Page 20 - 《广西植物》2020年第6期

７ ６ ６ 广 西 植 物 ４０ 卷
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｏｉｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒ￣
ｂｏｎ (ＳＯＣ) ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｐｏｏｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｌｅｖｅｌｓ ｉｎ ｋａｒｓｔ ｔｒｏｕｇｈ ｖａｌｌｅｙ ｒｅｇｉｏｎ. Ｔｈｒｅｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｂａｎ￣
ｄｏｎｅｄ ｆａｒｍｌａｎｄꎬ ｗｏｏｄｌａｎｄ ａｎｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｗｅｒｅ ｃｈｏｓｅｎ. Ｓｏｉｌ ｓａｍｐｌｅｓ ａｔ ０－２０ ｃｍ ｄｅｐｔｈ ｗｅｒｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ａｎｄ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｉｎｔｏ
ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｓｉｚｅ ｆｒａｃｔｉｏｎｓ. Ｔｈｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ａｍｏｕｎｔｓꎬ ＳＯＣ ｉｎ ｗｈｏｌｅ ｓｏｉｌｓ ａｎｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ ａｎｄ ｅａｓｉｌｙ ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ
(ＥＯＣ) ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｆａｒｍｌａｎｄꎬ ｔｈｅ ｍｅａｎ
ｗｅｉｇｈｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ (ＭＷＤ)ꎬ ｔｈｅ ｍｅａｎ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｄｉａｍｅｔｅｒ (ＭＧＤ) ａｎｄ ２－５ ｍｍ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ａｍｏｕｎｔｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄꎬ
ｂｕｔ ０.５－１ ｍｍ ａｎｄ <０.２５ ｍｍ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ａｍｏｕｎｔｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｉｎ ｗｏｏｄｌａｎｄ ａｎｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄ. (２)Ｔｈｅ ＳＯＣ ｃｏｎｔｅｎｔ
ｉｎ ｓｏｉｌ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: ｗｏｏｄｌａｎｄ > ｇｒａｓｓｌａｎｄ > ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｆａｒｍｌａｎｄ ａｎｄ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎ￣
ｃｒｅａｓｅ ｉｎ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｓｉｚｅ ｃｌａｓｓꎻ Ｔｈｅ ＳＯＣ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ａｔｔｒｉｂｕｔｅｄ ｂｙ ２－５ ｍｍ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｉｎ ｗｏｏｄｌａｎｄ ａｎｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄꎬ ｂｕｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｆａｒｍｌａｎｄ ｗａｓ ｄｏｍｉｎａｔｅｄ ｂｙ <０.２５ ｍｍ ｓｉｚｅ ｆｒａｃ￣
ｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ＳＯＣ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ｉｎ ２－５ ｍｍ ａｇｇｒｅｇａｔｅ
ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｓｍａｌｌｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ ｔｏ ｌａｒｇｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ. (３) Ｔｈｅ ＳＯＣꎬ ＥＯＣ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｐｏｏｌ ｍａｎａｇｅ￣
ｍｅｎｔ ｉｎｄｅｘｅｓ (ＣＰＭＩ) ｉｎ ｗｏｏｄｌａｎｄ ａｎｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｗｅｒｅ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｉｎ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｆａｒｍｌａｎｄ. Ｔｈｅ
ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｏｆ ＥＯＣ ａｎｄ ＣＰＭＩ ｗｅｒｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｔｏ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅｓꎻ Ｓｏｉｌ ＥＯＣ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｏｆ ｅａｒｌｙ
ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ＳＯＣ ｓｔａｔｕｓ ｂｒｏｕｇｈｔ ａｂｏｕｔ ｂｙ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｃｈａｎｇｅｓꎬ ａｎｄ ｓｏｉｌ ＣＰＭＩ ｉｓ ａ ｇｏｏｄ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｔｏ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ
ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｎ ＳＯＣ ａｎｄ ＥＯＣ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｋａｒｓｔ ｔｒｏｕｇｈ ｖａｌｌｅｙ ｒｅｇｉｏｎꎬ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎꎬ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎꎬ ｃａｒｂｏｎ ｐｏｏｌ ｍａｎａｇｅ￣
ｍｅｎｔ ｉｎｄｅｘ

土壤团聚体是土壤结构的基本单元ꎬ控制着 ＣＰＭＩ) 的概念ꎬ该指标综合了土壤 ＳＯＣ 和 ＥＯＣꎬ
土壤有机碳动态和养分循环 ( Ｓｉｘ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００４)ꎮ 可以全面反映土壤管理和土地利用等外界条件对
土壤团聚体的形成和周转对土壤有机碳的稳定有 土壤有机碳库的影响 (郭宝华等ꎬ ２０１４)ꎮ 该指标
重要作用 (Ｂｌａｎｃｏ ＆ Ｌａｌꎬ ２００４)ꎬ而土壤有机碳是 在土地利用方式对土壤有机碳库变化的研究被广
促进团聚体形成及保持稳定性重要胶结剂ꎮ 土壤 泛应用 (Ｌｏｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１ꎻ 郭宝华等ꎬ ２０１４ꎻ 张娇
有机碳 (ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎꎬ ＳＯＣ)是土壤结构和土 阳等ꎬ ２０１６ꎻ 蒲玉琳等ꎬ ２０１７)ꎮ
壤质量的核心ꎬ对土壤理化性质和生物都有重要 土地利用对土壤团聚体分布和稳定以及团聚
作用ꎬ其很小的变动ꎬ有可能对全球 ＣＯ 浓度及碳 体有机碳的影响已成为一个研究热点( Ｓｔａｎｃｈｉ ｅｔ
２
平衡产生重要影响 ( Ｄａｖｉｄｓｏｎ ＆ Ｊａｎｓｓｅｎｓꎬ ２００６)ꎮ ａｌ.ꎬ ２０１５ꎻ Ｔａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ 土地利用方式、耕
土壤 ＳＯＣ 库中易氧化分解的活性有机碳 ( ｌａｂｉｌｅ 作制度、施肥等土壤管理措施的影响首先在大团
ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ) 组分为土壤易氧化有机碳 ( ｅａｓｉｌｙ 聚体级别上体现出来ꎬ而微团聚体内的有机碳则
ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎꎬ ＥＯＣ)ꎬ其仅占土壤有机碳 维持在较稳定水平上 (Ｓｉｘ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００４ꎻ Ｙａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ
很小的 比 例ꎬ 直 接 参 与 土 壤 生 物 化 学 转 化 过 程 ２０１３)ꎮ 森林转变为农田后ꎬ土壤大团聚体有机碳
(Ｗａｎｄｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９４)ꎬ能够更灵敏地反映土壤肥 库下降ꎬ而微团聚体有机碳库却是增加 ( Ｙａｎ ｅｔ
力和土壤有机碳库的变化 (王清奎等ꎬ ２００５)ꎮ 因 ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ 许多研究表明ꎬ土地利用对土壤 ＥＯＣ
而其对土壤养分循环ꎬ大气 ＣＯ 浓度、有机碳平衡 和 ＣＰＭＩ 产生明显的影响ꎮ 天然次生林转变为人
２
和全球气候变化有重要的意义 ( 柳敏等ꎬ ２００６)ꎮ 工林或农用地后ꎬ土壤 ＳＯＣ、ＥＯＣ 含量和 ＣＰＭＩ 均
土壤活性有机碳仅表征了有机碳的活性部分ꎬ土 显著下降 (张仕吉等ꎬ ２０１６)ꎮ 若尔盖沙化草地经
壤有机碳库还包含惰性组分的积累ꎬ其不能全面 过生态 恢 复 后ꎬ均 不 同 程 度 提 高 了 土 壤 ＥＯＣ 和
揭 示 土 壤 有 机 碳 库 的 固 存 特 征 ( 佟 小 刚 等ꎬ ＳＯＣ 含量ꎬＥＯＣ 和 ＣＰＭＩ 可以用于表征生态恢复后
２０１３)ꎮ 在此基础上ꎬＢｌａｉｒ ｅｔ ａｌ.(１９９５) 提出了碳 土壤质量的变化 (蒲玉琳等ꎬ ２０１７)ꎮ 黄土丘陵区
库 管 理 指 数 ( ｃａｒｂｏｎ ｐｏｏｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｎｄｅｘꎬ 坡耕地 改 造 后ꎬ 土 壤 活 性 有 机 碳 增 加 了 ３６％ ~