人工造林对冀北林草交错带土壤碳密度的影响

摘要

[目的]探究人工造林对冀北林草交错带土壤有机碳密度（SOCD）的影响，为提升该地区陆地生态系统碳汇功能提供科学依据。[方法]以御道口地区的樟子松（Pinus sylvestris var.mongolica）和华北落叶松（Larix principis-rupprechtii）人工林为研究对象，以未造林地为对照，分析人工林与未造林地（按生物量由高到低分为未造林地Ⅰ、未造林地Ⅱ和未造林地Ⅲ共3种类型）之间、不同人工林之间土壤有机碳含量（SOC）和碳密度（SOCD）的差异。[结果]（1）御道口地区未造林地土壤有机碳含量在2.54～60.57 g/kg,与植被生物量呈明显的正相关关系（p<0.001）。（2）相同林龄（16～20 a）华北落叶松人工林和樟子松人工林各土层土壤有机碳含量均明显高于未造林地Ⅱ和未造林地Ⅲ,低于未造林地Ⅰ（p<0.05）,同时，华北落叶松人工林又明显高于樟子松人工林，且在0—10 cm土层有显著差异（p<0.05）。（3）土壤有机碳密度（0—60 cm）由高到低依次为：未造林地Ⅰ（127.56 t/hm²）>16～20 a华北落叶松人工林（105.26 t/hm²）>16～20 a樟子松人工林（75.52 t/hm²）>未造林地Ⅱ（56.06 t/hm²）>未造林地Ⅲ（31.78 t/hm²）,除樟子松人工林与未造林地Ⅱ之间没有显著差异外（p>0.05）,其他类型之间均存在显著差异（p<0.05）。（4）华北落叶松人工林土壤有机碳密度随林龄的增加而增加，不同林龄华北落叶松人工林土壤有机碳密度（0—60 cm）分别为105.26 t/hm²（16～20 a）,112.29 t/hm²（21～25 a）和159.73 t/hm²（26～30 a）;樟子松人工林则随着林龄的增加呈先下降后上升趋势，不同林龄樟子松人工林土壤有机碳密度（0—60 cm）分别为79.38 t/hm²（6～10 a）,54.24 t/hm²（11～15 a）,75.52 t/hm²（16～20 a）和82.24 t/hm²（>20 a）。[结论]人工造林对土壤有机碳含量和碳密度的影响与初始条件和造林树种有关，在御道口地区，使用华北落叶松和樟子松在土壤有机碳含量较低地段进行造林能显著提高土壤有机碳含量和碳密度，华北落叶松较樟子松的提高效果更为显著。

关键词

人工林 / 土壤有机碳含量 / 土壤有机碳密度 / 华北落叶松 / 樟子松

基金资助

河北省科学技术研究与发展计划项目“燕山北部山地典型森林生态系统碳汇功能及其对森林经营措施的响应”(10236728);; 国家重点研发计划项目“水热变化对典型人工林不同林龄期木质部生长的影响”(2019YFF0303203)