王衛(wèi)霞，史作民，*，羅 達(dá)，劉世榮，盧立華，明安剛，于浩龍

(1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所，國(guó)家林業(yè)局森林生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100091;2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心，憑祥 532600)

20世紀(jì)80年代，在我國(guó)熱帶和亞熱帶地區(qū)發(fā)起了大規(guī)模的造林運(yùn)動(dòng)［1］，對(duì)退化荒坡進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)，在此過(guò)程中，大量的針葉樹種作為先鋒樹種被用于營(yíng)造人工林［2-3］。然而，這些主要以馬尾松(Pinus massoniana)和杉木(Cunninghamia lanceolata)為主的單一物種的針葉林容易加速土壤酸化，降低生物多樣性和土壤肥力，并且易受病蟲害的攻擊［4］。為了減少這些針葉人工純林所帶來(lái)的不利影響，許多不同功能型的樹種(如速生樹種和鄉(xiāng)土珍貴樹種，固氮樹種和非固氮樹種等)被用于改建人工林經(jīng)營(yíng)模式。而且越來(lái)越多的研究表明，不同樹種對(duì)于土壤性質(zhì)的影響是不同的，尤其是固氮與非固氮樹種之間以及鄉(xiāng)土樹種與外來(lái)樹種之間［5-7］。

在我國(guó)廣西憑祥地區(qū)，許多鄉(xiāng)土闊葉樹種，如格木(Erythrophleum fordii)、紅椎(Castanopsis hystrix)、西南樺(Betula alnoides)、米老排(Mytilaria laosensis)等用于人工林的改建，這些鄉(xiāng)土闊葉樹種有利于增加森林生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能［8-9］。除此之外，一些外來(lái)速生樹種，如桉樹(Eucalyptus)和相思(Acacia)等也用于森林恢復(fù)。但對(duì)于這些不同功能型樹種用于改建人工林后，它們所在生態(tài)系統(tǒng)各組分碳氮儲(chǔ)存及分配格局的研究還比較缺乏［10-12］。而碳和氮是構(gòu)成森林生態(tài)系統(tǒng)組分、維持養(yǎng)分循環(huán)和影響森林生態(tài)功能發(fā)揮的兩個(gè)重要元素，其循環(huán)過(guò)程及其相互作用，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力、固碳潛力以及穩(wěn)定性都具有關(guān)鍵的影響作用［13］。本文以南亞熱帶不同功能型人工林生態(tài)系統(tǒng)為對(duì)象，研究其碳氮儲(chǔ)量及其分配格局，以揭示碳氮儲(chǔ)存、分配格局與不同功能型樹種之間的相互關(guān)系，旨在為該區(qū)人工林營(yíng)建中的樹種選擇、人工林生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和固碳潛力、以及人工碳匯林的經(jīng)營(yíng)管理研究提供科學(xué)參考。

1 研究地點(diǎn)與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

研究地點(diǎn)位于廣西西南邊陲的憑祥市境內(nèi)中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心白云實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)(22°06'N，106°46'E)。該地區(qū)位于南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)域內(nèi)的西南部，屬濕潤(rùn)半濕潤(rùn)氣候。境內(nèi)日照充足，降雨充沛，干濕季節(jié)分明;年均氣溫為20.5—21.7℃，平均月最低溫度12.1℃，平均月最高溫度26.3℃;年平均降水1400 mm，主要發(fā)生在每年4—9月份;≥10℃活動(dòng)積溫6000—7600℃。主要地貌類型以低山丘陵為主，地帶性土壤以紅壤為主，主要由花崗巖風(fēng)化形成［14］。

選取格木、紅錐和馬尾松3種人工林為研究對(duì)象。格木人工林林冠較開闊，葉量較低，部分陽(yáng)光可直達(dá)林下層，林下草本灌木較多，主要以杜莖山(Maesa japonica)、玉葉金花(Mussaenda pubuscens)、五節(jié)芒(Miscanthus floridulus)等為優(yōu)勢(shì)，蓋度約70%;紅椎人工林林冠密閉，郁閉度很大，極少有直射光到達(dá)林下，林下極少有灌草植物(蓋度約＜10%)，多以紅椎更新幼苗為主，但落葉量很大，地表有很厚的未分解半分解落葉層;馬尾松林林冠不密閉，林下有致密的草本植物，主要以蔓生莠竹(Microstegium vagans)、鐵芒箕(Dicranopteris dichotoma)為優(yōu)勢(shì)，蓋度約90%。3種人工林均是在馬尾松人工林皆伐煉山后、經(jīng)塊狀整地營(yíng)建的人工純林。林分基本情況見(jiàn)表1。

表1 實(shí)驗(yàn)林地概況Table 1 Status of experimental plantations

1.2 研究方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)地建立與喬木生物量測(cè)算

在3種人工林中按坡位上、中、下分別隨機(jī)設(shè)置5個(gè)20 m ×20 m的標(biāo)準(zhǔn)地。2011年10月(樹木生長(zhǎng)末期)，對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的林木進(jìn)行每木檢尺，起測(cè)徑級(jí)為5 cm，測(cè)定并計(jì)算林分的平均樹高、平均胸徑和密度，其中格木林和馬尾松林根據(jù)每木檢尺結(jié)果，按平均胸徑和平均樹高選取標(biāo)準(zhǔn)木10株進(jìn)行生物量測(cè)定。樣木伐倒后，地上部分按分層切割法分器官測(cè)定生物量，地下部分則采用全根挖掘法測(cè)定生物量［12，14］。紅椎林則是根據(jù)劉恩等［10］所建立的生物量預(yù)測(cè)模型直接估算林分葉、枝、干和根系等器官的生物量。

1.2.2 林下植被生物量、凋落物量的測(cè)定

在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)按梅花形布點(diǎn)設(shè)置2 m×2 m、1 m×1 m小樣方各5塊，采用“樣方收獲法”測(cè)定生物量［15］。灌木層(2 m×2 m)和草本層(1 m×1 m)植物按地上部分和地下部分分別稱其鮮重，凋落物(1 m×1 m)則取其混合物稱鮮重，選取樣品，在80℃烘箱中烘干至恒重，計(jì)算其生物量。

1.2.3 樣品的采集

2011年10月在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)地林分生物量測(cè)定的同時(shí)，分別采集喬木層不同器官(葉、枝、干和根系)、灌木層、草本層和凋落物層樣品，經(jīng)烘干、粉碎、過(guò)篩后，進(jìn)行碳氮含量的測(cè)定。

在各林分的每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)，按梅花形布點(diǎn)設(shè)置5個(gè)土壤采樣點(diǎn)，沿土壤剖面按0—10 cm、10—30 cm、30—50 cm、50—75 cm、75—100 cm分層采集土壤樣品，把相同標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)同一層次土壤樣品按質(zhì)量比例混勻后帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干，粉碎過(guò)篩后進(jìn)行碳氮含量的測(cè)定;同時(shí)在采集土壤剖面樣品時(shí)用100 cm3環(huán)刀取樣，105℃下烘干至恒重，測(cè)定土壤容重。

1.2.4 碳氮含量的測(cè)定

植物和土壤樣品中碳含量采用重鉻酸鉀-水合加熱法測(cè)定，全氮含量采用凱氏法測(cè)定［16］。

1.2.5 碳氮儲(chǔ)量的測(cè)算

植被部分(包括喬木層、灌木層、草本層和凋落物層)碳氮儲(chǔ)量采用每部分生物量與其碳、氮含量之積進(jìn)行計(jì)算［17］。

100 cm土層碳氮儲(chǔ)量S(g/cm2)采用以容重BD(g/cm3)、C或N含量C(%)及土層厚度T(cm)進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算公式為［18］:

人工林生態(tài)系統(tǒng)碳氮儲(chǔ)量則是根據(jù)喬木層、灌木層、草本層、凋落物層和土壤層碳氮儲(chǔ)量之和進(jìn)行計(jì)算。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用SPSS18.0和Sigmaplot10.0進(jìn)行處理分析，不同人工林生態(tài)系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)層次碳氮含量、儲(chǔ)量差異顯著性采用一元方差及LSD多重比較進(jìn)行分析，所有數(shù)據(jù)均呈正態(tài)分布。

2 結(jié)果與分析

2.1 生態(tài)系統(tǒng)不同結(jié)構(gòu)層次的碳氮含量

2.1.1 喬木層各器官碳氮含量

由表2可以看出，在不同器官中，C含量在48.58%—56.61%之間，且其分布與器官年齡(本研究主要指不同器官，如幼嫩器官葉、枝;老化器官干、根等)的關(guān)系不明顯;N含量變幅為0.16%—3.62%，樹葉中氮含量最高，且固氮樹種格木不同器官的氮含量均顯著高于紅椎和馬尾松(P＜0.05)，且幼嫩器官中的氮含量顯著大于老化器官(P＜0.05)，說(shuō)明氮含量與樹木器官年齡和樹種生理特性的關(guān)系較為明顯［19］。從C/N的變化情況來(lái)看，老化器官中的C/N比值大于幼嫩器官。各林分喬木層不同器官中的C/N比值的大小為:馬尾松＞紅椎 ＞格木，反映出非固氮樹種的C/N比值大于固氮樹種，針葉林的C/N比值大于闊葉林的一般特征。

2.1.2 林下植被和凋落物層碳氮含量

不同人工林林下植被其組成物種不同，其有機(jī)物合成和積累能力也不同，因而碳氮平均含量也存在一定的差異。從表3可以看出，不同林分下灌木層的碳氮平均含量在43.22%—49.51%、0.58%—2.02%之間;草本層在35.94%—48.80%、0.64%—2.02%之間;凋落物層在46.19%—50.91%、0.97%—1.96%之間，其中灌木層和草本層的地上部分碳氮含量均較地下部分高，格木林林下植被層氮含量較其它兩種林分林下植被層高。總體而言，不同林分林下植被層碳氮含量與各自喬木層碳氮含量的分配規(guī)律基本一致。

表2 不同林分喬木層各器官碳氮含量Table 2 The concentration of C and N in different organs of tree layers under different plantations(mean±SE，n=5)

表3 林下植被、地表現(xiàn)存凋落物碳氮含量Table 3 The concentration of C and N in understory vegetation and ground litter(mean±SE，n=5)

總的來(lái)看，3種人工林生態(tài)系統(tǒng)植被層各層次碳含量有較明顯的層次規(guī)律。同一林分中各層次平均碳含量均是喬木層 ＞灌木層 ＞草本層。表現(xiàn)出隨植物個(gè)體高度或組織木質(zhì)化程度的降低，其碳素含量相應(yīng)減少的趨勢(shì)［20］。而氮素含量則與其不一致，說(shuō)明氮含量與器官年齡的關(guān)系較為明顯(P＜0.05)。

2.1.3 土壤層碳氮含量

由表4可以看出，在格木、紅椎和馬尾松林分中，0—10 cm表層土有機(jī)碳及全氮含量顯著高于下層土層含量(P＜0.05)，但林分之間除表土層有機(jī)碳的含量差異不顯著外，其它層次均表現(xiàn)為差異顯著(P＜0.05);全氮含量則表現(xiàn)為固氮樹種與非固氮樹種人工林之間差異顯著(P＜0.05)。無(wú)論有機(jī)碳還是全氮均隨土壤深度的增加相應(yīng)降低。對(duì)3種林分土壤全氮和有機(jī)碳含量進(jìn)行相關(guān)分析表明，3種林分土壤全氮和有機(jī)碳含量之間存在顯著的線性正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)均為r2＞0.95)。

表4 人工林不同土壤層碳氮含量Table 4 The concentration of C and N in different soil layers of the plantations(mean±SE，n=5)

不同林分土壤全氮含量大小依次為格木 ＞紅椎 ＞馬尾松，而不同林分土壤有機(jī)碳的含量則與全氮含量不一致，除表層(0—10 cm)土壤外，其它層次不同林分土壤有機(jī)碳的含量均表現(xiàn)為紅椎 ＞格木 ＞馬尾松，且紅椎林土壤碳含量顯著高于格木林和馬尾松林(P＜0.05)。

2.2 生態(tài)系統(tǒng)碳氮儲(chǔ)量及分配格局

2.2.1 植被和凋落物層碳氮儲(chǔ)量及分配格局

從圖1、圖2可以看出，鄉(xiāng)土固氮樹種格木人工林生態(tài)系統(tǒng)植被層碳儲(chǔ)量要高于鄉(xiāng)土闊葉樹種紅椎林和針葉樹種馬尾松林。且3種人工林生態(tài)系統(tǒng)植被層碳氮儲(chǔ)量均表現(xiàn)為差異顯著(P＜0.05)。其中，格木人工林生態(tài)系統(tǒng)植被層碳儲(chǔ)量為102.30 t/hm2，紅椎人工林生態(tài)系統(tǒng)植被層碳儲(chǔ)量比格木人工林減少了4.33%，而馬尾松減少的幅度則較大，達(dá)18.33%。植被層氮儲(chǔ)量表現(xiàn)與碳儲(chǔ)量基本一致，格木人工林生態(tài)系統(tǒng)植被層氮儲(chǔ)量最高，為1.34 t/hm2，紅椎次之，為0.72 t/hm2，馬尾松僅為0.45 t/hm2。

圖1 不同林分植被層各組分碳儲(chǔ)量Fig.1 C storage of different components in different plantations

圖2 不同林分植被層各組分氮儲(chǔ)量Fig.2 N storage of different components in different plantations

從各林分植被碳儲(chǔ)量的分配格局來(lái)看，不同林分各結(jié)構(gòu)層次碳儲(chǔ)量的差異程度有所不同。喬木層作為森林生態(tài)系統(tǒng)重要組成部分，其碳儲(chǔ)量占整個(gè)植被碳儲(chǔ)量的95%以上，而樹干又是喬木層碳儲(chǔ)量的主體，其碳儲(chǔ)量占喬木層碳儲(chǔ)量的55.44%—65.06%;從各林分植被氮儲(chǔ)量的分配格局來(lái)看，植被氮儲(chǔ)量同樣主要集中在喬木層，占整個(gè)植被氮儲(chǔ)量的84%以上，在喬木層各個(gè)器官中，氮儲(chǔ)量的分配比例并不像碳儲(chǔ)量分配的那么集中，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較分散，但仍以樹干氮儲(chǔ)量為主體，在各林分植被氮儲(chǔ)量的29.28%—39.25%之間波動(dòng)，占喬木層氮儲(chǔ)量的比例處于29.69%—41.09%之間。

林下灌草以及凋落物對(duì)森林土壤的理化性質(zhì)和微生物活性具有重要的調(diào)節(jié)作用［21］。因此，森林的林下植被和凋落物現(xiàn)存量的變化對(duì)土壤碳氮儲(chǔ)量具有一定的影響。從圖1、圖2可以看出，格木林、紅椎林和馬尾松林林下植被層和凋落物層碳儲(chǔ)量分別為1.74、0.62、2.76 t/hm2和2.18、2.52、1.02 t/hm2。而氮儲(chǔ)量則分別為0.064、0.013、0.073 t/hm2和0.093、0.054、0.020 t/hm2。由此可見(jiàn)，紅椎林下主要以凋落物層碳氮儲(chǔ)量為主，馬尾松林下主要以灌草碳氮儲(chǔ)量為主，格木林下灌草和凋落物碳氮儲(chǔ)量相當(dāng)。這種差異主要是由不同樹種的生理特性以及各自林下的環(huán)境特征所引起的。

從3種林分植被層碳氮儲(chǔ)量的分配格局來(lái)看，3種林分林下灌草和凋落物層碳儲(chǔ)量占林分植被層碳儲(chǔ)量的比例較小，分別為0.06%—3.30%和1.23%—2.58%;而氮儲(chǔ)量占林分植被層氮儲(chǔ)量的比例則相對(duì)較大，分別為1.83%—16.29%和4.47%—7.54%。

2.2.2 土壤層碳氮儲(chǔ)量及分配格局

從圖3和圖4可以看出，紅椎林的土壤碳儲(chǔ)量要高于格木林和馬尾松林，而格木林土壤氮儲(chǔ)量高于紅椎林和馬尾松林。不同林分土壤總碳氮儲(chǔ)量存在顯著差異(P＜0.05)。格木、紅椎、馬尾松3種人工林土壤碳儲(chǔ)量分別為 131.73、167.45 t/hm2和 115.99 t/hm2，氮儲(chǔ)量則分別為 16.48、11.61 t/hm2和 10.11 t/hm2。

圖3 土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量Fig.3 Organic C storage of soil in different soil depths

圖4 土壤氮儲(chǔ)量Fig.4 N storage of soil in different soil depths

從林地土壤碳氮儲(chǔ)量的分配格局來(lái)看，3種不同林分土壤碳氮儲(chǔ)量的分配格局基本一致。林地表層(0—10 cm)土壤碳氮儲(chǔ)量分別占土壤總碳氮儲(chǔ)量的15.97%—25.55%和14.51%—18.91%，10—30 cm土層碳氮儲(chǔ)量則分別占土壤總碳氮儲(chǔ)量的25.76%—29.39%和22.53%—29.31%，由此可以看出，0—30 cm土層碳氮是土壤碳氮儲(chǔ)量的主體，占土壤碳氮總儲(chǔ)量的41.73%—53.66%和37.48%—48.21%。

2.2.3 生態(tài)系統(tǒng)碳氮儲(chǔ)量及其分配格局

由表5可見(jiàn)，鄉(xiāng)土闊葉樹種紅椎林生態(tài)系統(tǒng)總碳儲(chǔ)量要高于格木林和馬尾松林，具體表現(xiàn)為:紅椎林(267.84 t/hm2)＞格木林(236.22 t/hm2)＞馬尾松林(200.57 t/hm2)。生態(tài)系統(tǒng)氮儲(chǔ)量則以鄉(xiāng)土固氮樹種格木林生態(tài)系統(tǒng)最高，其次是鄉(xiāng)土闊葉樹種紅椎林，針葉樹種馬尾松林最小。

3種人工林生態(tài)系統(tǒng)碳氮儲(chǔ)量的分配格局基本一致，紅錐和格木人工林生態(tài)系統(tǒng)均是土壤層 ＞喬木層＞凋落物層 ＞林下植被層，馬尾松人工林生態(tài)系統(tǒng)是土壤層 ＞喬木層＞林下植被層 ＞凋落物層。其中土壤碳庫(kù)占整個(gè)人工林生態(tài)系統(tǒng)總碳庫(kù)的比例分別為55.77%、62.52%和57.83%，分別是喬木層的1.31倍、1.72倍和1.44倍;而土壤層氮儲(chǔ)量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，一般是總量的92.00%—95.53%，其次是喬木層(3.59%—7.12%)。由此可見(jiàn)，3種人工林生態(tài)系統(tǒng)碳氮儲(chǔ)量主要集中在土壤層。

表5 人工林生態(tài)系統(tǒng)碳氮儲(chǔ)量及其分配格局Table 5 The C and N storage and distribution pattern in different plantation ecosystems

3 討論與結(jié)論

在人工林生態(tài)系統(tǒng)中，不同林分喬木層各器官碳的分布與器官年齡的關(guān)系并不明顯，說(shuō)明作為構(gòu)建植物器官的必要元素的碳具有相對(duì)穩(wěn)定性。而不同器官組織氮含量的差異則與器官年齡關(guān)系較為密切，表現(xiàn)為幼嫩器官中的氮含量大于老化器官，老化器官中的C/N比值大于幼嫩器官，這與劉增文等［19］和項(xiàng)文化等［22］的研究結(jié)果基本一致，另外諶小勇和潘維儔［23］對(duì)會(huì)同縣18年生杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)中氮素的動(dòng)態(tài)特征的研究也表明枝葉的氮含量與枝葉的齡級(jí)成反比，說(shuō)明氮具有流動(dòng)性，并且氮素對(duì)于幼嫩器官的生長(zhǎng)具有重要作用。

土壤有機(jī)碳、氮含量主要受動(dòng)植物殘?bào)w、凋落物、植物根系、降雨和微生物分解作用以及樹種等的影響，并且在一定程度上，土壤氮素的水平也會(huì)影響土壤中有機(jī)碳的含量［24］。本研究中樹種不同，其土壤有機(jī)碳和全氮含量具有顯著差異，表土層有機(jī)碳和全氮含量均是鄉(xiāng)土固氮樹種格木林表現(xiàn)為最高，且高于廣東鶴山外來(lái)固氮樹種馬占相思林(Acacia mangium)［25］，鄉(xiāng)土闊葉樹種紅椎林土壤有機(jī)碳含量則高于鶴山鄉(xiāng)土林木荷林(Schima superba)［25］。說(shuō)明鄉(xiāng)土闊葉樹種在本研究區(qū)是最具有潛力的土壤改良樹種。

格木林、紅椎林和馬尾松林生態(tài)系統(tǒng)碳氮儲(chǔ)量的分配格局均是土壤層 ＞喬木層 ＞凋落物層。這種分配格局與黃宇等［26］、Finér等［17］的研究結(jié)果基本一致。另?yè)?jù)阮宏華等人［27］對(duì)亞熱帶蘇南地區(qū)不同森林類型地上部分與地下部分碳儲(chǔ)量之比的研究發(fā)現(xiàn)，40年生櫟林為1∶1.1，27年生杉木林為1∶1.2;而黃宇等［26］對(duì)22年生人工林的研究結(jié)果為:杉木純林1∶1.53，杉木-火力楠(Michelia macclurei)混交林1∶1.55，火力楠純林1∶2.0。本研究中幾種人工林生態(tài)系統(tǒng)地上部分與地下部分碳儲(chǔ)量之比格木林為1∶1.76，紅椎林為1∶2.28，馬尾松林為1∶1.74。顯然廣西亞熱帶地區(qū)這幾種人工林類型地下部分碳儲(chǔ)量與地上部分碳儲(chǔ)量之比相對(duì)較高。說(shuō)明這幾種人工林生態(tài)系統(tǒng)地下部分碳儲(chǔ)存能力較高。同時(shí)，紅椎林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量高于我國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)平均碳儲(chǔ)量258.83 t/hm2［28］，說(shuō)明紅椎林生態(tài)系統(tǒng)固碳能力較高，尤以地下部分土壤層的高固碳能力為主。

森林土壤是森林生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)極重要的碳氮存儲(chǔ)庫(kù)，在平衡溫室氣體中發(fā)揮重要的作用［29］。本研究中，格木林土壤層碳儲(chǔ)量高于廣東鶴山20年生馬占相思林土壤層碳儲(chǔ)量114.62 t/hm2［25］，紅椎林土壤層碳儲(chǔ)量略低于廣西27年生紅椎林土壤層碳儲(chǔ)量［10］。3種人工林土壤層碳儲(chǔ)量均低于我國(guó)森林土壤平均碳密度193.55 t/hm2［28］，其主要原因在于受亞熱帶良好水熱條件的影響，亞熱帶土壤呼吸速率較大，加之植被對(duì)土壤中養(yǎng)分的大量吸收，造成土壤碳素積累較少［28］。而兩種闊葉林土壤層氮儲(chǔ)量則高于我國(guó)亞熱帶常綠闊葉林區(qū)域土壤層氮密度10.17 t/hm2，其中紅椎林和馬尾松林土壤層氮儲(chǔ)量則略低于我國(guó)熱帶雨林季雨林區(qū)域土壤層氮密度13.64 t/hm2［30］。因此說(shuō)明森林生態(tài)系統(tǒng)土壤層碳氮儲(chǔ)量受土壤質(zhì)地、樹種和植被類型、氣候帶以及林齡等多個(gè)因素的影響［17-18］。

根據(jù)方晰等人［31］對(duì)湖南會(huì)同22年生的杉木林地土壤碳儲(chǔ)量的研究，杉木林地0—30 cm土層碳儲(chǔ)量占土壤總碳儲(chǔ)量的53.52%，Batjes［32］對(duì)全球各類土壤C貯量的研究認(rèn)為，0—30 cm土層碳儲(chǔ)量占土壤總碳儲(chǔ)量的比例平均為49%。另根據(jù)黃宇等人［26］對(duì)不同人工林土壤氮儲(chǔ)量的研究，林地土壤0—40 cm土層氮儲(chǔ)量占0—100 cm的比例平均為55.50%。本區(qū)格木林、紅椎林和馬尾松林土壤碳氮儲(chǔ)量分配格局的研究結(jié)果表明，不同林分0—30 cm土層碳儲(chǔ)量分別占土壤總碳儲(chǔ)量的51.73%、41.73%和53.66%，而0—30 cm土層氮儲(chǔ)量分別占土壤總氮儲(chǔ)量的38.48%、37.48%和48.21%，與其它地區(qū)的研究結(jié)果基本一致。另外從結(jié)果中還可以看出馬尾松林0—30 cm土層碳氮儲(chǔ)量占土壤總碳氮儲(chǔ)量的比例較高，說(shuō)明格木林和紅椎林深層土壤(30—100 cm)比馬尾松林深層土壤具有更高的碳儲(chǔ)存能力和養(yǎng)分供應(yīng)能力，這也說(shuō)明鄉(xiāng)土闊葉樹種更有利于土壤肥力的保持。

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