經(jīng)營(yíng)措施影響森林土壤碳庫(kù)和溫室氣體排放的研究進(jìn)展

張蛟蛟，李永夫*，姜培坤，周國(guó)模，劉 娟

（1.浙江農(nóng)林大學(xué) 浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)與固碳減排重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 臨安 311300；2.浙江農(nóng)林大學(xué) 亞熱帶森林培育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，浙江 臨安 311300）

全球氣候正在變暖的事實(shí)已不容置疑，如何減緩與適應(yīng)全球氣候變化已成為當(dāng)今研究的焦點(diǎn)。CO2、N2O和CH4是引起全球氣候變暖重要的溫室氣體，大氣中CO2、N2O和CH4濃度每年分別以0.5%、0.3%和0.8%的速度不斷遞增[1]。土壤不僅是CO2和CH4排放重要的源和匯，也是N2O排放重要的源[2]。全球土壤碳儲(chǔ)量為1 500 Pg C，是大氣中碳儲(chǔ)量的 2倍[3]。全球每年土壤CO2排放量達(dá) 68 ～ 75 Pg C，占大氣與陸地生態(tài)系統(tǒng)交換碳總量的25%[3～4]。同時(shí)，森林土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳貯存庫(kù)，維持著全球植被碳庫(kù)的86%和土壤碳庫(kù)的73%[5～6]。因此，森林土壤碳庫(kù)很小的變化都會(huì)引起大氣中CO2濃度的較大變動(dòng)[7]。人工林經(jīng)營(yíng)措施，如施肥、土地利用變化、林下植被管理等，認(rèn)為是提高人工林生產(chǎn)力的重要途徑[7]，然而森林經(jīng)營(yíng)措施對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)和溫室氣體排放的影響還存在很大的差異[7～8]，進(jìn)而造成對(duì)人工林生態(tài)系統(tǒng)的固碳潛力評(píng)估存在較大的不確定性[9～10]。為了深入了解人工林經(jīng)營(yíng)措施對(duì)土壤碳庫(kù)和溫室氣體排放影響機(jī)制，本文對(duì)不同經(jīng)營(yíng)措施對(duì)土壤碳庫(kù)和碳循環(huán)的影響進(jìn)行了闡述，初步揭示人工經(jīng)營(yíng)措施在土壤碳循環(huán)和氣候變化中的作用和機(jī)制，并對(duì)人工林地土壤碳循環(huán)進(jìn)行了研究展望。

1 經(jīng)營(yíng)措施對(duì)森林土壤碳庫(kù)的影響

1.1 施肥對(duì)森林土壤有機(jī)碳庫(kù)的影響

施肥是人工林經(jīng)營(yíng)最重要的手段之一[7～8,11]。大量的研究表明[12～14]，施肥和耕作可以顯著改變土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量。一般而言，施用有機(jī)肥由于有機(jī)碳直接輸入土壤，進(jìn)而增加土壤有機(jī)碳庫(kù)[15～16]。然而，施用化肥對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)增加、降低或沒(méi)有影響的報(bào)道都有見(jiàn)到[12～13,17]。如Mancinelli等[12]和Liu等[18]研究表明，施用無(wú)機(jī)肥可顯著減少土壤中有機(jī)碳含量，主要是因?yàn)闊o(wú)機(jī)肥施加可以加快土壤有機(jī)質(zhì)的分解。然而，Gong等[13]報(bào)道，施用無(wú)機(jī)肥可明顯增加有機(jī)碳含量，主要是因?yàn)闊o(wú)機(jī)肥可以提高森林生產(chǎn)力，加快作物生長(zhǎng)，進(jìn)而產(chǎn)生更多的凋落物輸入到土壤中，而作物殘?jiān)偷蚵湮镏泻写罅康挠袡C(jī)碳輸入土壤。同時(shí)，無(wú)機(jī)肥施加對(duì)土壤碳儲(chǔ)量的影響還受到植被類型、土壤類型、施肥方式及用量、以及持續(xù)施肥的時(shí)間等因素的影響[8,14]。因此，施用無(wú)機(jī)肥對(duì)土壤有機(jī)碳的影響主要取決于土壤有機(jī)碳分解速率和土壤有機(jī)碳（包括作物殘?jiān)偷蚵湮镙斎耄┰黾又g的平衡。

近些年，隨著學(xué)者們對(duì)森林土壤有機(jī)碳認(rèn)識(shí)的不斷加深，經(jīng)營(yíng)措施（特別是施肥）對(duì)森林土壤活性碳庫(kù)的影響的報(bào)道也有見(jiàn)到，但經(jīng)營(yíng)措施對(duì)土壤活性有機(jī)碳的影響還沒(méi)有統(tǒng)一的結(jié)論[11,19]。如Li等[11]報(bào)道，雷竹林地中土壤水溶性有機(jī)碳（WSOC）、熱水溶性碳（HWSOC）和易氧化碳（ROC）隨著集約化經(jīng)營(yíng)的時(shí)間的持續(xù)而增加，而微生物量碳則表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢(shì)。姜培坤等[20]在板栗林地中的研究結(jié)果表明施用有機(jī)肥可以顯著增加WSOC和MBC的含量，并隨著有機(jī)肥用量的增加土壤活性有機(jī)碳含量增加，而單施化肥對(duì)土壤活性有機(jī)碳含量沒(méi)有顯著增加甚至反而降低的可能。這說(shuō)明施肥對(duì)森林土壤活性有機(jī)碳的影響會(huì)因肥料種類和施肥量、施肥時(shí)間和方式和植被類型等的差異產(chǎn)生不同的影響。

1.2 林下植被管理對(duì)森林土壤有機(jī)碳庫(kù)的影響

現(xiàn)今，林下植被管理已成為人工林經(jīng)營(yíng)管理的重要手段之一[21]。林下植被是森林生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分[22～23]，不同林下植被管理（如去除林下植被、去除凋落物以及種植綠肥等）都會(huì)對(duì)土壤性質(zhì)以及土壤碳庫(kù)產(chǎn)生顯著地影響，但影響存在很大的差異性[22,24～30]。一般而言，去除林下植被（或除草）可以顯著減少土壤有機(jī)碳含量，而林下增加固氮植物（綠肥）可以增加土壤有機(jī)碳含量[24～25]。這主要是因?yàn)槿コ窒轮脖豢梢蕴岣咄寥罍囟群屯庑?，進(jìn)而加快有機(jī)物質(zhì)的礦化分解；而增加固氮植物（綠肥）不僅可以增加作物生產(chǎn)力和根系生物量，進(jìn)而增加凋落物輸入到土壤中，增加有機(jī)碳儲(chǔ)量[24～26]。然而，也有研究發(fā)現(xiàn)去除林下植被沒(méi)有顯著影響土壤基本性質(zhì)如全氮和有機(jī)碳含量[30～31]，但去除地上所有植被會(huì)對(duì)土壤有機(jī)碳產(chǎn)生一定的影響[30]。這可能是因?yàn)槿コ窒轮脖粚?duì)土壤有機(jī)碳的影響會(huì)因林下植被種類，林下土壤特性以及去除植被強(qiáng)度等的不同產(chǎn)生差異。另外，徐秋芳等[29]和姜培坤等[28]在板栗林中的研究表明，除草對(duì)土壤活性有機(jī)碳庫(kù)（WSOC和MBC）的影響會(huì)隨著除草方式的不同而不同[29]；種植綠肥可以增加土壤活性有機(jī)碳庫(kù)，且種植綠肥之間沒(méi)有顯著差異[28]。同時(shí)，李海防等[24～25]發(fā)現(xiàn)，去除林下植被一定程度改善了土壤微生物生存條件，土壤MBC含量有一定的增加。而Xiong等[31]和Li等[26]的研究去除林下植被對(duì)土壤MBC沒(méi)有顯著影響。因此，林下植被管理對(duì)土壤碳庫(kù)的影響是多因素共同的結(jié)果（如植被類型、土壤類型、管理方式和氣候等），最終影響結(jié)果也會(huì)有所差異。

1.3 土地利用方式改變對(duì)森林土壤有機(jī)碳庫(kù)的影響

土地利用方式改變（LUCC）是重要的人為活動(dòng)之一，也是土壤碳平衡和碳循環(huán)的重要驅(qū)動(dòng)因子[32]。大量的研究表明，土地利用方式改變可以顯著影響陸地生態(tài)系統(tǒng)中土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量和碳循環(huán)[32～35]。一般認(rèn)為，從林地轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)田土壤或草原土壤均會(huì)造成土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的下降，而農(nóng)田或草地恢復(fù)為林地時(shí)會(huì)提高土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量[35～37]。如Zhang等[37]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水稻田轉(zhuǎn)變?yōu)橹窳挚梢栽黾油寥繱OC和TN儲(chǔ)量。然而，Peichl等[38]研究卻發(fā)現(xiàn)恢復(fù)造林對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)和總氮庫(kù)沒(méi)有顯著影響。Dube等[39]發(fā)現(xiàn)，自然草原轉(zhuǎn)變?yōu)樯謺r(shí)，土壤表層（0 ～10 cm）有機(jī)碳儲(chǔ)量降低了44%。此外，Gamboa等[35]也發(fā)現(xiàn)林地轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)田時(shí)降低了土壤碳密度，但土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量只在山麓地帶有所降低，在其他地帶均沒(méi)有顯著影響。Arevalo等[40]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)榘讞盍謺r(shí)，土壤有機(jī)碳最初2 a表現(xiàn)為碳釋放源，然后再表現(xiàn)為土壤碳匯。這些結(jié)果的差異性主要是因?yàn)橥恋乩米兓瘜?duì)有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響會(huì)受到土壤類型、微氣候環(huán)境、作物種類，經(jīng)營(yíng)方式以及土地利用持續(xù)時(shí)間的影響變化產(chǎn)生差異[36,40]。

1.4 其他經(jīng)營(yíng)措施對(duì)森林土壤有機(jī)碳庫(kù)的影響

近些年，耕作對(duì)森林土壤有機(jī)碳庫(kù)的影響越來(lái)越受到關(guān)注。一般而言，免耕可以增加有機(jī)碳儲(chǔ)量[41]，而耕作可以減少有機(jī)碳儲(chǔ)量[42]。Li等[11]研究發(fā)現(xiàn)雷竹林中土壤表面進(jìn)行有機(jī)秸稈覆蓋可以顯著增加土壤有機(jī)碳含量。此外，閆美芳等[43]報(bào)道，森林采伐、間伐和輪伐等都會(huì)造成人工林生物碳庫(kù)的下降，改變?nèi)斯ち至窒峦寥牢⑸锝Y(jié)構(gòu)、土壤結(jié)構(gòu)及水熱條件，最終促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的分解，進(jìn)而影響人工林地土壤碳匯功能。

此外，人工林經(jīng)營(yíng)（集約化經(jīng)營(yíng)）往往不是單獨(dú)一種措施，而是多種經(jīng)營(yíng)措施配合進(jìn)行，如施肥、除草等都會(huì)伴隨著耕作措施。因此，人工經(jīng)營(yíng)對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)的影響非常復(fù)雜，而且土壤有機(jī)碳庫(kù)的變化是多種因素（包括自然因素和人為因素）綜合影響的結(jié)果，這對(duì)我們準(zhǔn)確評(píng)估人工林土壤碳匯帶來(lái)一定的難度。在今后的研究中，如何準(zhǔn)確評(píng)估土壤有機(jī)碳庫(kù)變化還有待于進(jìn)一步研究。

2 經(jīng)營(yíng)措施對(duì)森林土壤溫室氣體排放的影響

2.1 施肥對(duì)森林土壤溫室氣體排放的影響

施肥不僅是人工林管理重要的手段之一，也是影響土壤溫室氣體排放的重要因素[44～45]。一般認(rèn)為，人工林施肥可以增加土壤溫室氣體排放，如Deng等[45]和Iqbal等[46]在亞熱帶森林的研究報(bào)道，施用氮肥可以顯著增加土壤CO2的排放；Tu等[47]在集約化毛竹林中的研究結(jié)果表明，N肥施用對(duì)土壤肥力、微生物活性、地上凋落物的數(shù)量和質(zhì)量都有顯著提高，進(jìn)而了土壤產(chǎn)生CO2的微生物過(guò)程，導(dǎo)致土壤CO2排放增加；Zhang等[48]研究表明常綠闊葉林中N增加后土壤N2O排放顯著提高；Cao等[49]、Zhang等[50]和Fender等[51]研究發(fā)現(xiàn)，施肥對(duì)森林土壤CH4吸收有明顯的抑制作用。這主要是因?yàn)椋阂环矫妫菏┓士梢詾橥寥牢⑸锾峁┏渥愕臓I(yíng)養(yǎng)，加快土壤微生物的繁殖生長(zhǎng)，進(jìn)而微生物分解有機(jī)質(zhì)的速度加快，產(chǎn)生更多的溫室氣體排放[48]；另一方面，一般都是施肥和耕作共同進(jìn)行，改善了土壤通氣性狀況，有機(jī)物質(zhì)礦化加快，CO2和N2O排放增加；此外，施肥可以促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)，進(jìn)而根系呼吸增加，消耗氧氣，造成反硝化作用加強(qiáng)[52]。但施肥對(duì)森林土壤溫室氣體排放減少或沒(méi)有影響報(bào)道也有[44,48,53]。如Mo等[44]在亞熱帶森林的研究發(fā)現(xiàn)，施加氮肥可以導(dǎo)致土壤呼吸速率減弱，CO2排放減少；Jassal等[52]研究發(fā)現(xiàn)，在杉木林中施肥后第1年和第2年對(duì)土壤N2O排放存在著一定的差異。Zhang等[53]在擾動(dòng)林地中卻發(fā)現(xiàn)施加無(wú)機(jī)氮肥對(duì)土壤CH4氧化的抑制沒(méi)有顯著影響。造成這些結(jié)果的差異性主要是施肥對(duì)土壤溫室氣體排放的影響原因比較復(fù)雜，會(huì)受到諸多因素如微氣候環(huán)境、植被類型、微生物活性，肥料類型與施肥量等因素的顯著影響[44,46,54～55]。

2.2 林下植被管理對(duì)森林土壤溫室氣體排放的影響

林下植被管理已成為人工林經(jīng)營(yíng)管理的重要手段之一[21]，而且林下植被管理對(duì)土壤溫室氣體的影響已經(jīng)受到廣泛關(guān)注[23～25]，但至今沒(méi)有統(tǒng)一的結(jié)論。如李海防等[24～25]對(duì)尾葉桉林和馬占相思林的研究表明，剔除林下灌草和種植固氮植物均可以增加土壤CO2和N2O排放，但剔除林下灌草和種植固氮植物處理下土壤CH4分別表現(xiàn)為CH4庫(kù)和CH4排放源。這主要是因?yàn)槿コ窒轮脖煌寥罍囟壬吆退譁p少，加快了土壤中有機(jī)物質(zhì)的礦化分解，進(jìn)而土壤CO2排放和N2O增加[24～25]；同時(shí)，去除林下植被可以增加土壤的通氣性，有利于甲烷氧化菌活動(dòng)，造成CH4吸收增加（排放減少）；而種植固氮植物可以增加林下土壤的根系生物量，進(jìn)而呼吸作用加強(qiáng)，最終導(dǎo)致總呼吸提高[21,25]；此外，種植綠肥可以增加土壤中總有機(jī)碳和各種形態(tài)氮的含量，進(jìn)而為N2O產(chǎn)生提供條件，抑制CH4的產(chǎn)生[25～26]。然而，Wang等[21]也發(fā)現(xiàn)，去除林下植被相比對(duì)照土壤年呼吸減少了 6%。Li等[27]在華南 4種不同林地中的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，去除林下植被對(duì)土壤N2O排放均沒(méi)有顯著地影響，而種植固氮植物對(duì)N2O排放會(huì)隨著林分的不同而不同。Li等[26]報(bào)道，植被類型會(huì)影響土壤中CH4的排放，添加翅莢決明在尾葉桉林和合歡林中可以增加CH4排放，在混交林中可以減少CH4排放。這些差異可能是由于林下植被種類的不同以及凋落物不同，林下植被增加或去除對(duì)林下土壤中根系生長(zhǎng)以及微生物結(jié)構(gòu)改變的影響存在一定的差異性[21～22,30]，進(jìn)而對(duì)土壤溫室氣體排放的影響產(chǎn)生一定的差異。

2.3 土地利用方式改變對(duì)森林土壤溫室氣體排放的影響

土地利用方式改變是引起土壤溫室氣體排放的重要人為活動(dòng)，如農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)榱值?、草地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值匾约傲值剞D(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)田或草地等都會(huì)對(duì)土壤溫室氣體的排放產(chǎn)生不同的影響[36]。一般認(rèn)為，土地利用方式從林地轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)田土壤溫室氣體排放增加，從農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)榱值厣鷳B(tài)系統(tǒng)土壤CO2排放量降低[56～59]。如Iqbal等[56]在亞熱帶地區(qū)不同土地利用方式研究發(fā)現(xiàn)，水稻田土壤排放明顯高于果園和林地土壤中CO2的排放量；Inubushi等[58]在熱帶地區(qū)的研究也發(fā)現(xiàn)，水稻田中土壤CO2排放顯著高于次生林土壤CO2的排放；Adolfo Campos等[60]在熱帶地區(qū)的研究表明，土地利用方式從云杉轉(zhuǎn)變?yōu)橛衩住炼埂衩纵喿鞲鼗虿莸厣鷳B(tài)系統(tǒng)，都會(huì)導(dǎo)致土壤表層CO2排放顯著增加。農(nóng)田或其他耕地中比森林土壤CO2排放較高的原因可能是：一方面，農(nóng)田或其他耕作系統(tǒng)受到更多人為活動(dòng)（如耕作、施肥和收獲等）的干擾，這會(huì)降低土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解，最終導(dǎo)致水稻田土壤CO2排放顯著增高[7]；另一方面，在稻田中土壤CO2排放較高可能是由于稻田干濕交替頻繁，會(huì)引起土壤有機(jī)質(zhì)礦化分解作用，進(jìn)而土壤CO2排放增加[61]；另外，在農(nóng)田或草地中，與森林生態(tài)系統(tǒng)相比，土壤表層更容易接觸到光照，土壤溫度高，同時(shí)耕作可以增加土壤通氣性，造成土壤有機(jī)物質(zhì)分解加快[58]。

然而，土地利用方式轉(zhuǎn)變形式非常多樣，而且土壤溫室氣體排放還會(huì)受到試驗(yàn)立地條件、微氣候因素、土壤類型和人工經(jīng)營(yíng)措施多種因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)土壤溫室氣體排放的影響存在很大的差異[57,62]。如Don等研究表明，土地利用方式從天然林地轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)田、多年生作物耕地、草地和次生林，土壤有機(jī)碳分別下降了25%、30%、12%和9%[36]。Iqbal等[63]研究表明，不同土地利用方式下，土壤CO2排放速率在蔬菜地中最高，其次是耕地，松林最低，這主要是由于微生物碳和可溶性有機(jī)碳氮的不同，進(jìn)而影響土壤CO2排放。Zona等[64]在農(nóng)田改為白楊林的研究中發(fā)現(xiàn)，在最初農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)榘讞盍值?個(gè)月，土壤中均有大量的CO2、CH4和N2O排放，同時(shí)，第1年土壤表現(xiàn)為CO2凈排放，但第2年表現(xiàn)為CO2凈吸收。也有研究表明，土地利用方式從天然林轉(zhuǎn)變?yōu)榇紊帜晖寥篮粑档土?2%，轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ち纸档土?6% ～ 48%，轉(zhuǎn)變?yōu)楣麍@降低了63%，轉(zhuǎn)變?yōu)楦亟档土?0%[57]。Saurette等[65]等發(fā)現(xiàn)，農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)榘讞盍?，在短期?nèi)，土壤呼吸沒(méi)有明顯的變化。Inubushi等[58]在熱帶泥炭地土地方式利用方式改變變化對(duì)溫室氣體影響的研究發(fā)現(xiàn)，從次生林轉(zhuǎn)變?yōu)樗咎锟梢栽黾油寥繡O2的排放和CH4排放，而從次生林轉(zhuǎn)變?yōu)樯降?，土壤CO2和CH4排放減少，但N2O排放沒(méi)有明顯的固定變化趨勢(shì)。因此，土地利用方式改變對(duì)土壤溫室氣體的影響還難以量化，這要求我們今后對(duì)土地利用引起溫室氣體改變方面作更進(jìn)一步深入研究。

2.4 其他經(jīng)營(yíng)措施對(duì)森林土壤溫室氣體排放的影響

研究表明，不同人為壓實(shí)對(duì)人工林土壤CO2排放也有著顯著減少作用，這主要是因?yàn)槿斯簩?shí)改變了土壤物理結(jié)構(gòu)，土壤容重增加，孔隙度減少，進(jìn)而通氣和透水性減弱，不利于土壤有機(jī)物質(zhì)分解，最終土壤CO2排放降低[66]。Jiang等[67～68]發(fā)現(xiàn)竹林林下進(jìn)行秸稈覆蓋可以增加土壤呼吸，這主要是由于秸稈覆蓋不僅為土壤提供了外來(lái)碳源，而且可以起到保溫效果，微生物活動(dòng)加快，最終土壤微生物呼吸增強(qiáng)。孟春等[69]的研究發(fā)現(xiàn)，擇伐對(duì)混交林地土壤呼吸也有顯著地影響。

總之，長(zhǎng)期森林經(jīng)營(yíng)（特別是集約化經(jīng)營(yíng)）對(duì)人工林土壤溫室氣體排放改變起到十分重要的作用，但人工林土壤碳匯功能變化的機(jī)理還不清楚，有待于進(jìn)一步研究。

3 總結(jié)與展望

3.1 總結(jié)

通過(guò)闡述主要人工經(jīng)營(yíng)措施對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)和土壤溫室氣體影響變化，得出以下主要結(jié)論：

（1）一般而言，施肥可以顯著增加土壤有機(jī)碳庫(kù)，但同時(shí)也可以增加土壤溫室氣體排放。施肥對(duì)土壤碳循環(huán)的影響主要取決于施肥引起的有機(jī)物質(zhì)輸入和土壤碳釋放之間的平衡關(guān)系。當(dāng)土壤碳輸入大于碳輸出時(shí)，森林土壤表現(xiàn)為土壤碳匯；當(dāng)土壤碳輸入小于碳輸出時(shí)，森林土壤表現(xiàn)為碳排放源。

（2）通常，去除林下植被可以提高土壤溫度和減少土壤水分，進(jìn)而加快有機(jī)碳的分解，最終導(dǎo)致土壤有機(jī)碳含量降低，土壤CO2排放增加；添加林下植被（種植綠肥、保留凋落物、覆蓋秸稈等）可以增加土壤有機(jī)碳的輸入，最終土壤有機(jī)碳庫(kù)和土壤呼吸均會(huì)增加。

（3）土地利用方式是影響土壤碳平衡重要的人為活動(dòng)。一般而言，天然林轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌恋乩梅绞剑òù紊?、農(nóng)田、耕地、草地等），土壤有機(jī)碳含量均會(huì)下降，土壤呼吸（土壤CO2排放）增加；同時(shí)，土地利用方式改變對(duì)土壤碳庫(kù)和土壤溫室氣體的影響具有一定的可逆性。

（4）此外，人工林耕作、收獲、砍伐、間伐等也都會(huì)對(duì)土壤碳庫(kù)和土壤溫室氣體排放產(chǎn)生顯著地影響。

3.2 展望

雖然先前的研究者對(duì)森林土壤碳平衡和碳循環(huán)方面已經(jīng)取得了一定的成果，但仍然有許多問(wèn)題需要進(jìn)一步研究：

（1）人工林經(jīng)營(yíng)管理中，多種經(jīng)營(yíng)措施（如除草、去除凋落物、化肥施用、間伐等）都會(huì)降低森林生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量，增加土壤碳排放。因此，如何在人工林經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，通過(guò)經(jīng)營(yíng)手段調(diào)整技術(shù)等將森林生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)碳損失降到最小，這是我們今后林業(yè)研究中需要解決的重要問(wèn)題。

（2）前人有關(guān)人工林經(jīng)營(yíng)措施對(duì)土壤碳庫(kù)（碳儲(chǔ)量）的研究大多集中于表層土壤，對(duì)深層土壤碳庫(kù)的研究還比較少見(jiàn)，這就造成我們對(duì)土壤碳儲(chǔ)量的研究結(jié)果缺乏一定的準(zhǔn)確性。因此，今后我們應(yīng)該針對(duì)人工林土壤表層和深層土壤碳庫(kù)進(jìn)行全面的研究，為科學(xué)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)碳儲(chǔ)量提供科學(xué)依據(jù)。

（3）當(dāng)今，關(guān)于人工林經(jīng)營(yíng)措施對(duì)土壤碳庫(kù)的影響主要集中在對(duì)總有機(jī)碳儲(chǔ)量變化方面，而對(duì)土壤活性有機(jī)碳庫(kù)（水溶性有機(jī)碳、微生物量碳、易氧化碳等）影響還比較缺乏，特別是土壤各形態(tài)碳含量及結(jié)構(gòu)變化的系統(tǒng)性研究很少見(jiàn)到；同時(shí)，人工林經(jīng)營(yíng)措施對(duì)土壤溫室氣體的影響，大多數(shù)研究集中在對(duì)CO2排放（土壤呼吸）的研究，而對(duì)N2O和CH4排放的研究還不多；此外，人工林土壤碳庫(kù)和土壤溫室氣體系統(tǒng)性的研究還比較匱乏，這對(duì)我們?nèi)嬖u(píng)價(jià)人工林土壤碳庫(kù)變化及綜合溫室效應(yīng)造成了很大難度。因此，今后我們應(yīng)該針對(duì)人工林土壤各形態(tài)碳含量及結(jié)構(gòu)（特別是活性有機(jī)碳）和溫室氣體排放（CO2、N2O和CH4）做更全面更系統(tǒng)更深入研究。

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