Page 21 - 《广西植物》2020年第6期
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6 期 蓝家程等: 岩溶槽谷区植被恢复对土壤团聚体有机碳及碳库管理指数的影响 7 6 7
136%ꎬCPMI 增加了 42% ~ 192%ꎬ提升了土壤碳固
持能力 (张娇阳等ꎬ 2016)ꎮ 1 材料与方法
中国 西 南 岩 溶 面 积 约 占 国 土 面 积 的 5. 8%
( Jiang et al.ꎬ 2014)ꎬ由于脆弱的地质背景ꎬ碳酸盐 1.1 研究区概况
岩溶 蚀 造 壤 能 力 低ꎬ 土 壤 贫 瘠 ( Xiao et al.ꎬ 重庆市中梁山水口寺岩溶槽谷区位于重庆市
2017)ꎬ尤其是不合理的土地利用引起的石漠化成 北碚区境内ꎬ属于中亚热带湿润季风气候ꎬ年均降
为制约当地发展的重要问题 ( Liao et al.ꎬ 2018)ꎮ 雨量约 1 000 mmꎬ年均气温 18 ℃ ꎮ 岩溶槽谷两翼
过度的土地利用和管理导致土壤结构退化ꎬ加速 为砂岩ꎬ轴部为紫色页岩ꎬ碳酸盐岩发育于背斜核
了土壤 有 机 碳 矿 化 以 及 土 壤 侵 蚀 ( Tang et al.ꎬ 部ꎬ受强烈的岩溶作用ꎬ碳酸盐岩溶蚀形成“ 一山
2016)ꎮ 近年来退耕还林和石漠化治理的推行ꎬ大 两槽三岭”的岩溶景观ꎬ海拔 400 ~ 700 mꎮ 土壤由
量的农用地退耕为林地或草地ꎬ土壤有机碳数量、 三叠纪嘉陵江组的岩溶角粒状白云质灰岩发育
质量和土壤团聚体明显改善ꎮ 土地利用由裸地或 形成ꎮ
耕地向灌草、灌木和乔木转变ꎬ促进了土壤有机碳 1.2 样地及采样
及组 分 的 积 累 ( 廖 洪 凯 等ꎬ 2014ꎻ Liu et al.ꎬ 选择研究区弃耕后植被自然恢复的 3 个阶段
2015)ꎮ 罗友进等 (2011) 发现<0.25 mm 的团聚 为对象ꎬ玉米地弃耕 2 a 土地为弃耕地ꎬ植被以夹
体是土壤有机碳的主要载体ꎬ而李娟等 (2013) 研 蒿 (Artemisia) 为主ꎬ坡度 5° ~ 18°ꎬ海拔 552 mꎬ植
究表明 >0.5 mm 的大团聚体是土壤有机碳的主要 被覆盖率为 80%ꎻ退耕 20 a 草本阶段 ( 草地)ꎬ主
贡献载体ꎬ<0.25 mm 的团聚体有机碳含量最高ꎬ 要植被类型以白茅 ( Imperata cylindrica) 为主ꎬ坡
其对有机碳的贡献率不足 10%ꎮ 土地利用方式对 度 6° ~ 13°ꎬ海拔 572 mꎬ植被覆盖率 100%ꎻ退耕
土壤团聚体有机碳含量差异及其对全土有机碳的 10 a 的乔木阶段 (林地)ꎬ主要以柏树 (Platycladus
贡献仍然存在不确定性ꎬ还需进一步研究ꎮ 唐夫 orientalis) 为主ꎬ坡度 2° ~ 10°ꎬ海拔 671 mꎬ植被覆
凯等 (2014)发现岩溶峡谷区退耕还林明显提高 盖率为 85%ꎮ 每种样地设置 3 个 10 m × 10 m 样
了 0 ~ 20 cm 土层有机碳质量分数和密度以及碳库 方ꎬ用五点取样法采集 0 ~ 20 cm 土样ꎮ 土样在室
管理水平ꎬ尤其以椿树和梧桐林地退耕效果最佳ꎮ 内自然风干后ꎬ挑去杂质ꎬ分别过 60 目土筛待测ꎮ
土地利用 / 植被恢复对土壤有机碳、团聚体有机碳 1.3 指标测定
和碳库管理指数影响的研究多集中于岩溶峰从洼 土壤 SOC 采用重铬酸钾外加热法测定 ( 鲁如
地 (莫彬等ꎬ 2006ꎻ 袁海伟等ꎬ 2007)、平原 (严毅 坤ꎬ 2000)ꎬ土壤 EOC 采用 333 mmolL KMnO 溶
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萍等ꎬ 2007)和峡谷区 ( 罗友进等ꎬ 2011ꎻ 廖洪凯 液氧化ꎬ分光光度计比色测定ꎬ具体步骤如下:依
等ꎬ 2014ꎻ 唐夫凯等ꎬ 2014ꎻ Liu et al.ꎬ 2015ꎻ Tang 据土壤有机碳含量ꎬ先称取适量土样( 保证样品有
et al.ꎬ 2016)ꎬ岩溶槽谷区的研究相对缺乏ꎮ 因此 机碳含量在 15 ~ 30 mg) 于 50 mL 离心管中ꎬ然后
该研究聚焦两个问题:(1) 岩溶槽谷区植被恢复对 加入 25 mL 333 mmol L KMnO 溶液ꎬ振荡 1 hꎬ
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土壤团聚体结构和土壤质量的影响ꎻ(2) 不同植被 最后离心 5 minꎬ取上清液稀释 250 倍ꎬ同时进行
下土壤团聚体有机碳分布规律及不同粒级团聚体 空白实验ꎮ 稀释液于 565 nm 波长处比色ꎬ根据所
有机碳对土壤有机碳的贡献ꎮ 本文选取重庆中梁 消耗的 KMnO 的量计算 EOC 含量ꎮ
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山岩溶槽谷区林地、草地和弃耕地 3 种土地利用 土壤团聚体分析采用湿筛法ꎬ具体参照 Elliott
方式ꎬ研究植被恢复对土壤团聚体组成和稳定性ꎬ (1986)的方法:称取风干土样 100 g 放置于 5、2、
团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献以及土壤碳库 1、0.5 和 0.25 mm 组成的套筛之上ꎬ用水浸泡 5
管理指数的变化特征ꎬ为全面了解和评价不同喀 min 后机械筛分 5 min ( 上下振幅为 3 cmꎬ每分钟
斯特地貌类型生态恢复对土壤碳库及土壤质量的 30 次ꎬ分别得到不同粒径的团聚体ꎬ于 60 ℃ 烘干、
影响提供科学依据ꎮ 称重ꎬ<0.25 mm 的团聚体用差量法求得ꎮ 土样研