访当地村民, 两者相结合确定植被类型和恢复年限.
1.2 样地选取和采样在充分进行野外调研的基础上, 综合考虑地形、土壤类型、植被恢复类型和恢复年限等因素, 在研究区内选取不同植被恢复类型、恢复年限、地形和土壤类型等环境因子基本一致的序列样地, 包括草地序列(Grass序列为G5:5 a, G10:10 a, G15:15 a, G20:20 a)、灌木序列(Shrub序列为S5:5 a, S10:10 a, S15:15 a, S20:20 a)和园地序列(Orchard序列为O5:5 a, O10:10 a, O15:15 a), 并以相邻长期耕作的农田为对照(CK), 其中草地序列植被类型主要为白茅[Imperata cylindrical(L.) Beauv.], 灌木序列以火棘(Pyracantha fortuneana)、青蒿(Artemisia annua)、野莓(Rubus idaeus L.)和野花椒(Zanthoxylum simulans)等为优势种群, 园地序列主要种植桃树(Amygdalus persica L.), 农田主要种植玉米(Zea mays), 样地详情见表 1.选取典型样点, 按0~5、5~10、10~20、20~30和30~40 cm划分土层, 采用“S”形布点, 每一样点重复采样3次.土壤样品去除肉眼可见的根系石砾动植物残体等, 过2 mm筛后分成两份, 一份于4℃冰箱保存用于土壤微生物量碳测定, 另一份土壤风干后备用.
|
表 1 样地基本情况 Table 1 General situation of experimental sample sites |
1.3 样品分析及方法
土壤有机碳(SOC)采用重铬酸钾外加热法、pH采用电位法(水∶土=2.5∶1)、全磷(TP)和全钾(TK)采用NaOH熔融法、碱解氮(AN)采用碱解扩散法、速效磷(AP)采用0.5 mol·L-1NaHCO3法、速效钾(AK)采用乙酸铵浸提-火焰光度法、含水率(SMC)采用烘干法, 以上指标具体参见鲍士旦[30]的方法; 土壤容重(BD)和总孔隙度(STP)用环刀法[31]; 土壤机械组成用比重计法[31], 粒级划分用国际制[砂粒(Sa)2~0.02 mm、粉粒(Si)0.02~0.002 mm和黏粒(Cl) < 0.002 mm].
易氧化有机碳(ROC333、ROC167和ROC33)采用333、167和33 mmol·L-1KMnO4氧化法[32], 土壤微生物量碳(MBC)用氯仿熏蒸浸提法测定[33]; 溶解性有机碳(DOC)用K2SO4溶液提取法[25].
1.4 指标计算有机碳组分分配比例计算方法[34]:
|
(1) |
SOC氧化稳定性系数[18]计算公式为:
|
(2) |
|
(3) |
|
(4) |
|
(5) |
|
(6) |
|
(7) |
本文选取CK土壤作为参考土壤, 活性有机碳含量为ROC333含量.
1.5 统计方法数据统计分析用Excel 2010和SPSS 22.0, 用Canoco 5进行冗余分析, 用Origin 2021作图.
2 结果与分析 2.1 不同恢复年限土壤剖面有机碳及活性组分的演变特征 2.1.1 土壤有机碳如图 1所示, 相同恢复年限的SOC含量均随土层加深而减小, 0~20 cm土层高于20~40 cm, 有明显的表聚现象; 相同恢复年限, 除S10外, 在0~10 cm土层, SOC含量总体表现为: 灌木>草地>园地; 除S5的10~30 cm外, 3个序列各土层SOC含量均高于CK; 在0~40 cm土层, 灌木序列平均SOC高于草地序列和园地序列, 分别高出25.54%和28.47%.
|
SOC: 土壤有机碳; CK: 对照农田, G5:草地5 a, G10:草地10 a, G15:草地15 a, G20:草地20 a; S5:灌木5 a, S10:灌木10 a, S15:灌木15 a, S20:灌木20 a; O5:园地5 a, O10:园地10 a, O15:园地15 a, 下同 图 1 各序列不同恢复年限土壤剖面SOC分布 Fig. 1 SOC distribution in soil profile of different restoration years in each sequence |
随恢复年限的增加, 在0~20 cm土层, 草地序列和园地序列的SOC含量均呈先升后降的势态, 在20~40 cm土层, 草地序列变化不明显, 园地序列呈逐渐增加势态.随恢复年限的增加, 在0~20 cm土层, 灌木序列则呈升高(CK~5 a)-降低(5~10 a)-升高(10~20 a)并逐渐稳定的势态, 在20~40 cm土层, 灌木序列呈升高(CK~5 a)-降低(5~10 a)-升高(10~15a)-降低(15~20 a)势态.与CK相比, 草地序列、灌木序列和园地序列0~40 cm土层平均SOC增幅分别70.77%、114.40%和50.17%.
2.1.2 易氧化有机碳如图 2所示, 在0~40 cm土层, 3个序列的3种易氧化有机碳有明显差异, 总体含量表现为: ROC333>ROC167>ROC33; 相同恢复年限ROC333、ROC167和ROC33含量整体随土层加深而减小, 表聚性明显.相同恢复年限, 除S10的0~20 cm土层和O5的0~5 cm土层外, 在0~20 cm土层, ROC333、ROC167和ROC33含量大小表现为: 灌木>草地>园地.在0~40 cm土层, 灌木序列平均ROC333、ROC167和ROC33均高于草地序列和园地序列, 分别高出10.89%和4.89%、5.75%和13.70%、20.95%和49.23%.
|
ROC333: 被333 mmol·L-1 KMnO4氧化的活性有机碳; ROC167: 被167 mmol·L-1 KMnO4氧化的活性有机碳; ROC33: 被33 mmol·L-1 KMnO4氧化的活性有机碳; 下同 图 2 各序列不同恢复年限土壤剖面易氧化有机碳分布 Fig. 2 Distribution of readily oxidizable organic carbon in soil profiles of different restoration years in each sequence |
随恢复年限的增加, 在0~20 cm土层, 草地序列和园地序列ROC333、ROC167和ROC33含量呈先升后降势态, 而灌木序列则为: 升高(CK~5 a)-降低(5~10 a)-升高(10~20 a)势态.在20~40 cm土层, 草地序列ROC333、ROC167和ROC33含量呈: 升高(CK~5 a)-降低(5~15 a)-升高(15~20 a)势态, 而灌木序列均呈先升后降势态, 园地序列的ROC333和ROC167呈先升后降势态, ROC33呈先降后升势态.与CK相比, 草地、灌木和园地3个序列0~40 cm土层平均ROC333增幅分别为66.67%、55.52%和76.18%;ROC167增幅分别71.49%、64.93%和59.60%;ROC33增幅分别45.17%、58.87%和17.64%.
2.1.3 微生物量碳如图 3所示, 相同恢复年限的MBC含量均随土层加深而减小, 有明显的表聚现象.相同恢复年限, 除S10外, 在0~10 cm土层, MBC含量大小表现为: 灌木>草地>园地.在0~40 cm土层, 灌木序列平均MBC高于草地序列和园地序列, 分别高出65.42%和30.72%.
|
图 3 各序列不同恢复年限土壤剖面MBC分布 Fig. 3 Distribution of MBC in soil profile of different restoration years in each sequence |
随恢复年限的增加, 在0~40 cm土层, 草地序列MBC含量呈降低(CK~5 a)-升高(5~15 a)-下降(15~20 a)势态, 各土层MBC最大值均在G15, 土层由浅到深分别为944.83、768.49、525.49、348.81和221.93 mg·kg-1; 灌木序列在0~10 cm土层为升高(CK~5 a)-降低(5~10 a)-升高(10~20 a)势态, 在10~40 cm土层为先增后减并趋于稳定, 最大值均在S5; 园地序列在0~30 cm土层为先升后降势态, 在30~40 cm土层为逐渐升高势态.与CK相比, 草地、灌木和园地这3个序列土壤0~40 cm土层平均MBC增幅分别为15.27%、81.18%和45.86%.
2.1.4 溶解性有机碳图 4显示, 草地序列和灌木序列相同恢复年限, DOC含量均随土层加深而减小, 有明显表聚现象, 而园地序列相同恢复年限则在5~10 cm出现聚集; 相同恢复年限, 在0~10 cm土层, DOC含量大小表现为: 灌木>草地>园地.在0~40 cm土层, 灌木序列平均DOC均高于草地序列和园地序列, 分别高出22.49%和5.95%.
|
图 4 各序列不同恢复年限土壤剖面DOC分布 Fig. 4 Distribution of DOC in soil profile of different restoration years in each sequence |
随恢复年限的增加, 在0~30 cm土层, 草地序列DOC含量呈降低(CK~5 a)-升高(5~10 a)-降低(10~15 a)-升高(15~20 a)波动势态, 0~20 cm土层, 最大值均在G20, 20~30 cm土层, 最大值为G10(42.30 mg·kg-1); 而在30~40 cm土层, 草地序列DOC呈降低(CK~5 a)-升高(5~15 a)-降低(15~20 a)势态, 最大值为G15(26.72 mg·kg-1).随恢复年限的增加, 灌木序列在0~40 cm土层, DOC含量呈先升后降势态, 最大值均在S10, 土层由浅到深分别为127.74、102.62、83.99、66.44和55.64 mg·kg-1.园地序列在0~20 cm土层, 随恢复年限的增加, DOC含量呈降低(CK~5 a)-升高(5~10 a)-降低(10~15 a)势态, 在20~40 cm土层, DOC含量呈先升后降势态, 各土层最大值均在O10, 土层从浅到深分别为80.45、86.61、63.89、54.06和60.20 mg·kg-1.与CK相比, 草地、灌木和园地3个序列0~40 cm土层平均DOC增幅分别10.13%、34.91%和21.20%.
2.2 不同恢复年限土壤剖面上活性有机碳分配比例变化特征图 5显示, 相同恢复年限3个序列ROC333/SOC、ROC167/SOC和ROC33/SOC, 除CK的ROC167/SOC外, 大致随土壤深度增加而降低.相同恢复年限草地的MBC/SOC和DOC/SOC, 均随土层深度增加而降低; 灌木和园地序列的MBC/SOC, 在5 a和10 a随土层增加而增加, 而O15、S15和S20则转变为随土层增加而降低; 相同恢复年限的DOC/SOC, S5和S15随土层增加而降低, S10和S20反之; 园地序列的DOC/SOC随土层增加而增大.相同恢复年限同一土层, 3个序列的ROC333/SOC和ROC167/SOC基本以灌木最低, 而ROC33/SOC、MBC/SOC和DOC/SOC则又以灌木最高.
|
ROC333/SOC: 333 mmol·L-1 KMnO4氧化的活性有机碳与土壤有机碳的比值; ROC167/SOC: 167 mmol·L-1 KMnO4氧化的活性有机碳与土壤有机碳的比值; ROC33/SOC: 33 mmol·L-1 KMnO4氧化的活性有机碳与土壤有机碳的比值; MBC/SOC: 微生物量碳与土壤有机碳的比值; DOC/SOC: 溶解性有机碳与土壤有机碳的比值 图 5 土壤活性有机碳占总有机碳的比例 Fig. 5 Ratio of soil active organic carbon to total organic carbon |
随恢复年限的增加, 在0~40 cm土层, 草地和灌木序列ROC333/SOC和ROC167/SOC呈升高(CK~5 a)-降低(5~10 a)-升高(10~20 a)势态, ROC33/SOC呈先降后升势态.随恢复年限的增加, 在0~40 cm土层, 草地序列的MBC/SOC和DOC/SOC呈先降后升势态, 灌木序列的MBC/SOC呈逐渐升高势态, 而灌木序列的DOC/SOC呈先升后降势态.随恢复年限增加, 在0~40 cm土层, 园地序列ROC333/SOC和ROC33/SOC呈升高(CK~5 a)-降低(5~10 a)-升高(10~15 a)势态, ROC167/SOC、MBC/SOC和DOC/SOC呈逐渐升高势态.
2.3 不同恢复年限土壤剖面上氧化稳定性系数和碳库管理指数演变特征图 6表明, 3个序列相同恢复年限的Kos随土层加深而增大; 相同恢复年限, Kos大小为: 灌木>草地>园地. 3个序列相同恢复年限的L随土层加深而减小.相同恢复年限的LI, 草地序列的G5、G10和G15随土层加深而减小, G20则为先增后减; 灌木和园地序列, 除S10和O10的30~40 cm土层, 基本都随土层加深而减小.相同恢复年限的CPI, 草地序列随土层加深而增大; 灌木序列的S5和S10随土层加深而增大, 而S15和S20则反之; 园地序列的O5随土层加深而减小, 而O10和O15则反之.相同恢复年限的CPMI, 草地序列的G5、G10和G15随土层加深而减小, 而G20则反之; 灌木序列除S10外, 均随土层加深而减小; 园地序列的O5和O15随土层加深而减小, O10随土层加深而增大.
|
Kos: 氧化稳定性系数, L: 碳库活度, LI: 碳库活度指数, CPI: 碳库指数, CPMI: 碳库管理指数 图 6 各序列不同恢复年限土壤剖面Kos、L、LI、CPI和CPMI的演变 Fig. 6 Evolution of Kos, L, LI, CPI, and CPMI in soil profiles with different restoration years |
随恢复年限的增加, 在0~40 cm土层, 3个序列Kos大致呈先降后升再降势态, L和LI大致呈先升后降再升势态, CPI呈先升后降势态, 草地和园地序列的CPMI呈先升后降势态, 而灌木序列的CPMI则呈先升后降再升势态.
2.4 不同恢复年限下土壤全剖面SOC及活性组分、碳库管理指数与其他性质的相关性时间是土壤形成和所有土壤过程的关键驱动因素, 有研究表明在相似的成土条件下, 时间对于植被恢复SOC演变有积极的影响[35], 因此, 采用线性回归量化土壤有机碳组分、碳库管理指数与时间的耦合关系(表 2)得出, 除草地和灌木序列的DOC和Kos未达到显著水平外, 3个序列的其余指标均达到显著水平, 相关性系数范围为0.151~0.516, 介于弱相关到相关性一般之间.就0~40 cm土层而言, SOC、ROC333、ROC167、ROC33、MBC和Kos的年增长量大小表现为: 灌木>草地>园地, DOC和CPMI的年增长量大小表现为: 园地>草地>灌木.
|
|
表 2 土壤全剖面SOC及活性组分、碳库管理指数与时间序列的耦合分析 1) Table 2 Coupling analysis of soil organic carbon components, carbon pool management index, and time series |
土壤的理化性质是影响土壤有机碳组分的重要环境特征, 因此, 以SOC、ROC333、ROC167、ROC33、MBC、DOC、L、LI、CPI、CPMI和Kos为响应变量, 以pH、BD、STP、Cl、Si、Sa、SMC、TP、TK、AN、AP和AK为解释变量, 对3个序列分别进行冗余分析(RDA)和蒙特卡洛检验, 结果表明, 草地序列的AN、TP、Sa、SMC和AK, 灌木序列的AN、pH、AP、AK和Cl, 园地序列的AN、Sa、AP、Si和AK占解释量的前5, 共同解释的变异分别为55.7%、62.5%和44.6%, 其中除灌木序列的pH和Cl外, 均与SOC、ROC333、ROC167、ROC33、MBC、DOC、L、LI、CPI和CPMI呈显著正相关, 与Kos呈显著负相关; 而BD与SOC、ROC333、ROC167、ROC33、MBC、DOC、L、LI、CPI和CPMI呈显著负相关, 与Kos呈显著正相关关系(图 7).
|
TP: 全磷, TK: 全钾, AN: 碱解氮, AP: 速效磷, AK: 速效钾, SMC: 含水率, BD: 容重, STP: 总孔隙度, Sa: 砂粒, Si : 粉粒, Cl: 黏粒; 百分数表示解释量, F表示重要性; 蓝色箭头线条表示响应变量, 红色箭头线条表示解释变量; *表示P < 0.05, **表示P < 0.01, NA表示P>0.05 图 7 不同序列的土壤有机碳组分、碳库管理指数与土壤理化性质的冗余分析 Fig. 7 Redundancy analysis of soil organic carbon components, carbon pool management index and soil physical and chemical properties in different sequences |
SOC含量实际上表达了土壤中有机碳输入与分解两个过程的动态平衡[1].本研究显示, 3个序列SOC均有明显的表聚现象, 与大多数土壤一致[36].3个序列0~40 cm土层SOC含量比CK平均高70.77%、114.40%和50.17%, 可见, 3个序列均不同程度地提高SOC含量, 与蒲玉琳等[5]和徐鹏等[11]研究的结果一致.相同恢复年限, 在0~10 cm土层, SOC含量大小表现为: 灌木>草地>园地.这是因为植被恢复增大土壤中凋落物的归还量与地下根系量及其根系分泌物量、微生物数量, 最终致使有机物料的输入量高于矿化分解损失量.但不同恢复类型提高SOC的能力不同, 灌木和草地序列平均值分别是园地序列2.28倍和1.41倍, 主要是由于当地果园每年都存在除草、剪枝和清耕等管理措施, 减少了有机物料输入, 破坏了土壤团聚体结构, 降低团聚体对土壤碳的固持能力, 说明在人为干扰下土壤固碳能力明显下降.从时序角度看, 随恢复年限的增加, 不同土层3个序列SOC变化势态不一致, 草地和园地随恢复年限的增加呈先增后减势态, 而灌木则呈波动式增加势态, 与史利江等[16]和Chen等[37]研究的结果不一致, SOC年增长量以灌木最大.同一序列随恢复年限增加, 各土层间变化势态基本相似, 主要原因是土壤表层有机物质的积累主要依赖凋落物的分解.凋落物主要集中在土壤表层, 而中下层土壤不能直接接收地表植物残体, 主要依靠上层的淋溶下移和地下部分植物残体分解, 导致土壤层有机质含量自上而下依次减小[38].植物根系也主要集中在土壤表层, 每年细根的不断生长、死亡和分解对SOC的贡献率最高可达80%, 其垂直分布直接影响各土壤层次碳及养分含量[39].此外, 3个序列的冗余分析表明SOC及组分均与BD显著负相关, 容重直接影响到孔隙度[40], 深层BD增加, 通透性和水热条件差, 植物根系密度降低, 抑制了土壤中微生物活性, 特别是根际微生物活性, 进而影响SOC含量[25].
易氧化有机碳即KMnO4氧化的活性有机碳, 主要包括单一碳水化合物、氨基酸和糖类、一些简单的有机化合物等, 是土壤养分的潜在来源及土壤微生物活动的重要能源[32], 是对管理措施和有机物输入敏感的有机碳组分, 可以灵敏地反映SOC的动态变化.本研究中ROC333、ROC167和ROC33剖面上变化势态与SOC相似, 都具有表聚性, 与张慧玲等[32]和Bongiorno等[41]研究的结果相似.ROC333、ROC167和ROC33与SOC均存在极显著正相关关系(表 3), 表明土壤活性有机碳含量在很大程度上由SOC含量决定, 不同类型植被有机物料的输入量不同, 微生物群落组成和多样性存在差异, 从而影响了SOC的矿化和固定过程, 进而决定了活性有机碳的含量[42].本研究中园地人为活动干扰相对较多, ROC333、ROC167和ROC33的年增长量大小为: 灌木序列>草地序列>园地序列, 与白义鑫等[28]的结论类似.此外, 这种差异还可能是由于不同种类植物输入碳所含的蛋白质、纤维素和木质素等物质组成比例不同.有研究表明KMnO4对土壤中的木质素较为敏感, 对纤维素不敏感, 所以增加的活性有机碳可能主要来源于木质素部分[32], 这可能是草地表层低于灌木的原因.易氧化有机碳除了受凋落物和根系分泌物的影响外, 与土壤养分和机械组成等密切相关[25].本研究表明, 在0~20 cm土层, 随恢复年限的增加, 3个序列的ROC333、ROC167和ROC33的变化势态与SOC类似, 而20~40 cm土层, 却与SOC变化不一致.冗余分析显示, SOC及组分与AN、Cl和BD等显著相关.这可能是由于AN影响到植物和微生物对有机碳分解和利用速度[43, 44], 致使SOC及组分变化势态不一致.另外, 土壤机械组成不同, 改变土壤物理结构和水分有效性, 黏粒与SOC结合形成有机-无机复合体[45], 进而影响了各活性组分间的转换[46].
|
|
表 3 不同组分活性有机碳与SOC的相关系数 1)(n=180) Table 3 Correlation coefficient between active organic carbon and SOC in different components(n=180) |
MBC也是一个敏感指标, 温度、湿度、根系及根际分泌物等都会影响微生物生物量及活性[5].本研究表明, 在相同恢复年限下3个序列MBC含量差异主要体现在0~10 cm土层, 0~10 cm土层作为土体与植物进行物质交换的界面, 植物根系和凋落物等主要集中分布在这一土层[38].在植被恢复过程中凋落物-根系-微生物协同作用下对SOC产生影响[47], 植物根系可直接或间接影响凋落物的输入和分解过程, 当土壤养分充足时, 根系通过大量吸收养分刺激地上部分生长, 进而产生较多的凋落物, 同时根系产生的分泌物能够改变土壤微生物多样性[42].通常高质量的凋落物具有较高的氮含量和较低的C/N值, 更易被土壤微生物分解[48].微生物本身是土壤重要的碳库, 土壤微生物通过“体外修饰”和“体内周转”途径调控土壤有机碳的形成和转化过程[49], 在土壤碳循环过程中起到重要的作用.植被恢复引起土壤微生物生物量、多样性和活性改变, 进而驱动土壤微生物“碳泵”[50], 对MBC产生影响.3个序列不同层次随时间变化势态不同, 主要原因在于, 草本植物前期处于缓慢生长的过程, 生物量小、凋落物以及根系处于不发达阶段, 所以MBC增长缓慢, 甚至出现下降, 随着年限增加植物根系逐渐老化与退化, 同时对地表土壤侵蚀的减缓作用进一步降低, 所以出现下降势态.灌木序列MBC表层随恢复年限增加呈波动式增加, 主要源于灌木大量凋落物和根系分布, 为微生物提供更多的食物来源.
DOC是地表植被及覆盖物淋溶、土壤根系分泌及微生物新陈代谢产物, 对SOC含量及土壤物理化学循环过程产生重要的影响[51], 其活性极高, 是连接土壤圈层与其他圈层的重要物质形式.本研究表明, 草地和灌木DOC存在表聚性, 而园地则在5~10 cm出现聚集.DOC与SOC均存在极显著关系(表 3), 但3个序列各土层随恢复时间变化势态不一致, 与SOC变化也不一致.冗余分析表明灌木序列的pH与DOC等活性组分呈极显著负相关.可能是因为灌木较为丰富的土壤凋落物分解和根系分泌的有机酸, 使pH值降低, 影响微生物对土壤碳的分解和累积, 从而抑制了土壤中DOC的转化速率[52], 提高了灌木DOC含量.喀斯特地区土壤母质层发育缓慢且易淋失[38], 园地植被类型单一, 且常年遭受人为扰动, 抗降水侵蚀能力相对较弱, 所以造成了DOC的向下迁移[25].
3.2 不同恢复年限下土壤有机碳组分分配比例差异土壤活性有机碳占SOC的比例表示土壤中活性有机碳与非活性有机碳的相对数量, 较活性有机碳本身更能反映SOC组成的变化[28].ROC333、ROC167、ROC33、MBC和DOC虽然都是SOC的活性组分, 但其在含量、来源和去向、影响因素等方面存在差异, 是从不同角度反映有机碳的活性特征[53].本研究显示, ROC333/SOC、ROC167/SOC和ROC33/SOC在剖面上的变化势态与其组分相似, 易氧化有机碳分配比例从SOC自身分解特征方面指示SOC活性强度, 比值越大说明有机碳活性越强, 被分解矿化的潜力越大[54], 反之, 土壤SOC的稳定性越强[53].一般其值介于15%~25%之间[54], 本研究中ROC333占比略大于此范围, ROC333是所有活性有机碳组分占比最高的组分, 此结果与张慧玲等[32]研究的结果一致.MBC/SOC也称微生物熵, 从分解转化有机碳的能力方面指示SOC活性特征, 一般介于0.3%~7%间[32], 本研究中3个序列MBC/SOC小于此范围.微生物熵反映了输入土壤中有机物向微生物量碳的转化效率, 值越大, 转化率越大, 微生物对有机碳的利用率越高.微生物熵能够较早地揭示环境或生物因子改变对土壤的影响[55].微生物熵的增大还有赖于恢复年限的增加引起土壤中体积＜5×103 μm3的活的细菌、真菌、藻类和微动物的增多[5].DOC/SOC指示SOC的溶解能力, 反映SOC流失水平, 与SOC的矿化量具有较好的正相关性[53], 该值越大表示有机碳活性越大, 微生物越容易矿化分解[5].相同恢复年限同一土层, 3个序列的ROC333和ROC167占比以灌木最低, 表明相较于草地和园地, 灌木SOC的活性较低及稳定性更高, 而ROC33/SOC、MBC/SOC和DOC/SOC却又以灌木最高, 反映了灌木土壤含有更多易于被微生物利用的有机质, 通过更活跃的微生物活动, 把土壤有机碳储存在微生物体内, 指示了SOC的积累效应[56].总的来看, 随年限的增加, 草地和灌木序列活性有机碳分配比例整体减少, 最大值集中在5 a和10 a, 说明随着植被的恢复草地和灌木均促进SOC的积累.园地则出现相反情况, 说明在人为扰动下, SOC的积累受阻.
3.3 不同恢复年限下氧化稳定性系数和碳库管理指数演变规律氧化稳定性是SOC重要的性质之一, 关系到SOC分解的难易程度以及养分释放等许多方面[57], 可反映植被恢复后SOC氧化稳定性的演变情况, Kos值愈大, SOC氧化稳定性愈大, 反之则愈小[18].本研究中, 3个序列相同恢复年限的Kos随土层加深而增大, 说明深层SOC较表层土壤受到更好的保护, 稳定性更强[28].相同恢复年限, Kos大小为: 灌木>草地>园地, 表明灌木有更强的稳定性.在0~40 cm土层, 3个序列Kos随恢复年限呈先降再升再降势态, 表明3个序列SOC氧化稳定性变化类似.
L、LI、CPI和CPMI均能反映土壤有机碳库的质量, 可以用来衡量土地利用方式的科学性, 其值越大土壤碳库质量越高[11].本研究中, 植被恢复后土壤质量有所提高(CPMI>100%), 在0~40 cm土层, 随植被恢复草地和园地序列的CPMI呈先升后降势态, 原因是自然(土壤侵蚀)和人为(耕作)干扰使土壤质量恶化, 植被恢复后, SOC输入增加, 土壤侵蚀造成的碳流失减少, 土壤质量提高CPMI增大[17].而灌木序列则呈升高-降低-升高势态, 说明灌木随着恢复时间的增加, SOC波动性积累, 碳库质量波动式提高.同时, 凋落物和根系主要影响表层SOC含量, 深层土壤微生物的活性有限[58], 因此恢复时间对深层土壤质量的改善作用不明显.
4 结论(1) 不同植被恢复均能一定程度地提高喀斯特地区土壤有机碳及其组分含量, 土壤垂直剖面上, 各恢复年限土壤有机碳及其组分含量均总体随土层增加而降低, 具有明显的表聚性.
(2) SOC、ROC333、ROC167、ROC33、MBC的年增长量大小为: 灌木>草地>园地, DOC和CPMI的年增长量大小为: 园地>草地>灌木.
(3) 3个序列相同恢复年限的Kos随土层加深而增大, 说明深层SOC较表层土壤受到更好的保护, 稳定性更强.相同恢复年限, Kos大小为: 灌木>草地>园地, 表明灌木有更强的稳定性.灌木恢复是喀斯特地区较为合适的生态系统土壤碳管理模式.
| [1] |
张维理, Kolbe H, 张认连. 土壤有机碳作用及转化机制研究进展[J]. 中国农业科学, 2020, 53(2): 317-331. Zhang W L, Kolbe H, Zhang R L. Research progress of SOC functions and transformation mechanisms[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2020, 53(2): 317-331. |
| [2] |
赵永存, 徐胜祥, 王美艳, 等. 中国农田土壤固碳潜力与速率: 认识、挑战与研究建议[J]. 中国科学院院刊, 2018, 33(2): 191-197. Zhao Y C, Xu S X, Wang M Y, et al. Carbon sequestration potential in Chinese cropland soils: review, challenge, and research suggestions[J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2018, 33(2): 191-197. |
| [3] | Maraseni T N, Pandey S S. Can vegetation types work as an indicator of soil organic carbon? An insight from native vegetations in Nepal[J]. Ecological Indicators, 2014, 46: 315-322. DOI:10.1016/j.ecolind.2014.06.038 |
| [4] |
杨元合, 石岳, 孙文娟, 等. 中国及全球陆地生态系统碳源汇特征及其对碳中和的贡献[J]. 中国科学: 生命科学, 2022, 65(4): 534-574. Yang Y H, Shi Y, Sun W J, et al. Terrestrial carbon sinks in China and around the world and their contribution to carbon neutrality[J]. Science China Life Sciences, 2022, 65(5): 861-895. |
| [5] |
蒲玉琳, 叶春, 张世熔, 等. 若尔盖沙化草地不同生态恢复模式土壤活性有机碳及碳库管理指数变化[J]. 生态学报, 2017, 37(2): 367-377. Pu Y L, Ye C, Zhang S R, et al. Effects of different ecological restoration patterns on labile organic carbon and carbon pool management index of desertification grassland soil in zoige[J]. Acta Ecologica Sinica, 2017, 37(2): 367-377. |
| [6] |
杨淑琪, 唐芬, 杨桦, 等. 滇南地区桃树种植模式对土壤有机碳组分及碳库管理指数的影响[J]. 生态学报, 2023, 43(1): 290-303. Yang S Q, Tang F, Yang H, et al. Effects of peach tree planting patterns on soil organic carbon fractions and carbon pool management index in southern Yunnan[J]. Acta Ecologica Sinica, 2023, 43(1): 290-303. |
| [7] | Lefroy R D B, Blair G J, Strong W M. Changes in soil organic matter with cropping as measured by organic carbon fractions and 13C natural isotope abundance[J]. Plant and Soil, 1993, 155(1): 399-402. |
| [8] | Xu H W, Qu Q, Chen Y H, et al. Responses of soil enzyme activity and soil organic carbon stability over time after cropland abandonment in different vegetation zones of the Loess Plateau of China[J]. CATENA, 2021, 196. DOI:10.1016/j.catena.2020.104812 |
| [9] |
闫丽娟, 李广, 吴江琪, 等. 黄土高原4种典型植被对土壤活性有机碳及土壤碳库的影响[J]. 生态学报, 2019, 39(15): 5546-5554. Yan L J, Li G, Wu J Q, et al. Effects of four typical vegetations on soil active organic carbon and soil carbon in loess plateau[J]. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(15): 5546-5554. |
| [10] |
张仕吉, 项文化, 孙伟军, 等. 中亚热带土地利用方式对土壤易氧化有机碳及碳库管理指数的影响[J]. 生态环境学报, 2016, 25(6): 911-919. Zhang S J, Xiang W H, Sun W J, et al. Effects of land use on soil readily oxidized carbon and carbon management index in hilly region of central hunan province[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2016, 25(6): 911-919. |
| [11] |
徐鹏, 江长胜, 郝庆菊, 等. 缙云山土地利用方式对土壤活性有机质及其碳库管理指数的影响[J]. 环境科学, 2013, 34(10): 4009-4016. Xu P, Jiang C S, Hao Q J, et al. Effects of the different land use on soil labile organic matter and carbon management index in Junyun mountain[J]. Environmental Science, 2013, 34(10): 4009-4016. |
| [12] |
滕秋梅, 沈育伊, 徐广平, 等. 桂北喀斯特山区不同植被类型土壤碳库管理指数的变化特征[J]. 生态学杂志, 2020, 39(2): 422-433. Teng Q M, Shen Y Y, Xu G P, et al. Characteristics of soil carbon pool management indices under different vegetation types in Karst Mountainous areas of north Guangxi[J]. Chinese Journal of Ecology, 2020, 39(2): 422-433. |
| [13] | Bai Y X, Sheng M Y, Hu Q J, et al. Response of soil organic carbon and its active fractions to restoration measures in the Karst rocky desertification ecosystem, SW China[J]. Polish Journal of Environmental Studies, 2021, 30(3): 1991-2011. DOI:10.15244/pjoes/127916 |
| [14] |
李金垚, 潘雯, 王佳, 等. 土壤活性有机碳及碳库管理指数对石漠化治理措施的响应[J]. 林业科学研究, 2022, 35(5): 156-163. Li J Y, Pan W, Wang J, et al. Response of active organic carbon and carbon pool management index of Karst soil to rocky desertification control measures[J]. Forest Research, 2022, 35(5): 156-163. |
| [15] |
赵元, 张伟, 胡培雷, 等. 桂西北喀斯特峰丛洼地不同植被恢复方式下土壤有机碳组分变化特征[J]. 生态学报, 2021, 41(21): 8535-8544. Zhao Y, Zhang W, Hu P L, et al. Responses of soil organic carbon fractions to different vegetation restoration in a typical Karst Depression[J]. Acta Ecologica Sinica, 2021, 41(21): 8535-8544. |
| [16] |
史利江, 高杉, 姚晓军, 等. 晋西北黄土丘陵区不同植被恢复下的土壤碳氮累积特征[J]. 生态环境学报, 2021, 30(9): 1787-1796. Shi L J, Gao S, Yao X J, et al. Characteristics of soil carbon and nitrogen accumulation under different vegetation restoration in the loess hilly region of Northwest Shanxi province[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2021, 30(9): 1787-1796. |
| [17] |
李文杰, 张祯皎, 赵雅萍, 等. 刺槐林恢复过程中土壤微生物碳降解酶的变化及与碳库组分的关系[J]. 环境科学, 2022, 43(2): 1050-1058. Li W J, Zhang Z J, Zhao Y P, et al. Changes in soil microbial carbon-degrading enzymes and their relationships with carbon pool components during the restoration process of robinia pseudoacacia[J]. Environmental Science, 2022, 43(2): 1050-1058. |
| [18] |
王超, 邱竞驰, 李建华, 等. 香蕉秆及其生物炭对双季水稻土团聚体及碳库管理的影响[J]. 农业环境科学学报, 2022, 41(3): 537-546. Wang C, Qiu J C, Li J H, et al. Effects of banana stem and its biochar on soil aggregates and carbon pool management in paddy soil cultivated for double cropping[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2022, 41(3): 537-546. |
| [19] |
黄巧义, 林碧珊, 饶国良, 等. 秸秆还田配施石灰对酸性水稻土有机碳及碳库管理指数的影响[J]. 环境科学, 2023, 44(10): 5813-5822. Huang Q Y, Lin B S, Rao G L, et al. Effects of straw returning with lime on soc and carbon pool management in acidic paddy soil[J]. Environmental Science, 2023, 44(10): 5813-5822. |
| [20] |
邓旭哲, 韩晨, 薛利祥, 等. 增温施肥对稻麦农田土壤有机碳及其活性组分的影响[J]. 环境科学, 2023, 44(3): 1553-1561. Deng X Z, Han C, Xue L X, et al. Effects of warming and fertilization on soil organic carbon and its labile components in rice-wheat rotation[J]. Environmental Science, 2023, 44(3): 1553-1561. |
| [21] |
龙启霞, 蓝家程, 姜勇祥. 生态恢复对石漠化地区土壤有机碳累积特征及其机制的影响[J]. 生态学报, 2022, 42(18): 7390-7402. Long Q X, Lan J C, Jiang Y X. Effects of soil organic carbon fractions on aggregates under ecological restoration in rocky desertification region[J]. Acta Ecologica Sinica, 2022, 42(18): 7390-7402. |
| [22] | Rong G H, Li W R, Zhu H S, et al. Dynamics of new- and old- organic carbon and nitrogen in bulk soils and aggregates following afforestation on farmland[J]. CATENA, 2020, 195. DOI:10.1016/j.catena.2020.104838 |
| [23] | Xiao K C, He T G, Chen H, et al. Impacts of vegetation restoration strategies on soil organic carbon and nitrogen dynamics in a Karst area, Southwest China[J]. Ecological Engineering, 2017, 101: 247-254. |
| [24] | Zhu X C, Ma M G, Tateno R, et al. Effects of vegetation restoration on soil carbon dynamics in Karst and Non-Karst regions in Southwest China: a synthesis of multi-source data[J]. Plant and Soil, 2022, 475(1-2): 45-59. |
| [25] |
吴云杰, 田鑫, 张明意, 等. 植被修复初期对贵州高原喀斯特湿地湖滨带碳元素的影响[J]. 生态学报, 2022, 42(19): 7785-7795. Wu Y J, Tian X, Zhang M Y, et al. Influence of vegetation restoration on carbon in the lakeside zone of Karst wetland in Guizhou Plateau[J]. Acta Ecologica Sinica, 2022, 42(19): 7785-7795. |
| [26] |
田静, 盛茂银, 汪攀, 等. 西南喀斯特土地利用变化对植物凋落物-土壤C、N、P化学计量特征和土壤酶活性的影响[J]. 环境科学, 2019, 40(9): 4278-4286. Tian J, Sheng M Y, Wang P, et al. Influence of land use change on litter and soil C, N, P stoichiometric characteristics and soil enzyme activity in Karst ecosystem, Southwest China[J]. Environmental Science, 2019, 40(9): 4278-4286. |
| [27] |
王世杰, 彭韬, 刘再华, 等. 加强喀斯特关键带长期观测研究, 支撑西南石漠化区生态恢复与民生改善[J]. 中国科学院院刊, 2020, 35(7): 925-933. Wang S J, Peng T, Liu Z H, et al. Strengthen Karst surface systematic processes research, support ecological restoration and social improvement in Karst rocky desertification areas in Southwest China[J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2020, 35(7): 925-933. |
| [28] |
白义鑫, 盛茂银, 胡琪娟, 等. 西南喀斯特石漠化环境下土地利用变化对土壤有机碳及其组分的影响[J]. 应用生态学报, 2020, 31(5): 1607-1616. Bai Y X, Sheng M Y, Hu Q J, et al. Effects of land use change on soil organic carbon and its components in Karst rocky desertification of Southwest China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2020, 31(5): 1607-1616. |
| [29] |
张文娟, 廖洪凯, 龙健, 等. 种植花椒对喀斯特石漠化地区土壤有机碳矿化及活性有机碳的影响[J]. 环境科学, 2015, 36(3): 1053-1059. Zhang W J, Liao H K, Long J, et al. Effects of chinese prickly ash orchard on soil organic carbon mineralization and labile organic carbon in Karst rocky desertification region of guizhou province[J]. Environmental Science, 2015, 36(3): 1053-1059. |
| [30] | 鲍士旦. 土壤农化分析[M]. (第三版). 北京: 中国农业出版社, 2000. |
| [31] | 张甘霖, 龚子同. 土壤调查实验室分析方法[M]. 北京: 科学出版社, 2012. |
| [32] |
张慧玲, 吴建平, 熊鑫, 等. 南亚热带森林土壤碳库稳定性与碳库管理指数对模拟酸雨的响应[J]. 生态学报, 2018, 38(2): 657-667. Zhang H L, Wu J P, Xiong X, et al. Effects of simulated acid rain on soil labile organic carbon and carbon management index in subtropical forests of China[J]. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(2): 657-667. |
| [33] |
简俊楠, 刘伟超, 朱玉帆, 等. 短期氮添加对黄土高原人工刺槐林土壤有机碳组分的影响[J]. 环境科学, 2023, 44(5): 2767-2774. Jian J N, Liu W C, Zhu Y F, et al. Effects of short-term nitrogen addition on soil organic carbon components in robinia pseudoacacia plantation[J]. Environmental Science, 2023, 44(5): 2767-2774. |
| [34] |
王兴, 钟泽坤, 王佳懿, 等. 黄土高原撂荒草地土壤碳库对两年增温增雨的响应[J]. 土壤学报, 2023, 60(2): 523-534. Wang X, Zhong Z K, Wang J Y, et al. Responses of soil carbon pool of abandoned grassland on the loess plateau to two-years warming and increased precipitation[J]. Acta Pedologica Sinica, 2023, 60(2): 523-534. |
| [35] | Han X, Liu X, Li Z W, et al. Characteristics of soil organic carbon fractions and stability along a chronosequence of Cryptomeria japonica var. sinensis plantation in the rainy area of western China[J]. Forests, 2022, 13(10). DOI:10.3390/f13101663 |
| [36] | Wang C G, Li H X, Cai T J, et al. Variation of soil carbon and nitrogen storage in a natural restoration chronosequence of reclaimed temperate marshes[J]. Global Ecology and Conservation, 2021, 27. DOI:10.1016/j.gecco.2021.e01589 |
| [37] | Chen A M, Wang Z G, Lin Y M, et al. Temporal variation of soil organic carbon pools along a chronosequence of reforested land in Southwest China[J]. CATENA, 2020, 194. DOI:10.1016/j.catena.2020.104650 |
| [38] | Liu Y L, Li J W, Hai X Y, et al. Carbon inputs regulate the temperature sensitivity of soil respiration in temperate forests[J]. Journal of Arid Land, 2022, 14(9): 1055-1068. |
| [39] | Upson M A, Burgess P J. Soil organic carbon and root distribution in a temperate arable agroforestry system[J]. Plant and Soil, 2013, 373(1-2): 43-58. |
| [40] |
张勇, 史学正, 赵永存, 等. 滇黔桂地区土壤有机碳储量与影响因素研究[J]. 环境科学, 2008, 29(8): 2314-2319. Zhang Y, Shi X Z, Zhao Y C, et al. Estimates and affecting factors of soil organic carbon storages in Yunnan-Guizhou-Guangxi region of China[J]. Environmental Science, 2008, 29(8): 2314-2319. |
| [41] | Bongiorno G, Bünemann E K, Oguejiofor C U, et al. Sensitivity of labile carbon fractions to tillage and organic matter management and their potential as comprehensive soil quality indicators across pedoclimatic conditions in Europe[J]. Ecological Indicators, 2019, 99: 38-50. |
| [42] | Kravchenko A N, Guber A K, Razavi B S, et al. Microbial spatial footprint as a driver of soil carbon stabilization[J]. Nature Communications, 2019, 10(1): 3121. |
| [43] | Dai L J, Ge J S, Wang L Q, et al. Influence of soil properties, topography, and land cover on soil organic carbon and total nitrogen concentration: a case study in Qinghai-Tibet plateau based on random forest regression and structural equation modeling[J]. Science of the Total Environment, 2022, 821. DOI:10.1016/j.scitotenv.2022.153440 |
| [44] | Song M, He T G, Chen H, et al. Dynamics of soil gross nitrogen transformations during post-agricultural succession in a subtropical Karst region[J]. Geoderma, 2019, 341: 1-9. |
| [45] |
郑维熙, 周忠发, 朱粲粲, 等. 岩溶区土壤理化特征与土壤有机碳含量关系研究[J]. 环境科学与技术, 2021, 44(7): 91-99. Zheng W X, Zhou Z F, Zhu C C, et al. Study on the relationship between soil physical and chemical characteristics and soil organic carbon content in Karst area[J]. Environmental Science & Technology, 2021, 44(7): 91-99. |
| [46] | Wiesmeier M, Urbanski L, Hobley E, et al. Soil organic carbon storage as a key function of soils- A review of drivers and indicators at various scales[J]. Geoderma, 2019, 333: 149-162. |
| [47] | Deng L, Wang K B, Zhu G Y, et al. Changes of soil carbon in five land use stages following 10years of vegetation succession on the Loess Plateau, China[J]. CATENA, 2018, 171: 185-192. |
| [48] | van den Brink L, Canessa R, Neidhardt H, et al. No home‐field advantage in litter decomposition from the desert to temperate forest[J]. Functional Ecology, 2023. DOI:10.1111/1365-2435.14285 |
| [49] |
李芳芳, 李中文, 李宇轩, 等. "微生物碳泵"作用下的土壤有机碳稳定性及其吸附特性研究进展[J]. 农业环境科学学报, 2022, 41(6): 1155-1163. Li F F, Li Z W, Li Y X, et al. Stability of soil organic carbon in the "microbial carbon pump" process and its adsorption characteristics: a review[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2022, 41(6): 1155-1163. |
| [50] |
梁超, 朱雪峰. 土壤微生物碳泵储碳机制概论[J]. 中国科学: 地球科学, 2021, 64(5): 680-695. Liang C, Zhu X F. The soil microbial carbon pump as a new concept for terrestrial carbon sequestration[J]. Science China Earth Sciences, 2021, 64(4): 545-558. |
| [51] |
李亚林, 练金山, 任凤玲, 等. 浸提条件对土壤溶解性有机碳测定结果的影响[J]. 农业资源与环境学报, 2022, 39(4): 741-748. Li Y L, Lian J S, Ren F L, et al. Effects of extraction conditions on the concentration of dissolved organic carbon in soil[J]. Journal of Agricultural Resources and Environment, 2022, 39(4): 741-748. |
| [52] |
杨怡, 欧阳运东, 陈浩, 等. 西南喀斯特区植被恢复对土壤氮素转化通路的影响[J]. 环境科学, 2018, 39(6): 2845-2852. Yang Y, Ouyang Y D, Chen H, et al. Effects of vegetation restoration on soil nitrogen pathways in a Karst region of Southwest China[J]. Environmental Science, 2018, 39(6): 2845-2852. |
| [53] |
唐国勇, 李昆, 孙永玉, 等. 干热河谷不同利用方式下土壤活性有机碳含量及其分配特征[J]. 环境科学, 2010, 31(5): 1365-1371. Tang G Y, Li K, Sun Y Y, et al. Soil labile organic carbon contents and their allocation characteristics under different land uses at dry-hot valley[J]. Environmental Science, 2010, 31(5): 1365-1371. |
| [54] |
张帅, 许明祥, 张亚锋, 等. 黄土丘陵区土地利用变化对深层土壤活性碳组分的影响[J]. 环境科学, 2015, 36(2): 661-668. Zhang S, Xu M X, Zhang Y F, et al. Effects of land use change on soil active organic carbon in deep soils in hilly loess plateau region of Northwest China[J]. Environmental Science, 2015, 36(2): 661-668. |
| [55] |
纪娇娇, 郑蔚, 杨智杰, 等. 亚热带森林转换对土壤微生物呼吸及其熵值的影响[J]. 生态学报, 2020, 40(3): 800-807. Ji J J, Zheng W, Yang Z J, et al. Effects of subtropical forest conversion on soil microbial respiration and its entropy[J]. Acta Ecologica Sinica, 2020, 40(3): 800-807. |
| [56] |
宋小艳, 张丹桔, 张健, 等. 马尾松(Pinus massoniana)人工林林窗对土壤不同形态活性有机碳的影响[J]. 生态学报, 2015, 35(16): 5393-5402. Song X Y, Zhang D J, Zhang J, et al. Effects of gap size in Pinus massoniana plantations on different soil labile organic carbon fractions[J]. Acta Ecologica Sinica, 2015, 35(16): 5393-5402. |
| [57] |
张琦, 王淑兰, 王浩, 等. 深松与免耕频次对黄土旱塬春玉米田土壤团聚体与土壤碳库的影响[J]. 中国农业科学, 2020, 53(14): 2840-2851. Zhang Q, Wang S L, Wang H, et al. Effects of subsoiling and no-tillage frequencies on soil aggregates and carbon pools in the Loess Plateau[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2020, 53(14): 2840-2851. |
| [58] | Xu H W, Qu Q, Wang M G, et al. Soil organic carbon sequestration and its stability after vegetation restoration in the Loess Hilly Region, China[J]. Land Degradation & Development, 2020, 31(5): 568-580. |