不同经营方式对毛竹林土壤碳库和植硅体碳积累的影响

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毛竹(Phyllostachys heterocycla var.pubescens)在固碳方面潜力巨大,植硅体碳(Phyt OC)作为一种长期的具有潜力的生物地球化学碳固存模式,在全球碳循环和大气二氧化碳调节中起着至关重要的作用,但经营方式的不同会对毛竹林土壤固碳以及植硅体固碳产生何种影响尚不清楚。故本文以毛竹林为研究对象,选择了土壤、竹叶、凋落物三个部分,设置了四种经营方式,包括对照、施复混肥、施硅肥以及砍伐来研究不同的经营方式对其的影响。主要研究结果如下:(1)土壤理化性质及营养元素:经营方式对含水量以及酸碱度影响不大,施硅肥和砍伐处理下的20~40cm土壤层的容重之间形成了显著性差异(P<0.05)。在营养元素方面,复混肥和硅肥处理下的0~20cm土壤层的碱解氮和有效磷含量之间都达到了显著性水平(P<0.05)。(2)土壤有机碳含量及储量:硅肥的施入使得0~20cm土壤层与20~40cm土壤层的有机碳含量与对照相比都达到了显著性增长水平(P<0.05),而复混肥的施入和砍伐的方式却使得土壤有机碳的含量减少了,但没有形成形成显著性差异(P>0.05)。0~20cm土壤层的含量(储量)大小顺序为硅肥>对照>砍伐>复混肥,20~40cm土壤层的含量(储量)大小顺序为硅肥>对照>复混肥>砍伐。(3)叶片及凋落物中碳氮含量及碳氮比:四种方式下的C和N含量的总体变化范围为420.74~432.94 mg·g-1和22.38~26.32 mg·g-1,C/N的变化范围为16.73~19.75。C含量的大小顺序为砍伐>对照>硅肥>复混肥,N含量的大小顺序为砍伐>复混肥>对照>硅肥,C/N的大小顺序为硅肥>对照>复混肥>砍伐。(4)植硅体含量、植硅体碳含量及储量:在土壤中,虽然三种经营方式与对照处理相比,植硅体含量、植硅体碳含量及储量都得到了增加,但只有硅肥的施入使其显著增加了(P<0.05);在竹叶中,于对照来说,三种方式都使植硅体含量增加了,但只有在硅肥处理下的Ⅱ度叶和在砍伐处理下的Ⅰ度叶得到了显著增加(P<0.05);在凋落物中,三种处理下的植硅体含量与植硅体碳含量与对照相比均无显著差异(P>0.05),但是砍伐下的植硅体碳储量与对照组的植硅体碳储量形成了显著差异(P<0.05)。(5)在整个毛竹林生态系统(土壤+竹叶+凋落物)中,在对照的映衬下,三种方式的植硅体碳储量都增加了,且达到了显著性水平(P<0.05),增长排序为硅肥(102%)>复混肥(34.4%)>砍伐(26.9%)。经营方式对于植硅体碳积累的影响会随着立竹年龄的变化而变化。由上述结果可以得出以下结论:经营方式的不同会影响毛竹林土壤有机碳、植硅体碳的积累,就目前的这三种方式而言,施入硅肥的方式对毛竹林来说具有更大的固碳潜力,可以显著提高其固碳能力。
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