喀斯特高原区植被恢复过程中土壤碳特征及其影响因素

土壤有机碳(SOC)及指示因子对植被不同恢复阶段的响应特征尚不明确。为揭示植被恢复对土壤有机碳库的影响机制,采用“空间代替时间”的方法,在喀斯特高原区选择环境条件基本一致的草本群落阶段、灌木阶段和乔林阶段,对各阶段表土有机碳含量(SOCC)和有机碳密度(SOCD)及其影响因素展开研究。结果表明,随植被恢复,SOCC和SOCD均表现出显著差异,乔林阶段最高,分别为107.77 g·kg^−1、8.40 kg·m^−2;草本群落阶段最低,分别为50.37 g·kg^−1、4.06 kg·m^−2。相关性分析结果表明,SOCC和SOCD与群落总生物量、地上生物量、根系生物量、凋落物现存量、凋落物C/P、N/P,土壤TP、TN、C/N、C/P呈显著或极显著正相关,与土壤pH、凋落物C/N呈显著或极显著负相关;通过主成分分析和逐步回归分析可知,SOCC、SOCD主要影响因子为总生物量、地上生物量、根系生物量、凋落物现存量、凋落物C、N含量、凋落物N/P、土壤TN、C/P、N/P、土壤容重,其中SOCC的显著影响因子为根系生物量、凋落物现存量和土壤C/P,SOCD的显著影响因子为凋落物现存量。随植物群落恢复,SOCC、SOCD提高,证明喀斯特区植被恢复是提高土壤碳的有效途径;但喀斯特区SOCC、SOCD无论在全球或全国均属低值区;影响SOCC、SOCD的显著因子是根系生物量、凋落物现存量和土壤C/P,即土壤碳特征与植物-凋落物-土壤连续体养分循环密切相关。