東南濕潤(rùn)區(qū)典型丹霞地貌土壤有機(jī)碳組分及其敏感性研究

王超 ，楊倩楠 ，張池，李祥東，陳靜 ，張曉龍 ，陳金潔 ，劉科學(xué)

1.廣州新華學(xué)院資源與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，廣東 廣州 510310；2.廣東華南空間規(guī)劃研究院，廣東 廣州 510642；3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，廣東 廣州 510642；4.廣東科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所，廣東 廣州 510520

丹霞地貌是一種由紅色侵蝕砂巖組成的巖相地貌類型（Liu et al.，1991），廣泛分布于中國(guó)、歐洲中部、美國(guó)西部和澳大利亞等地（歐陽杰等，2011；彭華等，2013）。2010年廣東丹霞山與其他5種典型的丹霞地貌一起被聯(lián)合國(guó)教科文組織列入世界遺產(chǎn)名錄，總體稱為“中國(guó)丹霞”。丹霞地貌因其具有溝槽、石洞、陡崖等結(jié)構(gòu)也稱為“假喀斯特”，然而與喀斯特地貌不同的是，丹霞地貌土壤pH、含水量較低，更易被流水和風(fēng)力侵蝕（何祖霞等，2012）。隨著人類無節(jié)制的亂墾亂伐，丹霞地貌區(qū)土壤退化逐漸成為當(dāng)今一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境和社會(huì)問題（Yan et al.，2019），因此，開展丹霞地貌區(qū)土壤質(zhì)量方面的研究刻不容緩。

有機(jī)碳作為土壤的重要養(yǎng)分指標(biāo)，在維持土壤質(zhì)量和生態(tài)平衡方面起著關(guān)鍵作用（Benbi et al.，2015）。土壤有機(jī)碳易受各種自然條件（溫度和降雨）和人為擾動(dòng)（施肥等土地管理、土地利用的轉(zhuǎn)變）的影響，表現(xiàn)出不同穩(wěn)定性和周轉(zhuǎn)速率（Wang et al.，2014；Jimenez-Gonzalez et al.，2020）。由于土壤有機(jī)碳對(duì)生態(tài)功能的潛在反饋機(jī)制，土壤有機(jī)碳對(duì)外部環(huán)境的變化的敏感性是十分重要的問題。總有機(jī)碳變化具有明顯滯后性，不是有機(jī)碳儲(chǔ)量和土壤質(zhì)量早期變化的適宜指標(biāo)（Liang et al.，2012；Chen et al.，2016）?；钚杂袡C(jī)碳庫(kù)具有較短的周轉(zhuǎn)周期，能夠較好地反映土壤有機(jī)碳的動(dòng)態(tài)變化和土壤質(zhì)量的變化（Chen et al.，2016；魏夏新等，2020）?；钚杂袡C(jī)碳庫(kù)分類多樣，如溶解性有機(jī)碳（DOC）、易氧化有機(jī)碳（EOC）、顆粒態(tài)有機(jī)碳（POC）、微生物量碳（MBC）等，是被廣泛認(rèn)可的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)土壤環(huán)境變化較為敏感（Wang et al.，2014；Lan，2021）。周偉等（2021）研究發(fā)現(xiàn)，黑土高活性有機(jī)碳含量對(duì)長(zhǎng)期撂荒處理的響應(yīng)較其他有機(jī)碳組分更敏感。Lan（2021）研究結(jié)果，喀斯特巖溶地區(qū)的生態(tài)修復(fù)過程，POC的變化更為顯著，能較好地反映土壤碳庫(kù)的動(dòng)態(tài)變化。不同土壤生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)碳的研究角度略有不同，目前的研究在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)方面著重于土壤的碳庫(kù)管理，在退化生態(tài)系統(tǒng)方面則更加看重于碳組分的敏感性，缺乏從有機(jī)碳管理和敏感性雙重角度揭示土壤有機(jī)碳庫(kù)的質(zhì)量變化，而且東南濕潤(rùn)地帶退化生態(tài)系統(tǒng)的研究主要集中于喀斯特地貌，關(guān)于丹霞生態(tài)脆弱區(qū)的研究鮮有報(bào)道。

基于此，本研究以仁化丹霞山典型地貌區(qū)自然林地、灌叢、撂荒草地和農(nóng)田土壤為研究對(duì)象，探究不同土地利用方式土壤有機(jī)碳庫(kù)組成、敏感性指數(shù)及其碳庫(kù)管理的影響，以期為丹霞地貌區(qū)土壤固碳和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于廣東省韶關(guān)市仁化縣境內(nèi)丹霞山世界地質(zhì)公園（24°51′48″—25°04′12″N，113°36′25″—113°47′53″E），屬中亞熱帶向南亞熱帶過度區(qū)域，年平均氣溫19.6 ℃，年平均日照時(shí)間1721 h，年平均降雨量1551.1 mm，3—8月降雨量占全年降雨量的75%。研究區(qū)地質(zhì)是由紅色砂礫巖層構(gòu)成的丹霞地貌，土壤類型以紅壤為主。

1.2 供試土樣

本研究選取丹霞山自然林地、灌叢、撂荒草地和農(nóng)田土壤為研究對(duì)象，采樣地基本信息見表1。實(shí)驗(yàn)采樣以保護(hù)丹霞生態(tài)系統(tǒng)，減小對(duì)丹霞地貌的擾動(dòng)為原則下進(jìn)行，于2021年8月在丹霞山不同植被區(qū)域隨機(jī)設(shè)置3個(gè)5 m×5 m的樣方，按對(duì)角線五點(diǎn)采樣法分別采集0—10、10—20 cm土層樣品，將五點(diǎn)樣品充分混合制成1個(gè)土樣。采集的土樣去除大塊石礫和根系等植物殘?bào)w，分成兩份，一份自然風(fēng)干研磨過10目和100目篩用于測(cè)定土壤基本理化性質(zhì)，一份鮮樣過10目篩后置于冰箱中4 ℃保存，進(jìn)行微生物量碳的測(cè)定。土壤基本理化性質(zhì)見表2。

表1 樣地基本信息Table 1 Condition of different sample plots

表2 采樣點(diǎn)土壤基本理化性質(zhì)Table 2 Basic physical and chemical properties of soil samples

1.3 樣品測(cè)定

土壤基本理化性質(zhì)測(cè)定方法參考《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》（魯如坤，2000）。土壤pH采用電位計(jì)法（水土質(zhì)量比為2.5∶1）測(cè)定；土壤容重采用環(huán)刀法測(cè)定；全氮采用半微量凱式定氮法測(cè)定；活性鐵采用草酸和草酸銨浸提法，原子吸收光譜儀測(cè)定；土壤顆粒組成采用吸管法測(cè)定；總有機(jī)碳采用重鉻酸鉀-濃硫酸外加熱法測(cè)定；土壤顆粒態(tài)有機(jī)碳采用六偏磷酸鈉溶液浸提法測(cè)定；土壤易氧化有機(jī)碳采用333 mmol·L-1高錳酸鉀氧化法測(cè)定；非活性有機(jī)碳為總有機(jī)碳與活性有機(jī)碳的差值；礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳為總有機(jī)碳與顆粒態(tài)有機(jī)碳的差值。

土壤溶解性有機(jī)碳（魯如坤，2000）測(cè)定：取10 g新鮮土樣，按照土水比為1∶5的比例混勻，在25 ℃條件下，以250 r·min-1的速度振蕩1 h，然后在轉(zhuǎn)速為15000 r·min-1離心10 min，上部懸浮液過0.45 μm薄濾膜，濾液用TOC元素分析儀（Phoenix 8000）測(cè)定。

土壤微生物量碳（魯如坤，2000）測(cè)定：準(zhǔn)確稱取10.00 g新鮮土壤，3份置于小燒杯中做熏蒸處理，3份于塑料瓶中不做熏蒸處理，直接浸提。熏蒸處理土壤放入真空的干燥器，底部放有幾張濕潤(rùn)的濾紙、一小燒杯無乙醇的氯仿溶液和氫氧化鈉溶液。進(jìn)行抽真空處理，氯仿沸騰2—3 min，關(guān)閉真空閥，25 ℃黑暗靜置24 h，抽真空去除氯仿。將熏蒸處理的土樣轉(zhuǎn)入塑料瓶，0.5 mol·L-1硫酸鉀溶液浸提（土液比1∶4），往復(fù)振蕩機(jī)振蕩30 min（未熏蒸樣品進(jìn)行相同步驟），濾液用TOC元素分析儀測(cè)定（Phoenix 8000）。

1.4 計(jì)算公式

土壤微生物熵表征微生物對(duì)土壤有機(jī)碳的利用效率，不僅可以反映土壤微生物活性，也是反映土壤碳動(dòng)態(tài)變化和土壤質(zhì)量的敏感指標(biāo)（Blair et al.，1995；Mooshammer et al.，2014），其計(jì)算公式（Zheng et al.，2018）為：

式中：

w(TOC)——總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)，g·kg-1；

qMB——土壤微生物熵，%；

w(MBC)——微生物量碳，mg·kg-1。

本研究以未受人為擾動(dòng)的林地土壤為參考土壤，各碳庫(kù)管理指數(shù)指標(biāo)（王有良等，2021）和有機(jī)碳組分敏感性指數(shù)（Wang et al.，2014）計(jì)算公式如下：

式中：

w(TOC-NL)——參考土壤總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)，g·kg-1；

w(EOC)——易氧化有機(jī)碳，g·kg-1；

w(IOC)——土壤非活性有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)，g·kg-1；

ACP——碳庫(kù)活度；

ACP-NL——參考土壤碳庫(kù)活度；

ICP——碳庫(kù)指數(shù)；

ICPA——碳庫(kù)活度指數(shù)；

ICPM——碳庫(kù)管理指數(shù)。

式中：

IS——敏感性指數(shù)；

w(SOC)——土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

w(SOC-NL)——參考土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用Excel 2016進(jìn)行初步數(shù)據(jù)處理，SPSS 24.0對(duì)土壤有機(jī)碳組分和土壤碳庫(kù)管理指標(biāo)進(jìn)行雙因素方差分析，對(duì)土壤有機(jī)碳敏感性指數(shù)進(jìn)行單因素方差分析，差異通過LSD法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，顯著性水平為P<0.05；采用Canoco 5對(duì)有機(jī)碳組分進(jìn)行主成分分析；應(yīng)用Origin 2019b軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同土地利用方式土壤有機(jī)碳變化

土地利用方式、土層深度的主體效應(yīng)及其兩者的交互效應(yīng)顯著影響土壤有機(jī)碳組分（P<0.05）（表3）。0—10 cm土層，總有機(jī)碳（TOC）、溶解性有機(jī)碳（DOC）、顆粒態(tài)有機(jī)碳（POC）、非活性有機(jī)碳（IOC）和礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳（MOC）均表現(xiàn)為NL顯著高于其他土地利用方式，分別為 24.32 g·kg-1、291.10 mg·kg-1、6.49 g·kg-1、22.82 g·kg-1和17.84 g·kg-1，而易氧化有機(jī)碳（EOC）以AG土壤含量最高，較其他利用方式分別提高了 21.04%、43.19%和22.85%（圖1）。10—20 cm土層，TOC、POC、IOC和MOC含量與表層土壤呈現(xiàn)相似的規(guī)律，DOC和EOC分別以SL（254.25 mg·kg-1）和NL（1.37 g·kg-1）土壤最高，且顯著高于其他土地利用方式?？傮w上，TOC和各有機(jī)碳組分含量均表現(xiàn)為0—10 cm土層高于10—20 cm。

圖1 不同土地利用方式土壤有機(jī)碳組分含量變化Figure 1 Soil organic carbons contents under different land-use types

表3 不同土地利用方式土壤有機(jī)碳組分的雙因素方差分析Table 3 Two-way ANOVA on soil organic carbon components under different land-use types

土地利用方式、土層深度的主體效應(yīng)及其兩者的交互效應(yīng)顯著影響土壤微生物量碳（MBC）和土壤微生物熵（qMB）（表3）。0—10 cm 土層 NL土壤MBC較SL、AG和CL土壤顯著提高了14.05%、24.97%和347.89%；10—20 cm土層AG土壤MBC顯著高于其他土地利用方，分別是FL、SL和CL土壤的1.58、2.59和3.40倍。結(jié)合表3和圖1可知，0—10 cm土層qMB整體高于10—20 cm土層，其中0—10 cm土層土壤qMB以SL和AG土壤較高，顯著高于NL和CL，而10—20 cm土層AG土顯著高于其他利用方式，較 NL、SL和 CL分別提高了169.14%、171.43%和77.31%，其中NL和SL土壤無明顯差異。

2.2 不同土地利用方式土壤有機(jī)碳組分的敏感性指數(shù)

SL土壤有機(jī)碳組分敏感性指數(shù)范圍為 0.10—0.72、0—10、10—20 cm土層敏感性指數(shù)均以POC最大，且顯著高于其他有機(jī)碳組分（圖2）。AG土壤有機(jī)碳組分敏感性指數(shù)范圍為0.08—0.65、0—10 cm土層深度表現(xiàn)為IOC、POC>TOC、MOC>EOC、MBC>DOC，DOC敏感性指數(shù)顯著低于其他有機(jī)碳組分，10—20 cm土層也表現(xiàn)出相似的規(guī)律。CL土壤有機(jī)碳組分敏感型指數(shù)范圍為 0.01—0.84、0—10、10—20 cm土層均表現(xiàn)為POC敏感型指數(shù)高于其他有機(jī)碳組分，而DOC敏感性指數(shù)最低。

圖2 不同土地利用方式土壤有機(jī)碳組分的敏感性指數(shù)Figure 2 Sensitivity index of soil organic carbon components under different land-use types

2.3 不同土地利用方式土壤碳庫(kù)管理指標(biāo)的變化

土地利用方式、土層深度的主體效應(yīng)及其兩者交互效應(yīng)顯著影響土壤碳庫(kù)管理指標(biāo)（P<0.05）（表4）。0—10 cm 土層，碳庫(kù)指數(shù)（ICP）表現(xiàn)為NL>SL>AG>CL，且不同利用方式之間均差異顯著，而碳庫(kù)活度（ACP）、碳庫(kù)活度指數(shù)（ICPA）和碳庫(kù)管理指數(shù)（ICPM）表現(xiàn)出相反的變化規(guī)律。10—20 cm土層，ACP、ICPA和ICPM均以NL土壤最高?？傮w上，土壤碳庫(kù)管理指數(shù)隨著土層深度的增加而表現(xiàn)降低的趨勢(shì)。

表4 不同土地利用方式土壤質(zhì)量指數(shù)的變化Table 4 Change of soil quality indices under different land-use types

2.4 土壤有機(jī)碳組分與土壤碳庫(kù)管理指標(biāo)的關(guān)系

土壤總有機(jī)碳變化量與有機(jī)碳組分變化量的線性擬合分析表明（圖3），在0—10 cm土層，土壤TOC的增加與EOC含量變化呈顯著負(fù)相關(guān)，與MBC、POC、IOC、MOC含量變化呈極顯著正相關(guān)；在10—20 cm土層，土壤TOC變化量與POC、IOC、MOC含量變化呈極顯著正相關(guān)。TOC含量的增加與穩(wěn)態(tài)碳（IOC、MOC）變化的相關(guān)性高于活性碳（DOC、EOC和POC）。

圖3 土壤有機(jī)碳和有機(jī)碳組分變化量的關(guān)系Figure 3 Relationship between changes of TOC and soil organic carbon components

不同土地利用方式土壤有機(jī)碳組分的主成分分析結(jié)果如圖4，0—10 cm土層PC1解釋了76.14%的土壤有機(jī)碳組分變化，其中不同土地利用方式土壤之間均具有顯著的差異性；10—20 cm土層PC1解釋了67.56%的土壤有機(jī)碳組分變化，其中CL與其他土地利用方式土壤有顯著差異，SL和AG之間的差異性不明顯。

圖4 不同土地利用方式土壤有機(jī)碳組分主成分分析Figure 4 Principal component analysis (PCA) of soil organic carbon fractions under different land-use types

土壤有機(jī)碳組分與土壤各碳庫(kù)管理指標(biāo)的偏相關(guān)結(jié)果表明（表5），ICP、ACP、ICPM和ICPM與土壤MBC呈顯著相關(guān)關(guān)系，而與其他有機(jī)碳組分的關(guān)系均不顯著，說明MBC是影響丹霞地貌區(qū)土壤碳庫(kù)管理指標(biāo)變化的敏感性指標(biāo)，對(duì)于維持該區(qū)域土壤高質(zhì)量具有重要意義。

表5 土壤有機(jī)碳組分與土壤碳庫(kù)管理指標(biāo)的偏相關(guān)分析Table 5 Particle correlation analysis of soil organic carbon fractions and soil carbon pool management indexes

3 討論

3.1 土地利用方式對(duì)土壤有機(jī)碳組分的影響

土壤有機(jī)碳庫(kù)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)重要的組成部分，是指示土壤健康和影響土壤養(yǎng)分循環(huán)的關(guān)鍵因素（展鵬飛等，2018）。土壤有機(jī)碳總量取決于土壤生物等各種綜合因素影響下有機(jī)碳的輸入和輸出的動(dòng)態(tài)平衡（Benbi et al.，2015；Qin et al.，2017）。本研究中，TOC含量表現(xiàn)為NL土壤最高，CL土壤最低，這是由于NL土壤地上、地下部凋落物較多，增加了土壤有機(jī)碳含量輸入，而CL土壤由于連年的耕作和周期性的作物收割，大量養(yǎng)分輸出，土壤養(yǎng)分得不到及時(shí)補(bǔ)充，有機(jī)碳含量呈現(xiàn)較低的水平，這與Hu et al.（2020）研究結(jié)果相一致。林地土壤有機(jī)碳含量也顯著高于AG和CL土壤，證明了丹霞地貌區(qū)退耕還林能較好促進(jìn)土壤固碳。

DOC、EOC和POC屬于活性有機(jī)碳組分，具有高遷移性、易溶解、易分解等特點(diǎn)，易被土壤微生物和植物吸收利用，能不同程度反映土壤碳的有效性，對(duì)土壤質(zhì)量有很好的指示作用（展鵬飛等，2018）。DOC和POC均以NL土壤含量最高，這主要與地表覆蓋物數(shù)量有關(guān)，隨著地表植物覆蓋度和多樣性的增加，土壤微生物代謝活性和多樣性顯著增加（Liu et al.，2007），與CL土壤單一作物相比，林地土壤微生物量和活性較高，能更有效分解利用枯枝落葉，將腐質(zhì)物質(zhì)更快納入土壤碳循環(huán)。此外，良好的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)有利于土壤養(yǎng)分的固存（Yan et al.，2018），NL植被豐富具有較好的固持土壤能力，而CL由于人為耕作，物理結(jié)構(gòu)性較差，團(tuán)粒固持養(yǎng)分含量較低?；钚杂袡C(jī)碳的含量不僅取決于有機(jī)碳輸入的數(shù)量，更依賴于輸入有機(jī)碳的質(zhì)量，AG土壤草本植物，生命周期短，易腐爛分解，可直接被土壤微生物利用，能以較快的速率進(jìn)入土壤碳循環(huán)（劉洋等，2017），因此，AG土壤EOC表現(xiàn)出較高含量。本研究中，不同土地利用方式土壤有機(jī)碳組分含量均表現(xiàn)為表層土壤高于亞表層土壤，主要是表層土壤養(yǎng)分歸還量大，微生物活性較高，易出現(xiàn)養(yǎng)分表聚現(xiàn)象（王超等，2021），下層土壤主要受到植被根系分布影響，加之表層土壤淋溶下滲的養(yǎng)分會(huì)通過根系重吸收轉(zhuǎn)運(yùn)，再次匯集在表層（Yang et al.，2011），造成養(yǎng)分分布具有層次性。

土壤MBC作為土壤質(zhì)量退化的早期預(yù)警性指標(biāo)，雖然只占土壤TOC的很小一部分，但對(duì)土壤碳的循環(huán)轉(zhuǎn)化和土壤碳庫(kù)的穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用（Singh et al.，2007；魏夏新等，2020）。本研究中，NL土壤 MBC顯著高于 CL土壤，這與祁心等（2015）研究結(jié)果相似，這是因?yàn)樽匀涣值?、灌叢區(qū)植被豐度大，地表覆蓋大量植物殘?bào)w，大大增加有機(jī)碳的輸入，再者保持了表土層一定含水量有利于微生物的繁殖、更新。土壤qMB的變化反映了土壤有機(jī)碳向微生物量碳轉(zhuǎn)化的效率，其數(shù)值越大，表明土壤有機(jī)碳越容易被微生物利用（Guo et al.，2020）。本研究中，TOC和MBC表現(xiàn)為NL土壤顯著高于CL土壤，而qMB則表現(xiàn)為以CL土壤高于NL，這可能是NL土壤凋落物被微生物分解利用程度低，難以進(jìn)入土壤有機(jī)碳庫(kù)；而CL土壤雖長(zhǎng)期處于侵蝕狀態(tài)，養(yǎng)分流失嚴(yán)重，但在后期作物的種植期間補(bǔ)施了大量氮磷肥，造成土壤 C∶N較低，有利于作物殘茬的分解（Deng et al.，2016），使得CL土壤qMB水平較高，這說明qMB不能代替MBC等活性有機(jī)碳組分反映有機(jī)碳對(duì)土地利用方式的響應(yīng)，這與劉守龍等（2006）和簡(jiǎn)興等（2019）的研究結(jié)果相似。

3.2 土地利用方式對(duì)土壤有機(jī)碳組分的敏感性指數(shù)的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，土壤有機(jī)碳含量及組分對(duì)丹霞地貌區(qū)土地利用方式十分敏感。SL、AG和CL土壤均以 POC組分最敏感，這可能與研究區(qū)域位于生態(tài)脆弱區(qū)，土壤侵蝕較為普遍，土壤團(tuán)粒對(duì)有機(jī)碳的物理保護(hù)作用得以凸顯有關(guān)（Yan et al.，2018）。Lan（2021）在喀斯特巖溶侵蝕區(qū)土壤有機(jī)碳組分敏感性的研究結(jié)果與本研究一致。與POC相比，穩(wěn)態(tài)碳（IOC和MOC）與土壤TOC含量具有更強(qiáng)的相關(guān)性，說明穩(wěn)態(tài)碳是丹霞地貌區(qū)土壤有機(jī)碳的主要組成成分，在應(yīng)對(duì)土地利用方式變化時(shí)表現(xiàn)較強(qiáng)的穩(wěn)定性。從土壤 TOC變化與有機(jī)碳組分變化的擬合分析可以看出，土壤穩(wěn)態(tài)碳與土壤 TOC變化量相關(guān)性較高，所以穩(wěn)態(tài)碳的增加決定了土壤有機(jī)碳的積累。

3.3 土地利用方式對(duì)土壤碳庫(kù)管理指標(biāo)的影響

土壤ICPM綜合了ICP和ICPA指標(biāo)，不僅可以反映土壤有機(jī)碳的總量和質(zhì)量，而且能間接反映土壤養(yǎng)分的供給能力，被廣泛認(rèn)為是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的有效性指標(biāo)（Chaudhary et al.，2017；Pang et al.，2019）。土地利用作為人類影響生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)最為直接的途徑，廣泛影響著生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，對(duì)土壤CPMI也有著重要影響（崔東等，2017；袁嘉欣等，2021）。本研究中，表層土壤CL的ICP顯著低于其他土地利用方式土壤，這反映了較強(qiáng)土地利用強(qiáng)度會(huì)顯著降低土壤有機(jī)碳含量；而ACP、ICPA和ICPM顯著高于NL和SL土壤，這是因?yàn)镃L土壤雖然TOC較低，但是活性有機(jī)碳占TOC比例較高，土壤活性有機(jī)碳內(nèi)部的動(dòng)態(tài)平衡對(duì)土壤ICPM的作用影響了土壤ICPM的變化。亞表層土壤ICP、ACP和ICPM則以NL土壤最高，這是因?yàn)镹L土壤植被殘?bào)w豐富，長(zhǎng)期的腐質(zhì)化導(dǎo)致有機(jī)碳養(yǎng)分下滲，亞表層土壤TOC和活性有機(jī)碳組分處于較高的水平，從而使得 NL土壤ICPM較高。偏相關(guān)分析結(jié)果表明，僅MBC與土壤各碳庫(kù)管理指標(biāo)呈顯著相關(guān)，MBC是土壤碳庫(kù)管理的主要影響因子，結(jié)合 POC是該區(qū)域土壤有機(jī)碳組分的敏感性指標(biāo)，說明丹霞地貌土壤有機(jī)碳庫(kù)的變化既受到土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)固持養(yǎng)分的作用，又受土壤微生物代謝活動(dòng)影響。因此，丹霞地貌區(qū)應(yīng)注意土壤侵蝕問題，改善土壤結(jié)構(gòu)，并結(jié)合生物工程措施促進(jìn)土壤微生物生命活動(dòng)，有助于增加土壤固碳和土壤質(zhì)量。

4 結(jié)論

丹霞地貌區(qū)4種土地利用方式土壤有機(jī)碳組分含量差異顯著，自然林地土壤總有機(jī)碳、溶解性有機(jī)碳、顆粒態(tài)有機(jī)碳、非活性有機(jī)碳和礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳含量均高，有利于土壤有機(jī)碳的固存。撂荒草地土壤微生物熵最大，土壤有機(jī)碳的微生物利用效率較高，而且撂荒草地有利于表層土壤易氧化有機(jī)碳的積累，土壤碳庫(kù)管理指數(shù)高于其他土地利用方式土壤；而自然林地亞表層土壤總有機(jī)碳存儲(chǔ)量大，表現(xiàn)出較高土壤碳庫(kù)管理指數(shù)。

顆粒態(tài)有機(jī)碳是丹霞地貌區(qū)有機(jī)碳組分的敏感性指標(biāo)，微生物量碳是土壤碳庫(kù)管理變化的指示性指標(biāo)，表明丹霞地貌土壤有機(jī)碳庫(kù)受到土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和微生物代謝活動(dòng)的雙重影響。此外，林地有機(jī)碳組分含量均較高，退耕還林有助于土壤固碳和土壤質(zhì)量提升。