廣西不同森林類(lèi)型土壤有機(jī)碳的空間異質(zhì)性

宋敏　彭晚霞　徐慶國(guó)　曾馥平　杜虎　張浩　曾昭霞

摘要： 采用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)和地統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合的方法，研究廣西10類(lèi)主要森林類(lèi)型不同土層（0～10、10～20、20～30、30～50、50～100 cm）土壤有機(jī)碳含量的空間異質(zhì)性。結(jié)果表明：廣西森林不同土層土壤有機(jī)碳平均含量變化為8.01～29.78 g·kg1，變異系數(shù)在50.27%～74.89%之間；10～20 cm土層土壤有機(jī)碳的半變異函數(shù)符合球狀模型，其余土層符合指數(shù)模型，且擬合效果均較好；各土層土壤有機(jī)碳半變異函數(shù)的塊金效應(yīng)為16.75%～49.33%，表現(xiàn)為強(qiáng)烈或中等強(qiáng)度的空間自相關(guān)性；Kriging插值結(jié)果顯示，不同森林各土層土壤有機(jī)碳含量的分布具有一定相似的空間分布特征，總體表現(xiàn)為北高南低，最高和最低值分別出現(xiàn)在東北和東南；廣西不同森林類(lèi)型不同土壤深度土壤有機(jī)碳含量和變異系數(shù)不同，0～100 cm土壤有機(jī)碳平均含量的大小順序?yàn)橛查?杉木>石山林>軟闊>竹林>八角>桉樹(shù)>油茶>櫟類(lèi)>松樹(shù)，總體上土壤有機(jī)碳含量隨土壤深度的增加而降低，變異系數(shù)則相反。廣西森林土壤的空間異質(zhì)性受結(jié)構(gòu)性和人為因素的共同制約，其中結(jié)構(gòu)性因素起主導(dǎo)作用。因此，加強(qiáng)自然林封育和人工林保育、優(yōu)化調(diào)控桉樹(shù)林和經(jīng)濟(jì)林種植規(guī)模是提高廣西森林固碳潛力的重要措施。

關(guān)鍵詞： 土壤有機(jī)碳， 空間異質(zhì)性， Kriging， 森林類(lèi)型， 廣西

中圖分類(lèi)號(hào)： Q948.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

文章編號(hào)： 10003142（2017）11141810

Abstract： By combination of classical statistics， geostatistics and geographic information system， the spatial heterogeneity of soil organic carbon （SOC） in different layers （0-10， 10-20， 20-30， 30-50 and 50-100 cm） of ten kinds of major forest types in Guangxi were studied. Soil samples were collected from 115 sampling locations and 345 plots （50 m × 20 m）， according to 10 km × 10 km grid. The results showed that the average content of SOC in different forests in Guangxi ranged from 8.01 to 29.78 g·kg1 and the coefficient of variation （CV） ranged from 50.27% to 74.89%. The semivariagram of SOC in 10 - 20 cm soil layer was best fitted with exponential model whereas those in other soil layers were best fitted with spherical model. The nugget effect of semivariagram of SOC in all soil layers ranged from 16.75% to 49.33%， indicating a strong or a moderate spatial autocorrelation. Kriging interpolation results showed characteristics of spatial distribution of SOC in different soil layers were similar， i.e.， higher in the north while lower in the south， and the maximum and minimum occurred in the northeast and the southeast of Guangxi， respectively. The average of SOC and its CV varied with forest type and soil layer， and the average of SOC in 0 -100 cm layer followed the order： Castanopsis > Cunninghamia lanceolata > Cyclobalanopsis glauca > Liquidambar > Bambusa multiplex > Octagon > Eucalyptus > Camellia oleifera > Quercus > Pinus. On the whole， SOC decreased with increasing soil depth， while the CV exhibited an opposite trend. The spatial heterogeneity of SOC in forest of Guangxi was synthetically influenced by structural and human factors， while the structural factors played a dominant role. It is suggested that expanding the area of natural forests and plantations like Cunninghamia lanceolata while reducing the area of Eucalyptus and certain economic forests like Camellia oleifera will help increase carbon sequestration potential in forest of Guangxi.

Key words： soil organic carbon， spatial heterogeneity， Kriging， forest type， Guangxi

在人類(lèi)活動(dòng)的影響下，全球碳循環(huán)發(fā)生了顯著改變，因大氣CO2等溫室氣體濃度持續(xù)增加而導(dǎo)致的溫室效應(yīng)增強(qiáng)、氣候變暖、大氣環(huán)流變化等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題受到了國(guó)際社會(huì)高度的關(guān)注（丁仲禮等， 2009）。森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，也是世界上除海洋之外最大的碳庫(kù)，占全球陸地總碳儲(chǔ)量的46%（Zhang & Wang， 2010），其維持著全球植被碳庫(kù)的86%和土壤碳庫(kù)的73%（Pan et al， 2011； Woodwell et al， 1978），在維護(hù)全球氣候系統(tǒng)、調(diào)節(jié)碳平衡、減緩大氣溫室氣體濃度上升等方面具有不可替代的作用（羅云建等， 2009）。土壤有機(jī)碳是陸地生態(tài)系統(tǒng)重要的碳庫(kù)，對(duì)全球氣候變化背景下大氣二氧化碳濃度變化有重要影響（Huang et al， 2010），同時(shí)也是評(píng)價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)。森林生態(tài)系統(tǒng)中土壤碳的來(lái)源、去向及其動(dòng)態(tài)變化對(duì)于陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳源/碳匯有著重大貢獻(xiàn)，其固碳功能越來(lái)越引起科學(xué)家們的重視（Zhou et al， 2006； Luyssaert et al， 2008）。土壤空間異質(zhì)性是土壤的一個(gè)重要的屬性，不同尺度的土壤空間異質(zhì)性對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)與功能及植被空間格局都有重要的影響（John et al， 2007； 宋同清等， 2009； 劉璐等， 2010； 張志霞等， 2013），關(guān)于土壤有機(jī)碳空間異質(zhì)性的研究涉及到不同區(qū)域（路鵬等， 2005）、土地利用類(lèi)型（熊漢鋒和王運(yùn)華， 2005； 郭曉敏等， 2006）等方面。運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，既能有效地揭示屬性變量在空間上的分布、變異和相關(guān)特征，又能有效地解釋空間格局對(duì)生態(tài)過(guò)程與功能的影響（郭旭東等， 2000； 李步杭等， 2008）。

廣西地處中國(guó)南疆， 地跨北熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶三個(gè)生物氣候帶， 具有氣候溫和、熱量充足、雨量充沛的氣候特點(diǎn)， 非常適宜森林植物的生長(zhǎng)（杜虎等， 2016）。第八次森林資源清查結(jié)果表明，廣西林地面積1 527.17萬(wàn)hm2，占全區(qū)土地面積的64.27%。森林面積1 509.75萬(wàn)hm2，占林地面積的98.86%，森林覆蓋率為56.51%，林木綠化率為57.73%。活立木總蓄積55 816.60萬(wàn)m3，其中森林蓄積48 834.12萬(wàn)m3，占87.49%。該研究以廣西森林土壤為研究對(duì)象，應(yīng)用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)、地統(tǒng)計(jì)學(xué)和GS+ 相結(jié)合的方法，對(duì)研究區(qū)土壤有機(jī)碳含量空間異質(zhì)性進(jìn)行分析，以期從空間變異方面認(rèn)識(shí)廣西森林土壤碳生態(tài)學(xué)過(guò)程。

1研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)地理坐標(biāo)為104°26′～112°04′ E、20°54′～26°24′ N，總面積為23.67萬(wàn)km2，處于云貴高原東南邊緣，兩廣丘陵的西部，南邊朝向北部灣，地勢(shì)呈現(xiàn)為四周多山地，而中部與南部多為平地，屬山地丘陵性盆地地貌。該區(qū)域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，全區(qū)年平均氣溫在 16.5～23.1 ℃之間，極端最高氣溫為33.7～42.5 ℃，極端最低氣溫為-8.4～2.9 ℃，區(qū)域年降水量均在1 070 mm以上，大部分地區(qū)為1 500～2 000 mm，雨季（4—9月）降水量占全年降水量的70%～85%。該植被區(qū)域類(lèi)型為亞熱帶常綠闊葉林區(qū)域，植被類(lèi)型多樣，物種種類(lèi)豐富，以常綠樹(shù)種為主。

1.2 樣方設(shè)置與調(diào)查

廣西森林總面積為1 509.7萬(wàn) hm2，總蓄積為48 834.1萬(wàn) m3，其中松（Pinus）、杉（Cunninghamia lanceolata）、桉（Eucalyptus）、八角（Octagon）、櫟類(lèi)（Quercus）、硬闊的椎屬（Castanopsis）、軟闊[楓香（Liquidambar）、荷木（Schima Superba）、木姜子（Litsea pungens）]、竹[毛竹（Phyllostachys pubescens）、叢生竹（Bambusa multiplex）]、石山林[青岡（Cyclobalanopsis glauca）、潤(rùn)楠（Machilus）、肥牛樹(shù)（Cephalomappa sinensis）、南酸棗（Choerospondias axillaris）、香椿（Toona sinensis）、任豆（Zenia insignis）、菜豆（Radermachera sinica）、梔子皮（Itoa orientalis）]、油茶（Camellia oleifera）等10個(gè)典型森林生態(tài)系統(tǒng)占全區(qū)森林總面積和總蓄積的89.60%和99.80%（表1）。參照IPCC關(guān)于《土地利用、土地利用變化和林業(yè)優(yōu)良做法指南》（Penman et al， 2003）對(duì)系統(tǒng)隨機(jī)抽樣的建議，采用網(wǎng)格法（約為0.1經(jīng)緯網(wǎng)格）進(jìn)行樣點(diǎn)布置。本研究共設(shè)置115個(gè)調(diào)查樣點(diǎn)，各樣點(diǎn)設(shè)置3個(gè)重復(fù)樣地，共計(jì)345個(gè)樣地，樣地面積為1 000 m2（50 m × 20 m），詳見(jiàn)杜虎等（2016）研究。按各林型、各林齡在各市（縣）面積和蓄積加權(quán)進(jìn)行樣點(diǎn)布置（表1、圖1）。調(diào)查時(shí)記錄各樣地經(jīng)緯度、坡向、坡度、坡位、海拔及各項(xiàng)自然條件，森林的樹(shù)種組成、林齡、層次、結(jié)構(gòu)、郁閉度、下木和草本地被植物的狀況，人工林記錄其造林措施和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)（杜虎等， 2016）。

1.3 樣品采集與分析

2012年9—11月，在樣地網(wǎng)格的4個(gè)角和中間位置按0～10、10～20、20～30、30～50、50～100 cm五層次采集土壤樣品，各點(diǎn)同層次樣品混合成一個(gè)土樣。對(duì)于喀斯特地區(qū)土層深度不足1 m的，采至基巖層。樣品取完后帶回實(shí)驗(yàn)室，剔除動(dòng)、植物殘?bào)w，自然風(fēng)干后土樣過(guò)100目篩，采用重鉻酸鉀—濃硫酸外加熱法測(cè)定土壤有機(jī)碳含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

本研究通過(guò)加權(quán)平均法計(jì)算0～100 cm深度森林土壤有機(jī)碳平均含量。應(yīng)用SPSS 16.0軟件對(duì)研究區(qū)各土層森林土壤有機(jī)碳含量進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析，采用GS+對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行半方差函數(shù)擬合，ArcGIS 9.3進(jìn)行Kriging插值繪制土壤有機(jī)碳含量空間分布圖。運(yùn)用Duncan法進(jìn)行不同土層深度有機(jī)碳含量方差分析（α=0.05）。

2結(jié)果與分析

2.1 經(jīng)典統(tǒng)計(jì)分析

由表2可知，廣西森林土壤有機(jī)碳平均含量變化范圍為8.01～29.78 g·kg1，其含量隨剖面深度的增加依次降低。其中0～10 cm土層土壤有機(jī)碳含量最高，50～100 cm土層土壤有機(jī)碳含量最低。整體來(lái)看，研究區(qū)0～100 cm深度土壤有機(jī)碳平均含量為12.67 g·kg1。廣西森林土壤有機(jī)碳含量的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)較大，分別為6.00%～14.97%和50.27%～74.89%，表明了其變異屬中等程度變異，有必要用地統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和方法對(duì)其進(jìn)行空間變異性分析。采用KS法進(jìn)行5%的檢驗(yàn)水平下的非參數(shù)檢驗(yàn)，結(jié)果表明原始數(shù)據(jù)均存在著偏態(tài)效應(yīng)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自然對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換之后其結(jié)果均滿(mǎn)足正態(tài)分布的要求（KS值 >0.05）。

2.2 空間結(jié)構(gòu)特征

表3顯示，50～100 cm土層擬合程度相對(duì)較差，R2為0.529，而其他土層擬合程度相對(duì)較好，決定系數(shù)為0.688～0.843， 各土層的殘差（RSS）均很小，為0.012～0.024，各模型能很好地反應(yīng)土壤有機(jī)碳含量的空間結(jié)構(gòu)特征。研究區(qū)土壤有機(jī)碳含量變異函數(shù)值的最佳擬合模型除10～20 cm土層的為球狀模型外，其余均為指數(shù)模型。各土層塊金值介于0.067～0.256之間。50～100 cm深度土壤有機(jī)碳?jí)K金效應(yīng)值低于25%，其呈現(xiàn)強(qiáng)烈的空間自相關(guān)性；其余各土層的塊金效應(yīng)均在25%～75%之間，土壤有機(jī)碳表現(xiàn)為中等強(qiáng)度的空間自相關(guān)性。

2.3 空間分布格局

圖2顯示，研究區(qū)各土層森林土壤有機(jī)碳含量的分布具有一定相似的空間分布特征，總體表現(xiàn)為西南向東北遞增的變化，桂東北區(qū)域土壤有機(jī)碳含量相對(duì)較高，桂東南區(qū)域土壤有機(jī)碳含量較低。0～10 cm和10～20 cm兩個(gè)土層森林土壤有機(jī)碳分布特征類(lèi)似，高值區(qū)主要分布在桂北部。20～30、30～50和50～100 cm土層森林土壤有機(jī)碳分布特征類(lèi)似，皆在東北部有三大高值斑塊。整個(gè)0～100 cm土層森林土壤有機(jī)碳含量的分布呈由東北向西南方向遞減的趨勢(shì)。整個(gè)剖面森林土壤有機(jī)碳含量分布的變化特征為隨土層深度的增加而含量逐漸降低，這是因?yàn)楸韺由滞寥烙写罅康闹脖坏蚵湮锖透捣置谖锎嬖凇?/p>

2.4 不同森林類(lèi)型土壤有機(jī)碳垂直分布

廣西不同森林類(lèi)型、不同土壤深度土壤有機(jī)碳含量不同，總體上均隨土壤深度的增加呈下降趨勢(shì)（表4），0～10 cm土層的森林土壤有機(jī)碳含量均顯著高于其他層次，10～20 cm土層的土壤有機(jī)碳含量也均顯著高于50～100 cm土層，10～20 cm與20～30 cm土壤有機(jī)碳杉木、松樹(shù)、桉樹(shù)、石山林和軟闊差異顯著，20～30 cm與50～100 cm土層之間除八角、櫟類(lèi)外其他森林類(lèi)型差異顯著；不同森林類(lèi)型0～100 cm土壤有機(jī)碳平均含量的大小順序?yàn)橛查?杉木>石山林>軟闊>竹林>八角>桉樹(shù)>油菜>櫟類(lèi)>松樹(shù)，硬闊顯著高于杉木林和石山林，杉木林和石山林差異不顯著，但顯著高于其他森林，石山林和軟闊、竹林差異不顯著，但顯著高于其他五類(lèi)森林，竹林與八角、桉樹(shù)林差異不顯著，但顯著高于油茶、櫟類(lèi)和松樹(shù)林，其他林型差異不顯著。不同森林類(lèi)型同一層次的土壤有機(jī)碳含量的差異不同，但各層總體上呈現(xiàn)的趨勢(shì)與0～100 cm土壤有機(jī)碳含量相似。

由表5可知，0～100 cm土層森林土壤有機(jī)碳含量總體處于中等程度變異，變異的大小順序?yàn)樗蓸?shù)>石山林>櫟類(lèi)>八角>桉樹(shù)>竹林>油茶>硬闊>杉木>軟闊。不同樹(shù)種不同土層的變異系數(shù)差異不同，其中軟闊各土層變異系數(shù)的差異較小，為22.43%～35.93%，最大變異系數(shù)在20～30 cm土層；櫟類(lèi)50～100 cm呈弱變異，僅為8.84%，最大值出現(xiàn)在10～20 cm；其他森林的變異系數(shù)最大值主要出現(xiàn)在20～30、30～50和50～100 cm土層。

3討論與結(jié)論

廣西森林土壤有機(jī)碳平均含量為8.01～29.78 g·kg1，且隨土壤深度的增加而降低，均呈中等程度變異，變異系數(shù)為50.27%～74.89%，與前人研究的結(jié)果相似（張繼光等， 2008），總體趨勢(shì)上，有機(jī)碳含量越低變異系數(shù)越大，30～50 cm土層土壤有機(jī)碳的變異系數(shù)為67.95%，50～100 cm土層則高達(dá)74.89%?？梢?jiàn)廣西森林各層土壤有機(jī)碳可能受較為強(qiáng)烈的人為干擾和自然因素的共同影響，經(jīng)典統(tǒng)計(jì)分析不能有效反映土壤有機(jī)碳空間結(jié)構(gòu)性、隨機(jī)性、相關(guān)性等空間分布信息，有必要采用地統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和方法對(duì)其進(jìn)行空間變異性分析。地統(tǒng)計(jì)學(xué)的區(qū)域化變量理論是建立在本征假設(shè)或二級(jí)平穩(wěn)假設(shè)基礎(chǔ)上，樣本點(diǎn)的觀測(cè)值必須符合正態(tài)分布或近正態(tài)分布（王政權(quán)， 1999），否則用傳統(tǒng)的半變異方法計(jì)算出的半變異函數(shù)值是有偏的。因此，在統(tǒng)計(jì)分析前一般先采用3S即3倍標(biāo)準(zhǔn)差識(shí)別異常值，分別用最大和最小值替換（馬風(fēng)云等， 2006），然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化（McGrath et al， 2004）。廣西區(qū)森林土壤各層土壤有機(jī)碳在進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后，除10～20 cm土層土壤有機(jī)碳的半變異函數(shù)符合球狀模型外，其余均符合指數(shù)模型，且擬合效果均較好。

土壤異質(zhì)性是由結(jié)構(gòu)性因素和隨機(jī)性因素共同作用的結(jié)果，土壤空間格局則由不同尺度的自然作用和過(guò)程控制，采樣尺度對(duì)變量空間異質(zhì)性有較大影響。且空間異質(zhì)性一般隨研究尺度的增大而增加。地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行變量的空間分析在較大區(qū)域進(jìn)行比較合適，而面積過(guò)小時(shí)，由于空間變異趨勢(shì)微弱，隨機(jī)變異所占比例相對(duì)增加，可能不利于進(jìn)行空間相關(guān)性分析（路鵬等， 2005）。本研究的對(duì)象為廣西全區(qū)的森林土壤，面積較大，采樣的尺度也較大（10 km×10 km）。研究表明廣西森林各土層土壤有機(jī)碳?jí)K金值較小，介于0.067～0.256，表明當(dāng)前的采樣尺度范圍內(nèi)由采樣誤差和隨機(jī)因素等引起的變異較小，采樣密度能夠充分揭示研究區(qū)土壤有機(jī)碳的空間結(jié)構(gòu)（李雙異等， 2006）；廣西森林各土層的土壤有機(jī)碳半變異函數(shù)的塊金效應(yīng)為16.75%～49.33%，表現(xiàn)為強(qiáng)烈的空間自相關(guān)性和中等強(qiáng)度的空間自相關(guān)性，說(shuō)明結(jié)構(gòu)性因素對(duì)研究區(qū)土壤有機(jī)碳空間變異起主導(dǎo)作用，而隨機(jī)性因素對(duì)其影響相對(duì)較?。ㄠw建國(guó)，2002）；變程為0.351°～13.629°，與經(jīng)典統(tǒng)計(jì)分析的變異系數(shù)變化規(guī)律相似，土壤有機(jī)碳含量最低的50～100 cm土層的塊金效應(yīng)（16.75%）和變程（0.351°）最小，空間相關(guān)性最強(qiáng)，表明土層越深其空間變異受結(jié)構(gòu)性因素特別是土壤的影響越大，人為干擾和隨機(jī)性因素的影響越小。廣西森林雖然由不同的森林類(lèi)型構(gòu)成，但在亞熱帶和中熱帶季風(fēng)氣候的長(zhǎng)期共同作用下，經(jīng)過(guò)歷史沉淀，廣西森林土壤逐步發(fā)育成較成熟的12個(gè)土類(lèi)，其中北部地區(qū)為紅壤→山地紅壤→山地黃壤→山地黃棕壤→山地矮林草甸土； 南部地區(qū)為赤紅壤 （或磚紅壤）→山地赤紅壤→山地黃壤。濱海鹽土分布在廣西沿海一帶，平行于海岸線(xiàn)呈帶狀分布；石灰土主要分布于桂西、桂東北、桂中的巖溶地區(qū)。全區(qū)以紅壤、黃壤、赤紅壤和石灰土的面積較大。伴隨森林土壤的演變和日趨成熟，土壤有機(jī)碳也隨之發(fā)生演變。不過(guò)，在研究區(qū)采取大尺度采樣，雖然更適于擬合趨勢(shì)值（巫振富等， 2013），但不能在小尺度上揭示其空間變異細(xì)節(jié)，有待于進(jìn)一步開(kāi)展不同森林類(lèi)型、不同土壤類(lèi)型、不同立地條件等小尺度的研究，分析不同尺度上空間信息的相似性和相異性，以提高對(duì)研究區(qū)土壤有機(jī)碳分布規(guī)律預(yù)測(cè)的精度。

土壤是形態(tài)和演化過(guò)程都十分復(fù)雜的自然綜合體，受成土母質(zhì)、地形、氣候、植被等成土因素及人為干擾活動(dòng)的影響，具有復(fù)雜性和空間變異性（王政權(quán)， 1999； Goovaerts， 2001； 劉付程等， 2004； 李雙異等， 2006）。Kriging方法是地統(tǒng)計(jì)學(xué)估計(jì)值方法的總稱(chēng)，它是建立在半變異函數(shù)理論模型及結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)上，在有限區(qū)域內(nèi)對(duì)區(qū)域化變量進(jìn)行無(wú)偏最優(yōu)估值的一種方法（李雙異等， 2006）。本研究采用的是普通克立格法，插值結(jié)果表明，廣西森林各土層土壤有機(jī)碳含量的分布呈現(xiàn)桂北高而桂南低的特點(diǎn)，其中以東北部最高，這與陳曦（2014）利用廣西土壤普查數(shù)據(jù)結(jié)合土壤圖和相關(guān)地形DEM圖估算的結(jié)果一致。這可能因?yàn)楣鸨狈植加杏袡C(jī)碳含量較高的山地土壤和石灰土，而桂南以有機(jī)碳含量較低的磚紅壤和赤紅壤為主，高溫多雨導(dǎo)致土壤的呼吸強(qiáng)度高和養(yǎng)分流失嚴(yán)重，大量分布的桉樹(shù)林也消耗了眾多的土壤養(yǎng)分。隨著土壤深度的增加，土壤有機(jī)碳受地表活動(dòng)特別是人為干擾的影響減弱，植物根系分布和有機(jī)質(zhì)來(lái)源減少，土壤有機(jī)碳含量降低，主要受結(jié)構(gòu)性因素特別是土壤母質(zhì)的影響，土壤有機(jī)碳含量變異系數(shù)增大，塊金效應(yīng)和變程減小，空間異質(zhì)性增強(qiáng)，土壤有機(jī)碳分布出現(xiàn)了一些局部特征，其中50～100 cm土層土壤有機(jī)碳分布的斑塊破碎率明顯增加。

人類(lèi)活動(dòng)主要是通過(guò)改變土壤形成和發(fā)育的生態(tài)環(huán)境，從而影響著土壤和植被形成發(fā)育的方向，土地利用變化是人類(lèi)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境最綜合的表現(xiàn)，森林生態(tài)系統(tǒng)土壤主要受不同的森林類(lèi)型和物種組成影響，不同的森林類(lèi)型的生物量和凋落物返還量不同，根系分布及分泌物的數(shù)量和質(zhì)量不同，土壤有機(jī)碳含量差異較大。本研究結(jié)果表明，廣西10類(lèi)森林類(lèi)型森林土壤有機(jī)碳含量以硬闊林土壤含量最高，杉木林和石山林次之，八角、桉樹(shù)、油茶和櫟類(lèi)較低，0～100 cm土層的松樹(shù)土壤的有機(jī)碳含量最低，僅為6.03 g·kg1，那是由于松樹(shù)生長(zhǎng)迅速，消耗土壤肥力過(guò)快，導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量較低?？傮w而言，人工林土壤有機(jī)碳含量要低于天然林，這與王大鵬等（2014）的研究結(jié)果一致。此外，本研究發(fā)現(xiàn)不同類(lèi)型的人工林土壤有機(jī)碳含量也有差異，具體表現(xiàn)為杉木>竹林>桉樹(shù)>油茶>松樹(shù)。總體變化趨勢(shì)與馬姜明等（2013）在桂北地區(qū)的調(diào)查研究結(jié)果稍微有些不同，其發(fā)現(xiàn)土壤有機(jī)碳含量表現(xiàn)為毛竹林>杉木林>桉樹(shù)林>馬尾松林。但兩者結(jié)果一致表明杉木林和竹林土壤有機(jī)碳含量要高于桉樹(shù)林和松林。因此，加強(qiáng)硬闊、石山林等自然林封育和杉木林、竹林等人工林保育是提高廣西森林固碳潛力的重要措施。

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