林业科学

作者：胡建文1,2,刘常富1,3,4,*,勾蒙蒙1,3,4,雷蕾1,3,4,陈会玲1,张佳佳1,朱粟锋1,斛如媛1,肖文发1,3,4

单位：1. 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所　国家林业和草原局森林生态环境重点实验室　北京 1000912. 山西大同大学煤基生态碳汇技术教育部工程研究中心　大同 0370093. 南京林业大学南方现代林业协同创新中心　南京 2100374. 湖北秭归三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站　秭归 443600

关键词：马尾松人工林,土壤有机碳,土壤有机碳组分,林龄

基金：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2022XD002)；国家自然科学基金重大项目课题(32192434)。

目的: 分析不同林龄马尾松人工林土壤有机碳（SOC）及其组分碳库变化特征和影响因素，为厘清人工林SOC固存机制提供参考。方法: 以亚热带马尾松人工幼龄林（6 a）、中龄林（13 a）、近熟林（29 a）、成熟林（38 a）和过熟林（57 a）为对象，探索0~10 cm土层SOC及其组分的林龄梯度规律，分析SOC组分变化与林木特征、土壤化学性质和微生物生物量等指标的关系，探讨人工林SOC固存机制。结果: SOC含量在成熟林[（21.90±1.07） g·kg?1]显著（P<0.05）高于幼龄林[（15.35±0.37） g·kg?1]和中龄林[（13.22±0.83）g·kg?1]。成熟林矿物结合组分的干质量分数（72.98%）显著（P<0.05）低于幼龄林、中龄林、近熟林和过熟林，而轻颗粒组分的干质量分数（26.08%）和重颗粒组分的干质量分数（0.93%）显著（P<0.05）高于幼龄林和中龄林(P<0.05）。成熟林矿物结合组分有机碳含量[（21.90±1.07） g·kg?1]显著（P<0.05）高于幼龄林、中龄林、近熟林和过熟林，重颗粒组分有机碳含量[（21.00±1.76）g·kg?1]显著（P<0.05）低于过熟林[（55.81±9.89 g·kg?1]，轻颗粒组分有机碳含量[（286.99±3.69）g·kg?1]显著（P<0.05）低于中龄林[（335.68±12.45） g·kg?1]。所有龄组矿物结合组分有机碳质量分数均大于50%，主导SOC积累。成熟林矿物结合组分有机碳质量分数（66.78%）显著（P<0.05）低于幼龄林、中龄林、近熟林和过熟林。相关性分析显示，SOC含量与轻颗粒组分的干质量分数、重颗粒组分的干质量分数和矿物结合组分有机碳含量显著（P<0.05）正相关，与轻颗粒组分有机碳含量显著（P<0.05）负相关。逐步回归分析显示，地表凋落物、轻颗粒组分的干质量分数、重颗粒组分的干质量分数和矿物结合组分有机碳含量驱动SOC积累（R2=0.98）。偏最小二乘模型显示，林分发育过程中矿物结合组分（包含矿物结合组分有机碳含量和碳磷比）对SOC积累总效应最高（0.91）。结论: 马尾松人工林林分发育过程中矿物结合有机碳主导SOC积累，且成熟林SOC的高效固存受地表凋落物和SOC组分的共同调控。

来源：2025年第6期

《林业科学》期刊编辑部

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