三種不同類型亞高山森林凋落物輸入對(duì)土壤腐殖化的影響

衛(wèi)芯宇,倪祥銀,諶 亞,陳子豪,楊玉蓮,吳福忠,*

1 福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院, 福州 350007

2 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)林業(yè)研究所, 林業(yè)生態(tài)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 成都 611130

腐殖質(zhì)作為土壤有機(jī)質(zhì)的主要組成部分[1-2],不僅是土壤養(yǎng)分的重要來(lái)源,也有助于維持土壤結(jié)構(gòu)和功能[3]。凋落物作為養(yǎng)分和碳的載體,是連接植物和土壤的“紐帶”[4]。然而,凋落物輸入土壤后,難降解物質(zhì)的增加能為土壤腐殖質(zhì)的合成提供原料,促進(jìn)土壤腐殖質(zhì)的合成[5-6],也可能通過(guò)增加易降解組分激發(fā)土壤微生物和酶的活性,引起“激發(fā)效應(yīng)”,導(dǎo)致原有土壤腐殖質(zhì)的降解[7-8],這說(shuō)明凋落物與土壤腐殖質(zhì)的關(guān)系尚不明確。腐殖質(zhì)的顏色能很好的反映其腐殖化程度[9],腐殖質(zhì)的降解會(huì)導(dǎo)致其顏色變淺[10-11],而隨著顏色加深,腐殖質(zhì)的結(jié)構(gòu)會(huì)變得更加復(fù)雜且穩(wěn)定[12]。因此,Kumada等人首先提出使用色調(diào)系數(shù)(ΔlogK)來(lái)表征腐殖質(zhì)的復(fù)雜程度[13],而Kononova和Alexandrova則使用光密度值(E4/E6)作為腐殖化的指標(biāo)[14]。ΔlogK、E4/E6和A600/C值都與腐殖物質(zhì)芳烴共軛結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、分子量和縮合度相關(guān)[15- 16]。隨著ΔlogK和E4/E6值的增加,芳構(gòu)化程度降低,分子量和縮合度降低,這表明腐殖化程度較低,腐殖物質(zhì)對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)越小[17- 18],而A600/C值則表現(xiàn)出相反的規(guī)律。

川西亞高山森林多分布在青藏高原東緣,海拔2000—4000 m,在調(diào)節(jié)區(qū)域氣候、保持水土、保育生物多樣性等方面具有重要的作用[19]。亞高山地區(qū)冬季漫長(zhǎng)且伴隨明顯的季節(jié)性凍融循環(huán)[20],這些特殊的氣候環(huán)境不僅不利于土壤腐殖質(zhì)的累積[21],甚至加速已形成腐殖質(zhì)的降解[9,22],且低溫環(huán)境也會(huì)對(duì)凋落物的分解產(chǎn)生影響[23- 24],從而影響該地區(qū)土壤的腐殖化過(guò)程。同時(shí),不同森林類型的凋落物具有不同的基質(zhì)質(zhì)量,會(huì)對(duì)土壤腐殖質(zhì)產(chǎn)生不同的影響[25- 26]。更為重要的是,氣候變暖所導(dǎo)致的冬季縮短以及更加頻繁的凍融循環(huán)會(huì)對(duì)土壤的腐殖化產(chǎn)生直接或間接的影響[27- 28]?；谝陨涎芯?本文假設(shè)凋落物的輸入可能在一定程度上提高土壤的腐殖化度,但受到季節(jié)和林型的影響。本研究在前期工作的基礎(chǔ)上,選擇川西亞高山地區(qū)具有代表性的針葉林、針闊混交林以及闊葉林為研究對(duì)象,通過(guò)控制凋落物的輸入,研究該地區(qū)凋落物和氣候變化對(duì)土壤腐殖化程度的影響,以期為該地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于四川省平武縣王朗國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(32°49′—33°02′ N,103°55′—104°10′ E),海拔2300—4980 m。該地區(qū)年平均溫度2.5—2.9℃,最高溫26℃(7月),最低溫-18℃(1月)。冬季時(shí)間長(zhǎng),通常從第1年10月延伸到第2年4月[29]。年平均降水量約為826 mm,主要集中在5月到8月。根據(jù)中國(guó)土壤系統(tǒng)分類,該地區(qū)土壤類型為暗棕壤。本研究在該地區(qū)海拔2540—2600 m處選擇具有代表性的針葉林、針闊混交林以及闊葉林為研究對(duì)象。樣地詳細(xì)情況見表1。

表1 針葉林、針闊混交林和闊葉林的海拔,坡向,坡度,優(yōu)勢(shì)樹種和代表性灌木Table 1 Altitude, aspect, slope, dominant arboreal species and representative shrubs of the coniferous forest, mixed forest and broadleaved forest in the study site

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

圖1 2017年10月至2019年9月青藏高原東部亞高山森林的大氣和土壤日平均溫度Fig.1 Daily mean temperature of air and soil in the subalpine forest on the eastern Tibetan Plateau from October, 2017 to September, 2019

2017年5月,在針葉林、針闊混交林以及闊葉林內(nèi)設(shè)置原位培養(yǎng)試驗(yàn),每個(gè)森林內(nèi)選取1個(gè)大小為100 m×100 m的樣地,每個(gè)樣地內(nèi)隨機(jī)設(shè)置3個(gè)樣方,每個(gè)樣方包含2種處理(保留凋落物和去除凋落物)。為了確保樣方的同質(zhì)性,所有樣方均設(shè)置在相似的坡向和坡度(表1)。在每個(gè)樣方中設(shè)置6個(gè)長(zhǎng)70 cm、寬51 cm、高43 cm的培養(yǎng)框,共計(jì)54個(gè)(每個(gè)樣方2種處理×3個(gè)重復(fù)×3個(gè)樣方×3種林型)。挖掘深度約30 cm的土壤,在保證其理化性質(zhì)不改變的情況下,去除其中的凋落物、石頭、根系等雜質(zhì),混合均勻后放入相應(yīng)位置的培養(yǎng)框中。在培養(yǎng)框底部鉆小孔,避免培養(yǎng)框內(nèi)積水,同時(shí)在底部鋪設(shè)尼龍網(wǎng),確保水流出的同時(shí)不會(huì)帶走土壤。將每個(gè)樣方中的3個(gè)培養(yǎng)框設(shè)置為凋落物輸入框,允許凋落物的自然輸入；在3個(gè)培養(yǎng)框上方50 cm處設(shè)置尼龍網(wǎng),攔截凋落物的輸入,使凋落物無(wú)法進(jìn)入培養(yǎng)框內(nèi),將其設(shè)置為凋落物去除框。在每個(gè)樣方內(nèi)隨機(jī)選擇1個(gè)培養(yǎng)框并在深度約15 cm處放置紐扣溫度計(jì)(iButton DS1923-F5, Maxim/Dallas Semiconductor, Sunnyvale, USA),用以記錄土壤溫度。每個(gè)樣方內(nèi)隨機(jī)懸掛1個(gè)溫度記錄儀(LITE5032P-RH, Fourtec-Fourier Technologies, Israel),懸掛高度距離地面約2 m,以記錄樣地內(nèi)大氣溫度(圖1)。

2.2 樣品采集與處理

從2017年10月到2019年9月,分別在每年的10月、3月和9月采集土壤和凋落物樣品,共6次。根據(jù)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的溫度數(shù)據(jù)[20],將兩次采樣之間的時(shí)期命名為冬季(2017年10月—2018年3月,2018年10月—2019年3月)、生長(zhǎng)季前期(2018年3月—2018年9月,2019年3月—2019年9月)、生長(zhǎng)季后期(2018年9月—2018年10月)。

每次采樣時(shí),首先收集凋落物去除框上方尼龍網(wǎng)內(nèi)攔截的凋落物,并將來(lái)自同一樣方的凋落物混合。然后多點(diǎn)隨機(jī)收集每個(gè)培養(yǎng)框內(nèi)0—20 cm(區(qū)域森林土壤有機(jī)層的平均深度)的土壤樣品并混合均勻。將收集的所有凋落物和土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室,去除雜質(zhì)后在室溫下風(fēng)干2周。將凋落物樣品分類為針葉,闊葉,枝,花、果實(shí)和其他(包括無(wú)法識(shí)別的植物殘留物和動(dòng)物糞便)(圖2)。將土壤樣品研磨并過(guò)0.25 mm篩用于測(cè)定土壤腐殖物質(zhì)光密度值。

圖2 各關(guān)鍵時(shí)期3種森林不同類型凋落物產(chǎn)量Fig.2 Average production of different litter components in the three forests in the different sampling periods on the eastern Tibetan Plateau

2.3 指標(biāo)測(cè)定與計(jì)算方法

ΔlogK、E4/E6和A600/C的測(cè)定參考Chen等[30]的方法。稱取風(fēng)干樣品0.500 g于150 mL錐形瓶,加入100 mL 0.1 mol/L NaOH和Na4P2O7·10 H2O混合提取液,加塞振蕩10 min,沸水浴1 h,待冷卻后過(guò)濾,再過(guò)0.45 μm濾膜,濾液即為浸提液[31]。取浸提液10 mL,加0.05 mol/L NaHCO3調(diào)節(jié)pH至7—8,用紫外可見光譜分析儀(TU- 1901, Puxi, Beijing, China)測(cè)定400 nm、465 nm、600 nm和665 nm處的吸光值。

腐殖質(zhì)的光密度與可見波長(zhǎng)存在密切的關(guān)系。因此,色調(diào)系數(shù)(ΔlogK)、光密度值(E4/E6)以及A600/C值等光學(xué)指標(biāo)近年來(lái)被廣泛用于表征腐殖質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度與腐殖化程度[15]。ΔlogK值越大,E4/E6比值越高,A600/C值越低,表明腐殖質(zhì)的光密度愈小,芳香核原子團(tuán)越少,芳香縮合度低,說(shuō)明其分子結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單,腐殖化程度越低。

ΔlogK=log (A400/A600)

E4/E6=A465/A665

式中,A400、A600、A465、A665分別為400、600、465、665 nm處吸光值。A600/C中的C表示每1 mL提取液中含有的有機(jī)碳。

2.4 數(shù)據(jù)處理

采用重復(fù)測(cè)量方差分析(Multi-way ANOVA)檢驗(yàn)采樣時(shí)間、森林類型和凋落物處理對(duì)土壤腐殖質(zhì)ΔlogK、E4/E6和A600/C值的影響。用最小顯著差異法(Least significant difference, LSD)檢驗(yàn)同一時(shí)期不同林型土壤腐殖化程度的差異以及不同時(shí)期同一林型土壤腐殖化程度的差異。顯著性水平設(shè)為P=0.05。以上數(shù)據(jù)分析在SPSS 20.0(IBM SPSS Statistics Inc., Chicago, IL, USA)中進(jìn)行,在Origin Pro9.0(OriginLab, Northampton, MA)中繪圖。

本研究同步檢測(cè)了培養(yǎng)過(guò)程中的土壤基質(zhì)質(zhì)量和氣候因素共10個(gè)變量,為了解這些變量對(duì)土壤腐殖化程度的影響,采用偏最小二乘法(partial least squares, PLS)計(jì)算各變量的PLS系數(shù)(對(duì)因變量的作用方向和強(qiáng)度)和重要值(顯著性水平;n=108)。以上分析在SIMCA 14.0(Umetrics, Ume?, Sweden)中進(jìn)行。

3 結(jié)果分析

3.1 凋落物輸入對(duì)土壤腐殖物質(zhì)ΔlogK值的影響

培養(yǎng)試驗(yàn)表明,亞高山3種森林凋落物去除對(duì)土壤腐殖質(zhì)ΔlogK值并無(wú)顯著影響(P>0.05),但采樣時(shí)期和森林類型之間存在顯著差異(P<0.01,表2)。闊葉林土壤ΔlogK值顯著大于混交林和針葉林土壤,混交林土壤ΔlogK值略高于針葉林土壤,但僅在試驗(yàn)初期有顯著差異(圖3)。盡管3種林型土壤ΔlogK值在不同凋落物處理下均表現(xiàn)出先逐漸增加而后下降的動(dòng)態(tài)特征,但凋落物去除顯著改變了不同林型土壤ΔlogK值的變化趨勢(shì)。保留凋落物的闊葉林土壤ΔlogK值保持持續(xù)增加的動(dòng)態(tài)特征直至第2個(gè)冬季結(jié)束,且冬季增加趨勢(shì)更為明顯,而去除凋落物的闊葉林土壤ΔlogK值在第1個(gè)冬季表現(xiàn)出明顯的增加趨勢(shì),在第2個(gè)冬季表現(xiàn)出明顯下降的特征。相對(duì)于闊葉林,混交林土壤ΔlogK值在冬季對(duì)凋落物去除表現(xiàn)出明顯的響應(yīng)差異,針葉林土壤ΔlogK值在整個(gè)研究期間對(duì)凋落物去除的響應(yīng)均不明顯(圖3)。

圖3 培養(yǎng)期間針葉林、混交林和闊葉林中土壤腐殖質(zhì)的ΔlogK值Fig.3 ΔlogK values in the coniferous forest, mixed forest, and broadleaved forest數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤, n=3;小寫字母表示相同處理下同一時(shí)期不同林型之間的差異顯著性,大寫字母表示相同處理下同一林型不同時(shí)期之間的差異顯著性

表2 不同采樣時(shí)期、凋落物處理、森林類型對(duì)土壤腐殖質(zhì)ΔlogK、E4/E6和A600/C值的重復(fù)測(cè)量方差分析Table 2 Repeated measures ANOVA results for the effects of time, litter, type and their interactions on the value of ΔlogK, E4/E6 and A600/C

3.2 凋落物輸入對(duì)土壤腐殖物質(zhì)E4/E6值的影響

與ΔlogK值相似,試驗(yàn)結(jié)果表明,亞高山3種林型下凋落物去除對(duì)土壤E4/E6值并無(wú)顯著影響(P>0.05),但采樣時(shí)期和森林類型顯著影響E4/E6值(P<0.01,表2)。闊葉林土壤E4/E6值顯著大于混交林和針葉林土壤,而混交林和針葉林土壤E4/E6值無(wú)顯著差異(圖4)。盡管3種林型土壤E4/E6值在不同凋落物處理下均表現(xiàn)出先逐漸增加而后下降的動(dòng)態(tài)特征,但去除凋落物改變了不同林型土壤E4/E6值的變化趨勢(shì)(圖4)。闊葉林土壤E4/E6值保持持續(xù)增加的動(dòng)態(tài)變化直至第2個(gè)冬季結(jié)束,且冬季的增加趨勢(shì)更為明顯,但闊葉林土壤E4/E6值對(duì)凋落物去除的響應(yīng)不明顯。針葉林土壤E4/E6值在第1年變化較小,第2年冬季明顯增加,生長(zhǎng)季下降,且對(duì)凋落物去除的響應(yīng)不明顯。混交林土壤E4/E6值對(duì)凋落物去除的響應(yīng)主要表現(xiàn)在冬季,冬季去除凋落物后混交林土壤E4/E6值下降趨勢(shì)大于保留凋落物土壤。

圖4 培養(yǎng)期間針葉林、混交林和闊葉林中土壤腐殖質(zhì)的E4/E6值Fig.4 E4/E6 values in the coniferous forest, mixed forest, and broadleaved forest數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤, n=3;小寫字母表示相同處理下同一時(shí)期不同林型之間的差異顯著性,大寫字母表示相同處理下同一林型不同時(shí)期之間的差異顯著性

3.3 凋落物輸入對(duì)土壤腐殖物質(zhì)A600/C值的影響

培養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明,亞高山3種林型下凋落物去除對(duì)土壤A600/C值并無(wú)顯著影響(P>0.05),但采樣時(shí)期和森林類型顯著影響A600/C值(P<0.01,表2)。與ΔlogK和E4/E6值不同,闊葉林土壤A600/C值始終顯著低于針葉林和混交林,而混交林土壤A600/C值僅在第1年生長(zhǎng)季顯著低于針葉林(圖5)。3種森林土壤A600/C值均表現(xiàn)出逐漸增加的動(dòng)態(tài)趨勢(shì),且針葉林和混交林土壤A600/C值在生長(zhǎng)季前期的增加趨勢(shì)較闊葉林更加顯著。針葉林在整個(gè)研究期間對(duì)凋落物去除的響應(yīng)不明顯。保留凋落物的混交林土壤A600/C值在第1年冬季表現(xiàn)為下降,而去除凋落物土壤A600/C值上升。保留凋落物的闊葉林土壤A600/C值在第2年冬季下降,而去除凋落物土壤A600/C值上升(圖5)。

圖5 培養(yǎng)期間針葉林、混交林和闊葉林中土壤腐殖質(zhì)的A600/C值Fig.5 A600/C values in the coniferous forest, mixed forest, and broadleaved forest數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤, n=3;小寫字母表示相同處理下同一時(shí)期不同林型之間的差異顯著性,大寫字母表示相同處理下同一林型不同時(shí)期之間的差異顯著性

4 討論

腐殖物質(zhì)的光密度值在一定程度上反映了其分子的復(fù)雜程度,即ΔlogK、E4/E6值越低,說(shuō)明腐殖質(zhì)中芳香核原子團(tuán)越多,分子結(jié)構(gòu)越復(fù)雜[32- 33],從而間接表明土壤的腐殖化程度越高[15]。本研究結(jié)果表明,亞高山地區(qū)3種森林土壤的ΔlogK和E4/E6值大小依次為：闊葉林>混交林>針葉林,A600/C值大小依次為針葉林>混交林>闊葉林。3種森林土壤的腐殖化程度隨季節(jié)發(fā)生變化,冬季土壤腐殖質(zhì)的ΔlogK和E4/E6值升高,而生長(zhǎng)季節(jié)降低,A600/C值則在冬季下降,生長(zhǎng)季節(jié)升高。試驗(yàn)表明,保留凋落物的闊葉林和混交林土壤腐殖質(zhì)ΔlogK值在冬季呈下降趨勢(shì),而去除凋落物的闊葉林和混交林土壤ΔlogK值在冬季呈上升趨勢(shì)。這些結(jié)果表明,亞高山針葉林土壤的腐殖化程度最高,而闊葉林土壤最低。土壤腐殖化程度主要受到溫度和森林類型的調(diào)控,溫度升高會(huì)導(dǎo)致土壤腐殖化程度增加,而冬季凋落物輸入會(huì)導(dǎo)致土壤腐殖化程度降低。

地上植被變化所引起的凋落物、根系及其分泌物的改變會(huì)顯著影響土壤的物理化學(xué)性質(zhì)[34]；而土壤作為生態(tài)系統(tǒng)中諸多生態(tài)過(guò)程的載體,不同土壤養(yǎng)分狀況又會(huì)作用于群落內(nèi)的許多生態(tài)過(guò)程。本研究發(fā)現(xiàn),川西亞高山地區(qū)3種林分土壤的腐殖化程度依次為：針葉林>混交林>闊葉林,這與凋落物的性質(zhì)和數(shù)量有關(guān)。與闊葉凋落物相比,針葉凋落物中含有大量難分解的纖維素和木質(zhì)素,因此針葉凋落物的分解較慢[35],容易累積大量的難分解物質(zhì)在土壤中聚合形成腐殖質(zhì),使得土壤腐殖物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,腐殖化程度更高。同時(shí),由于針葉凋落物分解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生酸性物質(zhì)[36-37],不利于土壤微生物活性,所以針葉林土壤腐殖質(zhì)的降解也是相對(duì)較慢的。而混交林土壤腐殖化程度高于闊葉林,可能是因?yàn)榛旖涣值牡蚵湮锓N類更加的豐富,且凋落物量也更大(圖2),較闊葉林更有利于土壤腐殖質(zhì)的合成,所以混交林土壤腐殖化程度高于闊葉林。

亞高山森林由于全年溫度較低,所以凋落物的分解也緩慢[38]。培養(yǎng)前期由于凋落物對(duì)微生物的養(yǎng)分供應(yīng)不足,微生物更多的從土壤中汲取養(yǎng)分,導(dǎo)致土壤腐殖質(zhì)發(fā)生降解,所以3種森林土壤的腐殖化程度在培養(yǎng)前期一直降低(圖3—5)。3種森林土壤的腐殖化程度在生長(zhǎng)季節(jié)開始升高,這可能與溫度升高存在相關(guān)性,且偏最小二乘法分析的結(jié)果也印證了這一結(jié)果(圖6)。土壤和大氣正積溫與ΔlogK、E4/E6值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,與A600/C值呈正相關(guān)關(guān)系,這說(shuō)明熱量資源豐富會(huì)提高土壤的腐殖化程度。一方面,低溫限制微生物活性,導(dǎo)致微生物途徑的土壤腐殖質(zhì)合成受阻[28],且冬季積雪所導(dǎo)致的低氧甚至厭氧環(huán)境不僅不利于土壤腐殖質(zhì)的穩(wěn)定性[11,39- 40],甚至破壞土壤腐殖質(zhì)的結(jié)構(gòu)[9],導(dǎo)致土壤腐殖化程度降低。而生長(zhǎng)季節(jié),隨著溫度的升高,微生物活性增強(qiáng)[41- 42],土壤中的腐殖質(zhì)被不斷加工,所以土壤腐殖化程度增加。另一方面,生長(zhǎng)季節(jié)凋落物量相對(duì)更多,且種類豐富,為土壤腐殖質(zhì)的合成提供原料。且生長(zhǎng)季凋落物多以葉凋落物為主(圖2),相較枝凋落物而言含有更多的有效成分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),能刺激微生物活動(dòng),并進(jìn)一步促進(jìn)土壤的腐殖化進(jìn)程[43]。

圖6 環(huán)境因子和土壤基質(zhì)質(zhì)量對(duì)土壤腐殖化度的偏最小二乘法結(jié)果Fig.6 Results of partial least squares (PLS) testing for the effect of environmental factors and soil qualities on the humification of soil humic substances during incubation periods偏最小二乘法系數(shù)大于0表示正作用,小于0表示負(fù)作用;變量重要值大于1表示作用顯著(P<0.05);C, 碳 carbon; N, 氮 nitrogen; P, 磷 phosphorus; NFTC, 凍融循環(huán)次數(shù) number of freeze-thaw cycles; MAT, 大氣均溫 mean air temperature; MST, 土壤均溫 mean soil temperature; APAT, 大氣正積溫 air positive accumulation temperature; ANAT, 大氣負(fù)積溫 air negative accumulation temperature; SPAT, 土壤正積溫 soil positive accumulation temperature; SNAT, 土壤負(fù)積溫 soil negative accumulation temperature. 數(shù)值為各采樣時(shí)期數(shù)據(jù)(n=108)

整體而言,凋落物輸入在生長(zhǎng)季節(jié)對(duì)3種森林土壤的腐殖化程度沒有顯著影響,但在冬季改變了混交林和闊葉林土壤的腐殖化程度。導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是亞高山地區(qū)全年溫度較低,凋落物分解緩慢。凋落物覆蓋在土壤表面具有一定的保溫作用[44],所以在低溫環(huán)境下保留凋落物土壤中的微生物活性更高[45],這使得由微生物驅(qū)動(dòng)的土壤腐殖物質(zhì)的合成過(guò)程受氣候條件的影響更小。同時(shí)凋落物輸入會(huì)積累更多的難降解物質(zhì)到土壤表面,為土壤腐殖質(zhì)的合成提供原料[5],但新形成的土壤腐殖質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,所以其腐殖化程度更低[46]。去除凋落物處理下,由于冬季的低溫和頻繁的凍融循環(huán),土壤中不穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的腐殖質(zhì)被破壞和礦化[47],而結(jié)構(gòu)復(fù)雜且穩(wěn)定的腐殖質(zhì)被保留下來(lái),所以去除凋落物土壤的腐殖化程度更高。去除凋落物對(duì)針葉林土壤腐殖化程度的影響不顯著,這可能與針葉林土壤本身較高的腐殖化程度,以及針葉凋落物分解緩慢且易產(chǎn)生酸性物質(zhì)有關(guān)。

5 結(jié)論

亞高山森林土壤的腐殖化程度與溫度存在顯著的正相關(guān)關(guān)系,表現(xiàn)為冬季土壤腐殖化程度降低,而生長(zhǎng)季節(jié)升高的動(dòng)態(tài)規(guī)律。針葉林土壤的腐殖化程度最高,混交林次之,闊葉林最低。冬季凋落物輸入顯著降低了闊葉林和混交林土壤的腐殖化程度,而在生長(zhǎng)季節(jié)無(wú)顯著影響,且凋落物的輸入對(duì)針葉林土壤腐殖化程度并無(wú)顯著影響?？傊?氣候變暖情景下冬季溫度的升高可能導(dǎo)致亞高山森林土壤的腐殖化程度升高,且受到森林類型的調(diào)控。這些結(jié)果為了解亞高山森林土壤腐殖質(zhì)的形成與動(dòng)態(tài)及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)提供了一定的科學(xué)依據(jù)。