陕北红柳林煤矿区不同植被类型土壤有机碳含量及组成特征

摘要

为探究不同植被类型对红柳林煤矿区土壤有机碳（SOC）库的影响，以红柳林煤矿区3种植被类型（草本、灌木、草灌）土壤为研究对象，分析0～200 cm土层土壤有机碳含量及密度，有机碳组分如微生物量碳（MBC）、可溶性有机碳（DOC）、轻组有机碳（LFOC）、颗粒有机碳（POC）及矿质结合态有机碳（MAOC）的含量变化及占比差异，并采用通径分析法明确影响土壤有机碳及组分的关键因子。结果表明：在0～200 cm土层中，3种植被类型SOC含量范围为2.04～18.35 g·kg^-1,其平均含量以草本最高，依次为灌木和草灌。3种植被的土壤有机碳密度表现为草本(16.51 kg·m^-2)>灌木(12.28 kg·m^-2)>草灌(7.91 kg·m^-2)。在0～200 cm土层中，均以灌木植被土壤MBC、POC、LFOC平均含量最高，其次为草灌和草本；DOC平均含量则以草灌最高，其次为草本和灌木。不同植被类型间DOC/SOC、MBC/SOC、POC/SOC和LFOC/SOC值均以草灌最大；而MAOC/SOC值则以草本最高，草灌相对最小。Pearson相关性分析显示，在土壤理化因子中，SOC与铵态氮、有效磷及砂粒间呈极显著正相关关系，与速效钾、pH及粉粒间呈极显著负相关关系；通径分析表明，SOC含量主要受到土壤有效磷与矿质结合态有机碳的影响，其中SOC组分则主要受到土壤有效磷、铵态氮和pH的影响。综上，在陕北红柳林煤矿区的复垦和生态重构中，应优先加强草本植被的种植，其次为灌木植被。研究成果可望为优化矿区植被结构及生态修复提供理论支撑。

关键词

植被类型 / 土壤有机碳 / 有机碳组分 / 通径分析 / 红柳林煤矿区