研究深层土壤有机碳、氮(Soil organic C,SOC,Total soil N,TSN)量对摸清陆地生态系统深层碳氮固定潜力,寻找碳汇丢失之谜和应对全球气候变暖具有重要意义.以黄土区子午岭林场3种典型人工林(油松、刺槐、小叶杨)和3种天然次生林(辽东栎、白桦、鼠李)为对象,在设立的18个样方内,分层测定了0-100 cm土层SOC、TSN和DOC(Dissolved organic C,DOC)量变化,监测了样方内地表长年凋落物积累量及其碳氮组成.1m土层内SOC、TSN和DOC含量天然次生林显著高于人工林.与人工林相比,天然次生林表层(0-20cm)SOC、TSN储量分别高42%、22%,但20-100cm土层SOC、TSN储量相对量最大.人工林下,20-100cm土层SOC储量为33.6 t hm-2,占1m土层的55%;TSN储量为3.9 t hm-2,占1m土层的57%;天然次生林下,20-100cm土层SOC、TSN储量分别为55.3 t hm-2、6.0 t hm-2,占1m土层储量分别为59%和63%.其中,40-60cm天然次生林比人工林碳氮储量分别高了82%、65%;其次为20-40cm,天然次生林比人工林碳氮储量分别高了73%、65%.不同植被恢复条件下,SOC与DOC、TSN、Olsen-P都表现出较强的相关性.研究表明,植被恢复有利于土壤碳氮的积累,不仅表层土壤,深层土壤也具有较强的碳氮固定能力;天然次生林土壤碳氮固定能力和长年地表凋落物量都高于人工林.
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