林分结构对北京城区森林土壤表层有机碳含量的显著影响

摘要

【目的】森林结构与物种组成的调整对土壤有机碳含量的影响日益受到更多关注，然而，在局地尺度上城市森林结构对土壤表层有机碳的影响尚不清晰，本研究旨在揭示城市森林结构对土壤有机碳的影响机制，为高碳汇城市森林经营技术的优化提供依据。【方法】对北京市六环内的“米”样带林分进行广覆盖的抽样调查，选取林分物理结构、树种组成10个指标及对应土壤样本，采用主成分分析构建城市森林物理结构复杂度(PSC)和物种组成复杂度(SCC)分析林分结构复杂性对表层土壤有机碳含量(SOC)的影响。【结果】林分物理结构(P<0.001)和木本植物物种组成结构(P<0.05)单一指标均与SOC显著相关，物理结构指标(如树高多样性、胸径多样性、平均胸径、平均树高、林分断面积)对SOC变化的解释力为15.9%～29.9%,PSC对SOC的解释力为39.1%,而物种多样性指数以及SCC对SOC变化解释力最高(6.8%)。【结论】物理结构是引起北京市城市森林表层SOC变化的主要生物驱动力，物种多样性仅起到一定的辅助作用，木本植物丰富度较低是物种多样性对SOC解释力较弱的原因之一。因此，提高城市森林的物理结构复杂度是科学建设高碳汇效率城市森林的重要措施。

关键词

表层土壤有机碳 / 城市森林 / 林分结构复杂度 / 物种组成结构 / 林分物理结构

基金资助

北京林业大学“5·5工程”科研创新团队项目(BLRC2023B06); 北京市朝阳区项目(CYSF-1904)