九连山自然保护区土壤有机碳时空变异的耦合效应

土壤有机碳动态的研究有助于评估陆地生态系统的固碳增汇功能,但土壤有机碳随海拔和土层的空间变异与随发育时间的互作即空间与时间变异耦合效应少有报道,因而研究不同海拔梯度下各土壤层次有机碳的时空变异对评估亚热带森林生态系统的固碳效应有重要意义.以九连山主峰黄牛石不同海拔的典型森林、 灌丛和草甸土壤剖面为对象,对比分析自然保护区设立初(1982年)至2015年间各土壤层次(0～10 cm,10～20 cm,20～40 cm)有机碳含量及碳储量的变化,探讨封山育林33 a后九连山有机碳变化及其影响因素.33 a前后有机碳含量和碳储量变化在0～40 cm土层内均随着海拔的升高而呈现线性增大的趋势,随海拔的升高,土壤有机碳含量和碳储量变化的累积速率随土层加深而逐渐增大,即20～40 cm土层的有机碳含量和碳储量变化累积速率最大;杜鹃林0～10 cm和10～20 cm土层的有机碳含量变化及0～10 cm土层的有机碳储量变化显著地高于人工林,高山草甸和杜鹃林20～40 cm土层的有机碳含量和碳储量变化显著高于其他植被类型,高山草甸20～40 cm土层的有机碳含量变化显著地高于0～10 cm.混合线性模型结果表明各土壤层次有机碳变化不受年份的显著影响,但均受到海拔的显著影响,植被类型对0～10 cm土壤有机碳的影响强于10～20 cm和20～40 cm.高海拔地区的杜鹃林、 高山草甸的有机碳变化可能是导致各土壤层次有机碳33 a变异的主要原因.在全球气候变暖背景下,高海拔地区杜鹃林、 高山草甸在33 a后由于温度上升导致其光合作用和生长速度提高,碳固定增加,因此气候变化和植被的生长过程可能对土壤有机碳的源汇动态产生显著影响.