陕北固沙林恢复过程中土壤碳氮组分库特征与固存效应

分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2019-09-10 合作期刊: 《干旱区研究》

哈斯尔 郑嗣蕊 涂伊南 万家鸣 杨咪咪 黄悦 余可 佟小刚

摘要： 选取陕北毛乌素沙地从半固定沙地到恢复23~54 a的灌木和乔木固沙林地，采用密度分组法分析表层土壤轻、重组分碳氮含量、C/N的演变及累积速率、固定碳氮贡献率特征。结果表明：固沙林从恢复23~54 a，乔木和灌木林土壤轻组碳分别增加了14.0~40.6倍和8.8~19.2倍，显著高于对应重组碳3.2~7.7倍和3.5~8.1倍的增幅；对应轻组氮分别增加了14.5~40.9倍和11.8~29.1倍，也显著高于重组氮4.6~8.5倍和4.4~12.6倍的增幅，说明轻组碳氮相对重组碳氮对固沙林恢复更加敏感。土壤轻重组碳氮含量增加使得乔木和灌木林轻组碳密度增速分别达0.57 mg·hm-2·a-1和0.26 mg·hm-2·a-1，重组碳密度增速则仅为0.18 mg·hm-2·a-1和0.20 mg·hm-2·a-1；同时，轻组氮密度增速分别达0.03 mg·hm-2·a-1和0.02 mg·hm-2·a-1，重组氮密度增速则分别达0.02 mg·hm-2·a-1和0.04 mg·hm-2·a-1。按此碳氮组分增速，到固沙林恢复54 a时，乔木林和灌木林土壤轻组碳可分别贡献75.9%和59.4%的全有机碳增量；土壤重组氮则可贡献44.6%和63.9%的全氮增量。另外，恢复54 a两种林地土壤重组C/N分别比半固定沙地降低11.4%和38.5%。但轻组C/N在乔木林并无显著变化，在灌木林恢复23~54 a土壤轻组C/N降低了21.7%~31.0%，显著改变了土壤碳库性质。表明陕北固沙林恢复土壤表现出显著的固定碳氮效应，并且乔木林有更好的固碳能力，灌木林则有较好的固氮效应。

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