阔叶化改培对马尾松林土壤碳氮转化的影响

作     者：高伟 林国江 颜耀 郑兆飞 郑清东 

作者机构：福建林业职业技术学院森林生态与碳汇计量研究所 福建林业职业技术学院林学系 南平市林业局 福建农林大学林学院 

出 版 物：《南京师大学报(自然科学版)》 (Journal of Nanjing Normal University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2025年

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：福建省中青年教师教育科研重点项目“亚热带森林演替过程的多样性维持机制与碳动态研究(JZ230077) 福建省林业科学研究项目“基于碳汇功能提升的针叶人工林提质增效研究”(2023FKJ31) 福建省科技计划项目“碳达峰绿色发展背景下马尾松林改造模式的优化与应用”(2021Y6003)共同资助 

主　　题：马尾松人工林 阔叶树 质量提升 土壤呼吸 氮矿化 

摘      要：[目的]深入探究亚热带地区不同阔叶化改培措施对马尾松人工林土壤碳氮转化过程的具体影响及其微观机制，为解决低效马尾松人工林改造及经营管理中的实际问题提供科学且精准的理论依据。[方法]选取亚热带地区27a生马尾松人工林作为研究对象，设置未间伐马尾松林作为对照，以间伐套种木荷、间伐套种毛红椿两种改培模式为处理组，通过对土壤呼吸、氮矿化等指标的测定，系统研究不同阔叶化改培模式对马尾松人工林土壤碳氮转化过程的影响及作用机制。[结果]1）3种改培模式的土壤呼吸速率在春季、夏季和秋季均表现出明显的日变化，最高值均出现在12：00-16：00，最低值基本都出现在02:00左右，而在冬季均没有明显的日变化；2）3种改培模式的土壤呼吸速率季节变化均为夏高冬低，且在不同季节均为间伐套种木荷模式最高，未间伐马尾松林最低；3）3种改培模式的土壤铵态氮、硝态氮、总矿质氮含量、土壤净氨化速率、净硝化速率和总矿化速率季节变化均为单峰曲线。不同季节中，2种套种模式的氮转化速率均高于对照；4）3种改培模式的土壤呼吸除受土壤温度变化外，还受到土壤湿度的调控，土壤呼吸的温度敏感系数最高为间伐套种木荷模式。年凋落物量、土壤全碳、土壤全氮、土壤pH和细根生物量与土壤呼吸速率和总氮矿化速率呈显著正相关，凋落物碳氮比、凋落物木质素/N、土壤容重、细根碳氮比与土壤呼吸速率和总氮矿化速率呈显著负相关。[结论]间伐初期的林窗效应和由套种不同阔叶树介导的土壤有机碳输入数量和质量、土壤理化性质和微生物活性差异，导致阔叶化改培提高了马尾松林的土壤呼吸速率、土壤呼吸温度敏感性和土壤氮转化速率。