盛 浩，周 萍，李 潔，宋迪思，張楊珠,*

(1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院， 長(zhǎng)沙 410128；2. 中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 長(zhǎng)沙 410125)

土地利用/覆被變化(LUCC：land-use and land-cover change)是陸地碳損失的主要碳源。據(jù)估計(jì)，在1959—2010年間，全球因LUCC向大氣排放的凈碳量高達(dá)(1±0.5) Pg/a，主要源自熱帶毀林和天然林改為人工林、經(jīng)濟(jì)林和農(nóng)業(yè)用地[1]。從全球看，熱帶林地土壤容納了約30%的土壤碳儲(chǔ)量(2 344 Pg)，還貯存了約18%的細(xì)根(直徑≤2 mm)生物量(78.2 Gg)，在全球碳平衡中扮演重要的角色[2- 3]。在熱帶亞熱帶地區(qū)，天然林砍伐轉(zhuǎn)為次生林/人工林地、園地和坡耕地是當(dāng)?shù)氐湫偷耐恋乩梅绞睫D(zhuǎn)變，常造成土壤碳儲(chǔ)量的大幅降低，以表土層降幅最為明顯[4- 5]。以往研究普遍認(rèn)為，碳含量高、微生物活性強(qiáng)的表層土壤對(duì)LUCC的響應(yīng)非常敏感，而富含惰性有機(jī)碳的深層礦質(zhì)土壤則較少受到LUCC的影響[4- 7]。我國(guó)熱帶亞熱帶地區(qū)土壤蓄積了28.7 Pg的有機(jī)碳，且高度風(fēng)化的土壤土層深厚(如花崗巖紅壤)，A層以下土層蓄積> 80%的土壤剖面碳儲(chǔ)量[8- 9]。了解亞熱帶地區(qū)巨大的深層土壤碳庫對(duì)LUCC的響應(yīng)，對(duì)于精確預(yù)測(cè)區(qū)域土壤碳庫變化具有重要意義。

土地利用顯著改變地上植被，影響土壤碳輸入的途徑和數(shù)量。以C3植物為主的天然林砍伐后，適應(yīng)能力更強(qiáng)的C4植物可能入侵并提高對(duì)土壤碳輸入的貢獻(xiàn)，從而改變土壤碳的來源。植物細(xì)根主要集中在表土層，是根系中最具活性的組分，亦是土壤碳輸入的主要來源之一和立地生產(chǎn)力的重要指標(biāo)。細(xì)根動(dòng)態(tài)對(duì)土地利用變化可能極為敏感。有研究報(bào)道，亞熱帶天然林改為人工林地、園地后細(xì)根生物量和周轉(zhuǎn)均大幅降低[10- 11]，但經(jīng)過短期的人工林生長(zhǎng)或次生演替，細(xì)根生物量即可能恢復(fù)到原有水平[12- 13]。不過也有研究報(bào)道，天然林改為人工林地后，喬木細(xì)根生物量經(jīng)過33a的人工林生長(zhǎng)僅恢復(fù)到天然林的33%—70%[14]。因此，了解土地利用變化后土壤碳庫來源和細(xì)根的變化對(duì)于評(píng)價(jià)土壤生產(chǎn)力和碳吸存能力具有重要意義。

“空間換時(shí)間”是研究土壤性質(zhì)對(duì)土地利用變化響應(yīng)的有效手段之一。此前，有關(guān)亞熱帶山區(qū)土地利用變化對(duì)表層土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量和質(zhì)量、土壤呼吸和CO2排放的影響已有過一些研究報(bào)道[5,11,15]。本文選擇中亞熱帶丘陵山區(qū)(湖南省瀏陽市)本底條件基本一致、土地利用史清晰的天然常綠闊葉林、杉木人工林、板栗園和坡耕地的典型土地利用序列，以“空間換時(shí)間”的方法研究不同土地利用方式對(duì)深層土壤碳儲(chǔ)量、土壤δ13C值和細(xì)根生物量的影響，目的在于(1)了解深層(40—100 cm)礦質(zhì)土壤碳庫對(duì)土地利用變化的響應(yīng)；(2)明確土地利用變化后土壤有機(jī)碳來源組成的變化；(3)了解植物細(xì)根生物量及其垂直分布對(duì)土地利用變化的響應(yīng)。

1 研究區(qū)概況與方法

1.1 研究區(qū)概況

本研究的試驗(yàn)地設(shè)在湖南省瀏陽市大圍山國(guó)家森林保護(hù)區(qū)(28°21′—26′N, 114 °02′—12′E)附近，地處湘江支流瀏陽河流域，東北接幕阜山脈，西南臨雪峰山脈，典型低丘地貌，海拔150—165 m。區(qū)域氣候?yàn)榈湫椭衼啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候，年均溫17.7 ℃，年均相對(duì)濕度83%，年降雨量1 800—2 000 mm，年均蒸散量1 445.1 mm[16]。地帶性植被為亞熱帶常綠闊葉林，但原生植被破壞怠盡，多轉(zhuǎn)變?yōu)榇紊?、人工林、?jīng)濟(jì)林和果園(圖1)。土壤為古老的中元古代(8億年前)雪峰晚期中粒堇青石二云母花崗閃長(zhǎng)巖高度風(fēng)化后發(fā)育的花崗巖紅壤[17]，土層深厚，剖面發(fā)育良好，土體構(gòu)型為典型的A-B-BC-C型，良好植被的礦質(zhì)土壤上還覆蓋2—3 cm厚的枯枝落葉層(O)。

圖1 試驗(yàn)地周邊土地利用方式現(xiàn)狀(2009年)

天然林人為干擾少，自然演替時(shí)間>300 a，優(yōu)勢(shì)種為樟樹(Cinnamomumcamphora(L.) J. Presl)，林下灌木層明顯，地面草本稀少。毗鄰的杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.) Hook)人工林、板栗(CastaneamollissimaBlume)園和坡耕地皆由次生雜木林經(jīng)砍伐、煉山后轉(zhuǎn)變而來，各土地利用方式相距不超過1 km。2003年開始營(yíng)造杉木人工林，其林下灌木和草本覆蓋度低，水土流失嚴(yán)重；土地平整后，基于坡改梯技術(shù)營(yíng)建果園和坡耕地，果樹品種為板栗，果園定期施用化肥、除草和殺蟲；坡耕地為菜地，夏季種辣椒，下半年種一季紅薯。季節(jié)性干旱時(shí)，定期人工澆灌。所有樣地分布在瀏陽河支流大溪河流域南側(cè)。樣地和表層土壤基本理化性質(zhì)參見表1。

表1 不同利用方式樣地基本特性和表層土壤(0—20 cm)基本性狀

1.2 研究方法

1.2.1 土壤和細(xì)根樣品采集

2012年12月，在每種土地利用方式內(nèi)隨機(jī)設(shè)置3塊25 m×25 m樣地，采用自制鋼制土鉆(內(nèi)徑2.8 cm)在每塊樣地隨機(jī)內(nèi)鉆取深度1 m的土芯8—10根，分層采集0—20、20—40、40—60、60—80和80—100 cm土樣，按土層混合成1個(gè)樣品。同時(shí)在每塊樣地采用自制鋼制根鉆(內(nèi)徑6.8 cm)隨機(jī)鉆取深度60 cm的土芯6—8根，按0—20、20—40、40—60 cm分割土芯。采集的混合土樣和土芯編號(hào)后用保鮮袋封好，帶回實(shí)驗(yàn)室供分析用。在坡耕地樣地單獨(dú)設(shè)置3個(gè)1 m × 1 m的樣方，作物收獲時(shí)分別收集0—20 cm和20—40 cm土層內(nèi)所有細(xì)根，帶回實(shí)驗(yàn)室。挖掘土壤剖面，采用鋼制環(huán)刀采集原狀土，用于測(cè)定各土層容重。鮮土樣品在室內(nèi)揀去可見石礫、植物根系和碎屑后，自然風(fēng)干，過0.149 mm 孔徑尼龍篩。

1.2.2 樣品分析與測(cè)定

土壤有機(jī)碳含量：采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定[18]。

土壤δ13C值：土樣在石英管內(nèi)干燒獲取CO2，經(jīng)酒精液氮法純化處理后，采用穩(wěn)定性同位素質(zhì)譜儀(Thermo Scientific MAT 253，F(xiàn)innigan公司，德國(guó))測(cè)定CO2氣體的δ13C值，采用PDB標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量精度≤0.01‰。用酪氨酸(Tyrosine)校正儀器，其碳含量59.6%，氮含量7.9%，δ13C值-23.25‰。

細(xì)根生物量：帶回室內(nèi)土芯和細(xì)根樣品，經(jīng)自來水浸泡，漂洗并過0.25 mm孔徑鋼篩，采用放大鏡、剪刀、鑷子等工具手工揀出>2 mm的根，僅保留≤2 mm的細(xì)根。先用油標(biāo)卡尺準(zhǔn)確計(jì)量直徑為2 mm的細(xì)根制成徑級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行目視分出≤2 mm的細(xì)根。細(xì)根樣品在80℃烘箱中烘干至恒重，稱重。

1.2.3 數(shù)據(jù)計(jì)算方法

土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量基于各土層有機(jī)碳含量、土壤容重計(jì)算得到，公式如下：

(1)

式中，Corg為剖面土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量 (t/hm2)；SOCi為i層土壤有機(jī)碳含量(g/kg)；ρi為i層土壤容重 (g/cm3)；hi為i層土層厚度 (cm)。

細(xì)根生物量(包括喬木層細(xì)根和林下植被細(xì)根)的計(jì)算公式如下：

B=W÷(π ×r2)× 10-2

(2)

式中,B為細(xì)根生物量(t/hm2)；W為根鉆內(nèi)土芯細(xì)根重量(g)；r為根鉆內(nèi)徑(cm)，本文為3.4 cm。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所有的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析均在Excel 2003和SPSS 13.0軟件平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)。采用單因素方差分析方法比較不同土地利用類型和不同土層的差異(P<0.05)，多重比較采用Turkey HSD檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤剖面有機(jī)碳儲(chǔ)量的分布

土地利用變化強(qiáng)烈影響土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量及其剖面分布，改變土壤質(zhì)量狀況和碳吸存能力。所選天然林1 m深土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量為112.03 t/hm2，轉(zhuǎn)變?yōu)樯寄救斯ち趾?，土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量降至82.40 t/hm2，降幅為26.4%，轉(zhuǎn)變?yōu)榘謇鯃@后有機(jī)碳儲(chǔ)量為78.83 t/hm2，降幅為29.6%，而轉(zhuǎn)為坡耕地土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量?jī)H為72.29 t/hm2，降幅高達(dá)35.5%(圖1)。

4種土地利用方式土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量均隨土層加深顯著降低，兩者呈顯著負(fù)指數(shù)函數(shù)關(guān)系(R2介于0.70—0.91)。土地利用變化后，不僅表層土壤(0—40 cm)有機(jī)碳儲(chǔ)量明顯降低，降幅為27%—34%，深層土壤(40 cm 以下土層)碳庫儲(chǔ)量亦大幅降低，降幅達(dá)到19%—45%(圖1)。天然林改為人工林和板栗園后，隨土層加深有機(jī)碳儲(chǔ)量降幅減小，但改為坡耕地后，降幅擴(kuò)大。

2.2 土壤δ13C值

土地利用變化改變植被組成和土壤有機(jī)碳的來源，土壤δ13C值能反映植被的變化。不同土地利用方式土壤δ13C值以表層土壤相對(duì)最低，隨土層加深到40—60 cm，δ13C值有約1‰—4‰的快速升幅，土層加深到100 cm，δ13C值呈降低趨勢(shì)。就整個(gè)剖面而言，天然林改為杉木人工林后，土壤剖面δ13C值無明顯變化，但改為板栗園和坡耕地，剖面δ13C平均值明顯升高(表2)，反映出地表植被光合類型的轉(zhuǎn)變。

2.3 細(xì)根生物量

土地利用變化強(qiáng)烈影響植被生物量和分布，長(zhǎng)遠(yuǎn)上影響土壤碳儲(chǔ)量和立地生產(chǎn)力。天然林0—60 cm深細(xì)根生物量為8.78 t/hm2，改為杉木人工林后，細(xì)根生物量銳減到3.23 t/hm2，降幅高達(dá)63.2%，改為板栗園后降低49.9%，而改為坡耕地后細(xì)根生物量降到不足天然林的2%(圖3)。土地利用變化后，細(xì)根生物量的降低主要集中在0—40 cm土層，而40 cm以下土層細(xì)根生物量已較為接近(坡耕地除外)。并且，土地利用變化后，細(xì)根生物量趨于向表土層集中，林地和果園0—40 cm土層集中了87.0%—89.7%的細(xì)根生物量，而坡耕地95.3%的細(xì)根生物量分布在0—20 cm土層。

圖2 不同利用方式土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的剖面分布

表2 不同土地利用方式土壤δ13C值的剖面分布/‰

圖3 不同利用方式土壤細(xì)根生物量的剖面分布

3 討論

土壤有機(jī)質(zhì)和細(xì)根是地下碳儲(chǔ)量的主要分室，亦是土地生產(chǎn)力和環(huán)境健康的重要指標(biāo)。亞熱帶天然常綠闊葉林經(jīng)砍伐、煉山后，改為人工林、果園和坡耕地，常造成植物碳輸入大量減少，地表枯枝落葉和表土有機(jī)質(zhì)的大量燒失，地表水土肥嚴(yán)重流失，表土有機(jī)碳加速分解，再疊加上當(dāng)?shù)卮嗳醯淖匀画h(huán)境(暴雨和陡坡)，極易導(dǎo)致土壤碳儲(chǔ)量和質(zhì)量大幅下降[5,11]。本研究中，天然林改為人工林后，土壤碳儲(chǔ)量降低26%，遠(yuǎn)高出全球平均水平(13%)；然而，天然林改為果園、坡耕地后，土壤碳儲(chǔ)量降低30%—36%，落入全球平均范圍(20%—42%)[4]，但略低于鄰近的天然林改為農(nóng)用地19 a后土壤碳儲(chǔ)量的降幅(32%—51%)[5]。這可能和本文中坡耕地利用時(shí)間較短(僅7 a)和采用等高梯作一定程度削減水土流失有關(guān)。據(jù)模型模擬，溫帶天然林改農(nóng)用地后，隨著土地利用時(shí)間延長(zhǎng)，土壤碳儲(chǔ)量呈指數(shù)式下降，直到23 a后才達(dá)到穩(wěn)定[19]。另據(jù)浙江低丘第四紀(jì)紅色粘土紅壤的野外觀測(cè)，等高農(nóng)作能削減88%的泥沙流失量[20]。

通常，土地利用活動(dòng)集中在表土層，很少顯著影響到40 cm以下的深層礦質(zhì)土壤[19, 21]。但是，本文中天然林改為其它土地利用方式后，深層土壤碳庫也出現(xiàn)不同程度的降低，尤以坡耕地降幅最為明顯(圖2)。天然林轉(zhuǎn)變后，40 cm以下深層土壤碳儲(chǔ)量降低了19%—45%。這反映出本區(qū)天然林改為人工林、果園和坡耕地7 a內(nèi)，活化了很大一部分的深層土壤碳庫，并導(dǎo)致其大量損失。據(jù)報(bào)道，熱帶森林改為草地后，亦能活化約20%的深層土壤碳儲(chǔ)量[22]。本區(qū)土地利用變化后，深層土壤碳庫大量損失的原因有三：首先，天然林改為人工林、板栗園和坡耕地后，地上枯枝落葉和表土層的有機(jī)碳數(shù)量銳減(表1)，可能減少了從枯枝落葉層、表土層至深層土壤的可溶性有機(jī)碳的遷移量；加上天然林轉(zhuǎn)變后，林分密度降低(表1)，深根性的喬木數(shù)量減少，淺根性的灌木、草本和作物增加，地下深根系數(shù)量明顯減少(圖3)，也可能減少了深層土壤中源自根系周轉(zhuǎn)、分泌物和脫落物的有機(jī)碳輸入量[10,23]；其二，土地利用變化后，開墾、耕作輸入的新鮮、易分解的活性碳對(duì)深層土壤中埋藏的老的、難分解的惰性碳可能產(chǎn)生激發(fā)效應(yīng)[24]，加速深層土壤中有機(jī)碳的礦化損失。最后，本區(qū)丘多坡陡，暴雨集中在3—6月份，當(dāng)?shù)靥烊涣纸?jīng)砍伐，傳統(tǒng)的清理采伐剩余物、火燒煉山、造林整地、灌溉除草和耕種一系列經(jīng)營(yíng)管理措施，強(qiáng)烈擾動(dòng)了表土層，極易造成表土嚴(yán)重的水土流失和碳損失。加上花崗巖發(fā)育的紅壤砂性重、松散易碎、抗蝕性差，在天然林改為人工林、果園的前幾年里，地面幼樹覆蓋度低，強(qiáng)烈的地表水土流失能持續(xù)數(shù)年之久。特別是干擾強(qiáng)烈的坡耕地，持續(xù)強(qiáng)烈的土壤侵蝕能將表土和密度較輕的有機(jī)物沖刷怠盡，深層心土出露，隨后的翻耕易破壞土壤團(tuán)聚體，加速團(tuán)聚體物理保護(hù)碳的快速分解和礦化損失[9]。據(jù)報(bào)道，本區(qū)林地經(jīng)皆伐煉山后6 a內(nèi)，水蝕引起的土壤流失量高達(dá)38 t/hm2[25]，由此看來，在地形復(fù)雜的中亞熱帶山區(qū)，土地利用變化后，減少了深層土壤碳輸入和增加碳流失、礦化，導(dǎo)致深層土壤碳大量損失。

土地利用改變地上植物組成，從而可能改變其光合類型并影響土壤δ13C值。土壤δ13C值主要與輸入土壤中有機(jī)物的來源植物類型(C3、C4)有關(guān)，C3和C4光合途徑植物的δ13C值范圍分別介于-23‰—-33‰和-9‰—-16‰[26]。天然林改為杉木林后，土壤剖面δ13C平均值無明顯變化，反映出植物群落主要以光合效率較低的C3植物為主。但天然林改為板栗園、坡耕地后，土壤δ13C平均值明顯升高，很可能與C4草本入侵有關(guān)。部分C4草本的入侵引起輸入土壤中的有機(jī)物成為C3和C4植物殘?bào)w的混合物。尤其是板栗園，C4草本可能增加了對(duì)土壤有機(jī)碳的貢獻(xiàn)。據(jù)報(bào)道，巴西熱帶雨林砍伐后引入C4牧草，表層土壤的δ13C值在10 a中升高到-9.4‰[27]。

細(xì)根約占30%的地下生物量和40%—85%的凈初級(jí)生產(chǎn)力，它是地下碳輸入的主要途徑[2]。天然林改為杉木人工林后，0—60 cm細(xì)根生物量大幅降低50%，改為板栗園后降低63%，而改為坡耕地后，細(xì)根生物量已不足天然林的2%。本文中土地利用變化后，細(xì)根生物量降幅高出土壤碳儲(chǔ)量降幅(26%—36%)，反映出細(xì)根生物量對(duì)土地利用變化的響應(yīng)比土壤碳儲(chǔ)量更為敏感。綜合熱帶亞熱帶研究表明，天然林改為人工林后細(xì)根生物量降幅(39±19)%低于天然林改園地、坡耕地的細(xì)根生物量的降幅(71±19)%(表3)。這很可能與干擾強(qiáng)度有關(guān)。據(jù)報(bào)道，尼泊爾熱帶森林經(jīng)人工擇伐后，細(xì)根生物量減少約52%，而印度熱帶森林在中等和強(qiáng)烈人為干擾下，細(xì)根生物量銳減36%—72%[28- 29]。天然林轉(zhuǎn)變后，細(xì)根生物量明顯向0—40 cm表土層聚集。熱帶森林強(qiáng)烈干擾后改為農(nóng)用地，亦有細(xì)根向表土層明顯匯聚的現(xiàn)象[29- 30]。

土地利用變化后，細(xì)根生物量銳減并向表土層集中的現(xiàn)象，主要與強(qiáng)烈的人為干擾導(dǎo)致土壤生產(chǎn)力退化和植物狀況轉(zhuǎn)變有關(guān)。一方面，土地利用變化后，土壤理化性狀劣化，土壤資源有效性大幅降低，致使細(xì)根生物量銳減。天然林轉(zhuǎn)變后，表土層容重增加7%—26%(表1)，減少了土壤孔隙度和通氣孔隙數(shù)量和比例，而土壤通氣狀況、土壤呼吸和根系活性隨之降低[11]。加上土壤交換性酸量呈升高趨勢(shì)(表1)，鋁毒害可能增加，進(jìn)而抑制植物細(xì)根生長(zhǎng)。此外，土地利用變化后，土壤剖面碳儲(chǔ)量降低26%—36%，表土層養(yǎng)分指標(biāo)全氮含量降低4%—27%(表1)。更有研究表明，本區(qū)天然林轉(zhuǎn)換后，表土層水分顯著減少[11]。細(xì)根生物量與氮含量、水分密切相關(guān)，而養(yǎng)分、水分資源有效性的降低，是導(dǎo)致土地利用變化后細(xì)根生物量減少的重要原因之一。另一方面，天然林經(jīng)皆伐、煉山后，改成人工純林、板栗園和坡耕菜地后，在1 a內(nèi)前茬殘留細(xì)根的分解損失量可高達(dá)68%—80%，數(shù)年即可分解怠盡[14]。較之天然林，人工純林、板栗園栽植、生長(zhǎng)時(shí)間短(僅7 a)，林木幼小，根系尚未完全成熟，加上林分密度較低(表1)，林下灌木稀少，導(dǎo)致細(xì)根生物量銳減。杉木人工林、板栗園地面草本密度較高，坡耕地則以一年生作物為主，細(xì)根生物量集中在表土層。隨著喬木的成熟，細(xì)根生物量將逐漸增加，土層分布也將逐漸加深[34]。樹種也可能有顯著影響。印度熱帶天然林改為柚木人工林后，細(xì)根生物量無明顯變化，但改為橡膠、馬占相思和合歡人工林后，細(xì)根生物量降低32%—56%。由此看來，土壤資源有效性降低和植物生長(zhǎng)狀況變差直接導(dǎo)致細(xì)根生物量減少，反映出土地利用變化后立地生產(chǎn)力的降低。

表3 熱帶亞熱帶天然林改為人工林地、園地和耕地對(duì)細(xì)根生物量的影響/%

土地利用變化后，伴隨著人工林、果樹林下植被的生長(zhǎng)和林齡的增加，細(xì)根生物量將逐漸恢復(fù)并達(dá)到新的平衡。細(xì)根生物量恢復(fù)到天然林水平更有賴于植物多樣性和土壤資源有效性的恢復(fù)，但這是長(zhǎng)期的過程。隨著植物碳輸入的增加和水土流失的減緩或控制，土壤碳儲(chǔ)量也可能緩慢的恢復(fù)。據(jù)報(bào)道，人工林生長(zhǎng)5 a后，0—10 cm表土層有機(jī)碳僅恢復(fù)到初始水平的85%[35]。天然林改為坡耕旱地后，更為強(qiáng)烈的干擾(頻繁翻耕、澆溉)將使土壤有機(jī)碳降到更低的水平并達(dá)到新平衡，而維持坡耕地的生產(chǎn)力唯有施用大量外源有機(jī)肥和化肥，以補(bǔ)充損失的有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分。

4 結(jié)論

綜上所述，本區(qū)土地利用變化后嚴(yán)重的水土流失、人為擾動(dòng)和植物種組成的變化，引起深層土壤植物碳輸入減少和碳流失、礦化損失增加，是導(dǎo)致深層土壤碳儲(chǔ)量大幅下降的主因。土地利用變化后，土壤理化性狀劣化，土壤資源有效性大幅降低，加上天然林轉(zhuǎn)變后植被幼齡化，導(dǎo)致細(xì)根生物量銳減并向表土層集中的現(xiàn)象。中亞熱帶丘陵山區(qū)自然脆弱性高，應(yīng)加強(qiáng)天然林的保育和退化坡地的生態(tài)恢復(fù)。在山地開發(fā)、利用和土地性質(zhì)/用途轉(zhuǎn)變過程中，應(yīng)創(chuàng)新減輕坡土擾動(dòng)的農(nóng)藝措施，嚴(yán)控水土流失，加強(qiáng)中幼林撫育和陡坡耕地退耕力度，科學(xué)施用有機(jī)肥、化肥和綠肥上山以補(bǔ)充損失的有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分。這對(duì)于維系山地土地生產(chǎn)力和促進(jìn)山區(qū)可持續(xù)經(jīng)營(yíng)具有長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。

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