不同树龄橡胶树林地土壤有机碳含量与储量特征

不同树龄橡胶树林地土壤有机碳含量与储量特征

王信超

云南省西双版纳傣族自治州勐腊县勐腊农场社区管理委员会 云南西双版纳 666300

摘要：作为陆地生态系统中最大的碳库，土壤有机碳储量的研究受到广泛的关注。土壤含量的变化会影响植物对水分和营养元素的吸收，进而影响生产量。研究幼林早期（2龄）、幼林晚期（7龄）、开割树（16龄）和老龄即将更新树（30龄）4种不同树龄橡胶树林地的土壤有机碳含量与储量特征。结果表明：（1）不同树龄橡胶树林地各土壤层次土壤有机碳含量变化不大，但普遍表现为表层土壤有机碳含量高于平均值，下层土壤有机碳含量低于平均值，中间两层的变化不大；（2）不同树龄橡胶树林地土壤有机碳含量介于6.03～7.78g/kg之间，高低排序为幼林晚期＞老龄即将更新树＞幼林早期＞开割树；（3）胶林有机碳储量主要决定于其土壤有机碳含量和土壤容重，不同树龄橡胶树林地土壤有机碳储量介于61.33～74.29t/hm²之间，高低排序为老龄即将更新树＞幼林晚期＞幼林早期＞开割树。

关键词：不同树龄；橡胶林；土壤有机碳；含量；储量

1材料与方法

1.1试验地概况

研究地点位于云南省南部，西双版纳傣族自治州勐腊县勐腊农场五分场二队试验区。该试验区气候属典型的北热带湿润季风气候，其特点是热量丰富，夏无酷热，冬无严寒，降水充沛，一年分干湿两季，年均温21.5～28.5℃，全年日平均气温≥10℃，年太阳辐射4856.7MJ/m²，年日照2100h；历年平均降雨量为1607mm；年平均相对湿度83％。常风年均风速2～2.5m/s。试验区土壤为热带红土壤。，土层厚度约100cm，多为砂粘壤土，pH4.5～5.5，有机质含量中等，富钾而缺磷。

1.2材料

研究土壤为4种不同树龄橡胶树林地土壤：幼林早期、幼林晚期、开割树、老龄即将更新树。

1.3方法

取样时间为2008年7～8月的晴天上午。每个林段中随机设置4个样地，每个样地面积为20m×20m，并分0～15、15～30、30～45、45～60cm4个层次采集土壤样品。取其平均值作为每种树龄橡胶树林地的最终分析结果。将土壤样品带回实验室，去除枯枝落叶、根系等杂物，采用烘干法测定土壤的含水量和吸湿水含量。土样经风干处理后过0.25mm筛，采用重铬酸钾容量法-外加热法测定土壤有机碳含量，有机碳含量以质量分数表示。数据分析：土壤有机碳储量S=4i=1Σ(Ci×di×Di)。

2结果与分析

2.1土壤的物理性状

对土壤物理性状进行统计分析，4个不同树龄橡胶树林地土壤容重不存在显著差异，其值在1.567～1.694g/cm³之间，土壤容重随土层深度增加略有增加。4个林段的土壤容重排列顺序为：（30龄）＞（16龄）＞（2龄）＞（7龄）4种不同树龄橡胶树林地的土壤含水量有随着土层深度的增加而增加的趋势，土壤表层含水量低于土壤下层。4个林段的土壤平均含水量间不存在显著差异，其数值介于14.4％～17.9％之间，由高到低排序为：（16龄）＞（30龄）＞（7龄）＞（2龄）。

2.2土壤有机碳（SOC）含量比较

2.2.1不同土层间土壤有机碳含量比

以土壤层次作为处理，比较橡胶林不同层次土壤有机碳含量差异。结果显示，胶林不同层次土壤有机碳含量均随土层深度增加而下降，表现为上层有机碳含量高于下层有机碳含量。对不同树龄而言除幼林晚期胶林各层次间土壤有机碳含量不存在显著差异外，其余均存在差异。分析不同树龄橡胶树林地的4个层次土壤有机碳含量，其变化规律表现为0～15cm土层＞15～30cm土层＞30～45cm土层＞45～60cm土层。

2.2.2不同树龄橡胶树林地土壤有机碳含量比较

以不同树龄作为处理，对不同树龄各层次间土壤有机碳含量进行方差分析表明，4个林段间同一层土壤有机碳含量差异大多不显著，但4个林段间所有土层土壤平均有机碳含量差异达到显著水平，高低排序为：幼林晚期＞老龄即将更新树＞幼林早期＞开割树，尤其是开割树林段的土壤有机碳含量极显著地低于其它3种类型的。

2.2.3 4个林段的土壤有机碳储量比较

橡胶林土壤碳储量不仅与土壤有机碳含量有关，它还与土壤容重密切相关。根据各土层有机碳含量、土壤容重及各土层厚度，计算各土层有机碳储量，结果发现4个林段土壤有机碳储量各土层间大多存在显著差异（幼林晚期除外）。土壤有机碳储量数值上看均随土层深度增加而减少，在土壤0～30cm表层占比多于30～60cm土层，（2龄）、（7龄）、（16龄）、（30龄）4个林段的0～30cm表层土壤有机碳储量分别占整个0～60cm土层有机碳储量的57.1％、57.9％、58.9％、55.3％。其大小排序结果与土壤有机碳含量的基本一致，顺序为：老龄即将更新树＞幼林晚期＞幼林早期＞开割。因为这4个林段土壤容重略有差异，老龄即将更新树的有机碳储量比幼林晚期略大，排列顺序相互换了位置

^[1]。

3结论

3.1不同树龄橡胶林土壤特性

本研究的4个林段位于同一地区，相距不远。根据研究，不同树龄橡胶树林地土壤含水量、吸湿水含量有差别。开割树林段和幼林晚期林段橡胶树生长处于最旺盛阶段，枝叶茂盛，保水保肥性能较强；老龄即将更新树林段橡胶树生长处于衰退阶段，裸地保水保肥性能下降；幼林早期林段的胶树刚成活，处于生长最初阶段，枝叶较少，加上地表其它植被覆盖较少，其保水保肥性能最弱。

3.2胶林不同土层有机碳含量。

4个林段各土层土壤有机碳含量变化较大（幼林晚期外），普遍表现为表层有机碳含量高于平均值，下层有机碳含量低于平均值，中间两层变化不大。4种不同树龄胶树林地土壤有机碳含量均随土层深度增加而下降，土壤有机碳含量与土层深度密切相关，随深度的增加呈下降趋势。橡胶树从表层越往下根系就越少，因此表层有机碳含量极显著地高于其它各层（幼林晚期外）。对于幼林早期林段土壤，因其土壤有机碳主要来源于上一代胶林更新后枯枝落叶分解和自身枯枝落叶分解，故其表层土壤有机碳含量并不是最高的。而对于幼林晚期和开割树胶树生长旺盛的胶林，表层有机碳含量较高。处于幼林晚期胶林，各层土壤间有机碳含量不存在差异。

3.3不同树龄橡胶树林地土壤有机碳含量

如前述，胶园土壤有机碳主要来源于胶林凋落物、橡胶树根系等的分解。幼林晚期林段因上一代胶林更新后残枝、断根等大多处分解状态，再加上现在胶林凋落物也达到最大程度，因此其土壤有机碳含量最高。对于成熟即将更新胶林，土壤有机碳含量略低。幼林早期林段土壤有机碳含量也较大，主要是因为该林段是上一代胶林更新后种植的胶林，上一代胶林更新后的枯枝落叶均留在原地，但还没有来得及完全分解，故此林段的土壤有机碳含量也较高。但对于开割树林段，其胶林土壤有机碳含量最小。

3.4树龄橡胶树林地土壤有机碳储量

土壤有机碳储量表现均为表层碳储量高于底层碳储量，4个林段土壤有机碳储量大小排序为：老龄即将更新树＞幼林晚期＞幼林早期＞开割树，变化情况与土壤有机碳含量情况基本一致。主要是因为在土壤容重基本一致的情况下，土壤有机碳储量主要由土壤有机碳含量决定。但因幼林晚期与老龄即将更新树两样的林段土壤容重存在少量差异，排列顺序略有变化。研究的橡胶林土壤有机碳储量在61.33～74.29t/hm²之间，其数值低于许多其它森林生态系统土壤有机碳储量。

参考文献

[1]贾宇平.土壤碳库分布与储量研究进展[J].太原师范学院学报(自然科学版),2004,3(4):62～64.