陕北固沙林恢复过程中土壤碳氮组分库特征与固存效应

作者：哈斯尔; 郑嗣蕊; 涂伊南; 万家鸣; 杨**; 黄悦; 余可; 佟小刚^*

来源：干旱区研究, 2019, 36(04): 835-843.

DOI：10.13866/j.azr.2019.04.06

• 固沙林
• 恢复过程
• 土壤碳氮
• 固碳
• 毛乌素沙地

选取陕北毛乌素沙地从半固定沙地到恢复2354 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2354 a,乔木和灌木林土壤轻组碳分别增加了14. 040. 6倍和8. 819. 2倍,显著高于对应重组碳3. 27. 7倍和3. 5 8. 1倍的增幅;对应轻组氮分别增加了14. 540. 9倍和11. 829. 1倍,也显著高于重组氮4. 68. 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2354 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。

• 单位
  西北农林科技大学; 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室