不同降水条件下生物结皮覆盖对沙地土壤有机碳的影响

作者：江熳; 卜崇峰^*; 郭琦; 鞠孟辰; 庞景文; 莫秋霞; 王鹤鸣

来源：应用生态学报, 2022, 33(07): 1764-1772.

DOI：10.13287/j.1001-9332.202207.033

• 毛乌素沙地
• 生物结皮
• 土壤有机碳
• 降水梯度
• 贡献率

生物结皮是干旱半干旱地区重要的地表活体覆盖物，其通过光合固碳影响土壤有机碳、活性碳组分的含量及其稳定性。目前有关生物结皮中有机碳变化特征的研究非常有限。本研究在毛乌素沙地沿降水梯度从西北向东南选择了两类典型的生物结皮(苔藓结皮、藻结皮),直线跨度188 km,通过测定土壤有机碳(SOC)、微生物生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)、颗粒态有机碳(POC)和易氧化有机碳(ROC),探讨生物结皮对土壤有机碳稳定性的作用及其对降水梯度的响应，并基于藓类植物凋落物分解试验解析降水变化对其碳分解过程的影响。结果表明：1)两类生物结皮覆盖均显著提高了SOC和MBC、DOC、POC、ROC等活性碳组分含量及SOC稳定性，其中，藓结皮对SOC的提升作用为藻结皮的1.6～2.6倍。2)两类生物结皮SOC含量最低点均出现在西北样地(分别为6.43、14.50 g·kg-1),随降水升高，SOC总体上呈现递增的趋势。3)随降水的升高，藓类凋落物所需的分解时间逐渐减少，研究期内(7月至次年2月)的分解系数在0.010～0.014,显著低于维管植物，自西北向东南3个样地藓类凋落物的碳释放量分别为8.09、10.89、12.88 g·kg-1。4)典范对应分析显示，水蒸气分压力、实际蒸散量、年均温、地表向下短波辐射、潜在蒸散量、饱和水汽压差等是影响SOC及其活性碳组分含量的关键气候因子，粉粒含量是影响其含量的主要土壤因子。

• 单位
  中国科学院水利部水土保持研究所; 中水北方勘测设计研究有限责任公司; 西北农林科技大学