歐陽(yáng)園麗，吳小剛，林小凡，陳伏生,4，熊啟慧，卜文圣,4

(1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，江西 南昌330045; 2.鄱陽(yáng)湖流域森林生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)國(guó)家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌330045；3.九連山森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站，江西 南昌330045; 4.九連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，江西 龍南341700)

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，中國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，尤其重工業(yè)發(fā)展非常明顯，隨著人們生產(chǎn)和資源利用活動(dòng)的持續(xù)增加,大氣層中溫室氣體(CO2、CH4、N2O、O3等)濃度迅速升高，給全球氣候變化帶來(lái)顯著影響[1]。在全球變暖的趨勢(shì)下，如何維持陸地生態(tài)系統(tǒng)碳平衡的研究開(kāi)始受到廣泛關(guān)注[2]。土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大且周轉(zhuǎn)時(shí)間最長(zhǎng)的碳庫(kù)，也是影響大氣中CO2濃度變化的源和匯[3]。土壤碳庫(kù)分為有機(jī)碳庫(kù)和無(wú)機(jī)碳庫(kù)兩大部分，其中土壤有機(jī)碳是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)中最活躍的部分，周轉(zhuǎn)時(shí)間較快，易對(duì)氣候變化過(guò)程產(chǎn)生響應(yīng)[4]。土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量主要通過(guò)土壤中碳輸入和輸出的凈差值來(lái)體現(xiàn)，碳輸入的主要來(lái)源是活根以及地上和地下部分的凋落物，碳輸出則來(lái)自有機(jī)物分解和礦化[5]。隨著時(shí)空尺度不斷變換，影響土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量變化的因素會(huì)發(fā)生改變，并對(duì)大氣中CO2濃度產(chǎn)生直接影響，最終打破全球的碳平衡格局。因此，研究土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量變化對(duì)維持陸地生態(tài)系統(tǒng)碳平衡、評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)的固碳效應(yīng)等方面有重要的科學(xué)指導(dǎo)意義。

為解決全球氣候變化帶來(lái)的一系列問(wèn)題，開(kāi)展了大量關(guān)于陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量及其分布等相關(guān)的研究工作[6-7]，森林生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)中最重要的部分，在維持碳平衡和緩解氣候變化等方面發(fā)揮顯著作用[8]，近年來(lái)有關(guān)森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的研究很多，但從時(shí)空尺度上探討森林生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)碳動(dòng)態(tài)變化的研究并不多。研究表明隨著時(shí)間的推移，土壤有機(jī)碳礦化的過(guò)程可能受到工業(yè)化進(jìn)程快速發(fā)展的影響，使原有的碳平衡格局發(fā)生改變，對(duì)全球氣候變化產(chǎn)生影響[9]。面對(duì)當(dāng)前眾多的森林生態(tài)系統(tǒng)，亞熱帶森林在應(yīng)對(duì)全球氣候變化、維持生態(tài)系統(tǒng)碳平衡等方面發(fā)揮著重要作用，因此從時(shí)空尺度上分析亞熱帶森林土壤有機(jī)碳變化情況[10]，不僅有助于評(píng)估亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力，也為其碳匯管理提供科學(xué)參考。

影響土壤有機(jī)碳的因素包括結(jié)構(gòu)性因素如氣候、地形條件、植被類型以及隨機(jī)性因素(如耕作管理措施、土地利用方式)等[11]，但在不同時(shí)空尺度下影響土壤有機(jī)碳變化的因素會(huì)有所差異。大尺度下的土壤有機(jī)碳變化主要由氣候變化引起，而土地利用及管理等人為措施通常會(huì)影響小尺度下的有機(jī)碳變化[12]。山地是全球氣候變化的敏感區(qū)之一，全球氣候變化帶來(lái)的許多問(wèn)題在山區(qū)中表現(xiàn)得尤為凸顯。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)山地土壤有機(jī)碳含量和分布特征及其影響因子的研究較多，但關(guān)于亞熱帶氣候山地在不同時(shí)空尺度下對(duì)土壤有機(jī)碳影響的研究較少[13-14]。海拔是區(qū)域尺度環(huán)境下水熱條件的再分配[15]。其中氣溫和降水是影響土壤有機(jī)碳的主要因素，溫度通過(guò)影響土壤中的微生物活性來(lái)改變土壤有機(jī)碳分解的速度，而降水會(huì)影響土壤含水量來(lái)控制土壤有機(jī)碳分解狀態(tài)，二者共同作用來(lái)影響土壤有機(jī)碳的變化[16]，如張厚喜等[17]發(fā)現(xiàn)武夷山毛竹林不同土層的有機(jī)碳含量隨海拔升高而增加。此外，有研究認(rèn)為海拔升高，不同的植被類型與土壤有機(jī)碳含量會(huì)存在顯著的相關(guān)性，植被的物種組成主要會(huì)影響土壤有機(jī)碳的垂直分布特征[18]。如灌木、草本和喬木在表層土壤中的有機(jī)碳含量占總量的比例差異較大，這與不同類型植被凋落物分解、根系分泌物及其分布情況有關(guān)[19]，植被類型的差異會(huì)導(dǎo)致土壤有機(jī)碳分布情況不同。在較大的空間尺度上，土壤有機(jī)質(zhì)的分解和累積速率會(huì)因海拔變化而受到氣候和植被類型的影響。

九連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)始建于1975年，之后開(kāi)始實(shí)施封山育林管理，2003年6月晉升為國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，區(qū)內(nèi)的黃牛石山峰垂直海拔梯度約1 100 m，是江西省境內(nèi)第6高峰，選取該地作為研究對(duì)象在一定程度上能反映封山育林后亞熱帶山地土壤有機(jī)碳的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。選取1982和2015年九連山各海拔高度下的森林土壤剖面，記錄其海拔、植被類型等情況，測(cè)定33 a前后不同海拔梯度下各土壤層次的有機(jī)碳含量及儲(chǔ)量的變化，結(jié)果有助于揭示封山育林后亞熱帶山地各土壤剖面有機(jī)碳垂直分布格局及不同植被類型和海拔對(duì)土壤有機(jī)碳變化的影響，探討如何通過(guò)育林措施來(lái)提高亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)的固碳效應(yīng)，為改善亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯管理提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

江西九連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于江西省龍南縣境內(nèi)，總面積約13 411.6 hm2，屬于南嶺東段九連山山脈的北坡，海拔380～1 430 m，該保護(hù)區(qū)地處北緯24°31′～24°35′，東經(jīng)114°26′～114°29′，為典型的中山地貌，是贛、粵兩省分界的一條山脈，年均氣溫16.7～17.4 ℃，年均降水量為1 927.4～1 954.6 mm[20]。在中國(guó)植被區(qū)劃中九連山屬中亞熱帶濕潤(rùn)常綠闊葉林與南亞熱帶季風(fēng)常綠闊葉林過(guò)渡地帶，植被類型根據(jù)海拔梯度從低到高的順序劃分為亞熱帶低山丘陵針葉林(竹林、人工林)、亞熱帶常綠落葉闊葉混交林(次生闊葉林)、亞熱帶常綠闊葉林、山頂矮林(杜鵑林)及山地草甸[21]。

1.2 取樣方法

1982年，依據(jù)海拔范圍由下自上每隔100 m的間距和不同植被類型(竹林、人工林、次生闊葉林、常綠闊葉林、杜鵑林和高山草甸)來(lái)共同選擇人為干擾強(qiáng)度較小的區(qū)域設(shè)置土壤剖面，因此，100 m的海拔間隔內(nèi)所選擇的土壤剖面數(shù)量會(huì)根據(jù)其植被類型的不同而有所差異，其中300～400 m設(shè)置竹林和人工林2個(gè)土壤剖面，400～600 m設(shè)置2個(gè)人工林土壤剖面，600～700 m設(shè)置竹林、人工林、次生闊葉林3個(gè)土壤剖面，700～800 m設(shè)置常綠闊葉林、竹林、次生闊葉林3個(gè)土壤剖面，800～900 m設(shè)置常綠闊葉林、人工林、次生闊葉林3個(gè)土壤剖面，900～1 100 m為2個(gè)常綠闊葉林土壤剖面，1 100～1 300 m為3個(gè)杜鵑林土壤剖面，1 300～1 430 m為2個(gè)高山草甸土壤剖面，共設(shè)置了20個(gè)土壤剖面。記錄每個(gè)剖面的植被類型以及海拔、土壤層次等信息[22]；2015年，在原有采樣點(diǎn)附近進(jìn)行重新采樣，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法挖掘土壤剖面，隨后按照0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm的土層深度進(jìn)行分層采集環(huán)刀土樣以及適用于分析土壤有機(jī)碳含量的土樣，不同的土壤剖面每層均采集2個(gè)環(huán)刀土樣和2個(gè)有機(jī)碳土樣。33 a前后所取樣品均在自然風(fēng)干后保存帶回實(shí)驗(yàn)室分析，土壤密度用環(huán)刀法測(cè)定，有機(jī)碳土樣經(jīng)風(fēng)干和研磨后再過(guò)0.15 mm孔篩，有機(jī)碳含量采用重鉻酸鉀-硫酸亞鐵滴定法進(jìn)行測(cè)定[23]，且每個(gè)土壤剖面不同深度土樣的土壤密度和有機(jī)碳含量均取各自2個(gè)樣品的平均值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

不同土壤層次的有機(jī)碳儲(chǔ)量公式為[24]:

Si=Ciρidi/10

(1)

式中:Si為第i層土壤碳儲(chǔ)量(t·hm-2);Ci為第i層土壤有機(jī)碳含量(g·kg-1);ρi為第i層土壤密度(g·cm-3);di為第i層土壤深度(cm);10為單位轉(zhuǎn)換系數(shù)。

不同土壤層次33 a有機(jī)碳含量和碳儲(chǔ)量變化計(jì)算公式為：

△Ci=Ci,2015-Ci,1982

(2)

△Si=Si,2015-Si,1982

(3)

式中:△Ci為33 a有機(jī)碳含量變化(g·kg-1); △Si為33 a有機(jī)碳儲(chǔ)量變化(t·hm-2);Ci,1982和Ci,2015分別為1982和2015年第i層土壤有機(jī)碳含量(g·kg-1);Si,1982和Si,2015分別為1982和2015年第i層土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量(t·hm-2)。表1為不同土壤層次有機(jī)碳含量和碳儲(chǔ)量及土壤容重。

表1 不同土壤層次的土壤容重、 有機(jī)碳含量及儲(chǔ)量

用一元線性回歸分析33 a不同土壤層次的有機(jī)碳含量和碳儲(chǔ)量變化隨海拔升高的變化規(guī)律；通過(guò)單因素方差分析和多重比較法分析33 a前后不同土壤層次的有機(jī)碳含量和碳儲(chǔ)量變化在不同植被類型之間的差異性；為了探討影響土壤有機(jī)碳含量和儲(chǔ)量的關(guān)鍵環(huán)境因子，以年份(1982、2015)和海拔(380～1 430 m)為固定效應(yīng)，植被類型(竹林、人工林、次生闊葉林、常綠闊葉林、杜鵑林和高山草甸)為隨機(jī)效應(yīng)，用2個(gè)年份(共2×20=40)不同土壤層次(0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm)的有機(jī)碳含量和儲(chǔ)量作為因變量來(lái)構(gòu)建混合線性模型,對(duì)所有模型的邊際決定系數(shù)(marginalR2)和條件決定系數(shù)(conditionalR2)進(jìn)行估計(jì)，前者表示僅由固定效應(yīng)解釋的變異，后者則為固定效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)共同解釋的變異[25]，二者反映了自變量對(duì)解釋因變量變異的重要程度。所有統(tǒng)計(jì)分析和作圖均使用R.3.5.1軟件完成，數(shù)據(jù)分析主要使用R軟件中的lme4、lmerTest包等軟件包完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)碳含量和碳儲(chǔ)量變化隨海拔的變化規(guī)律

從圖1可知，33 a前后有機(jī)碳含量變化在0～40 cm土層內(nèi)均隨海拔升高而呈線性增大的趨勢(shì)，而碳儲(chǔ)量變化與海拔的關(guān)系和與有機(jī)碳含量變化的規(guī)律基本一致。由回歸方程可知，隨海拔的升高，土壤有機(jī)碳含量變化的累積速率隨土層加深而逐漸增大，即20～40 cm土層的有機(jī)碳含量變化累積速率最大；與之類似，碳儲(chǔ)量變化的累積速率隨土層加深而逐漸加快。據(jù)此預(yù)測(cè)33 a前后海拔每上升100 m在0～40 cm土層內(nèi)有機(jī)碳含量變化總體增加4.91 g·kg-1，有機(jī)碳儲(chǔ)量變化則增加7.25 t·hm-2。

(a) 0～10 cm有機(jī)碳含量變化(b) 0～10 cm有機(jī)碳儲(chǔ)量變化 Changes in the organic carbon content of 0～10 cm Changes in the organic carbon storage of 0～10 cm (c)10～20 cm有機(jī)碳含量變化(d)10～20 cm有機(jī)碳儲(chǔ)量變化 Changes in the organic carbon content of 10～20 cm Changes in the organic carbon storage of 10～20 cm (e) 20～40 cm有機(jī)碳含量變化(f) 20～40 cm有機(jī)碳儲(chǔ)量變化 Changes in the organic carbon content of 20～40 cm Changes in the organic carbon storage of 20～40 cm

2.2 有機(jī)碳含量和碳儲(chǔ)量變化隨植被類型的變化規(guī)律

圖2(a)表明，從同一土壤層次不同植被類型之間的有機(jī)碳含量變化來(lái)看，杜鵑林0～10 cm和10～20 cm土層的有機(jī)碳含量變化顯著高于人工林，而其他植被類型在0～10 cm和10～20 cm土層間無(wú)差異；高山草甸和杜鵑林20～40 cm土層的有機(jī)碳含量變化均顯著高于其他植被類型，但杜鵑林20～40 cm土層的有機(jī)碳含量變化與高山草甸間無(wú)差異；針對(duì)同一植被類型下不同土壤層次的有機(jī)碳含量變化而言，高山草甸20～40 cm土層的有機(jī)碳含量變化顯著高于0～10 cm，而10～20 cm土層與其他土壤層次間均無(wú)顯著差異，且其他土壤層次和植被類型的有機(jī)碳含量變化均無(wú)差異。

由圖2(b)可知，杜鵑林0～10 cm土層的碳儲(chǔ)量變化顯著高于人工林，而其他植被類型與杜鵑林和人工林無(wú)顯著差異；10～20 cm土層的碳儲(chǔ)量變化在不同植被類型間無(wú)差異；高山草甸20～40 cm土層的碳儲(chǔ)量變化顯著高于其他植被類型，杜鵑林20～40 cm土層的碳儲(chǔ)量變化與竹林、人工林和次生闊葉林有顯著差異，而常綠闊葉林20～40 cm土層的碳儲(chǔ)量變化與除高山草甸外的其他植被類型均無(wú)差異。此外，所有植被類型和土壤層次的碳儲(chǔ)量變化均不存在差異。

注:不同小寫字母代表同一土層在不同植被類型間差異顯著,不同大寫字母代表同一植被類型在不同土層下差異顯著。Note: different lowercase letters represent significant differences between different vegetation types for the same soil layer, and different uppercase letters represent significant differences between different soil layers for the same vegetation type.

2.3 各因素對(duì)不同土層有機(jī)碳含量及儲(chǔ)量的影響

從混合線性模型的結(jié)果(表2)可知，0～10 cm土層的有機(jī)碳含量受海拔和植被類型的影響，各解釋了34.0%和19.8%的變異；而有機(jī)碳儲(chǔ)量同時(shí)受到海拔(16.2%)和植被類型(30.0%)的影響；10～20 cm土層的有機(jī)碳含量和碳儲(chǔ)量與植被類型無(wú)關(guān)，海拔各解釋了28.3%和44.3%的變異；而20～40 cm土層的有機(jī)碳含量受海拔和植被類型的影響，可解釋其約21%和5%的變異；有機(jī)碳儲(chǔ)量同時(shí)受到海拔(15.3%)、植被類型(7.9%)的影響?？傊?～10 cm土層有機(jī)碳含量主要受海拔的影響，其次是植被類型，而碳儲(chǔ)量則主要受植被類型的影響，其次是海拔；10～20 cm土層有機(jī)碳則只受海拔的影響；而20～40 cm土層的有機(jī)碳主要受海拔的影響，其次是植被類型；各土壤層次有機(jī)碳變化不受年份的顯著影響，植被類型對(duì)0～10 cm土層有機(jī)碳的影響強(qiáng)于10～20 cm和20～40 cm土層。

表2 各土層有機(jī)碳含量及儲(chǔ)量的混合線性模型結(jié)果

3 討論

研究結(jié)果表明，封育33 a后0～40 cm土層的有機(jī)碳含量和碳儲(chǔ)量變化均隨海拔升高而呈線性增大的趨勢(shì)，這與大圍山國(guó)家森林公園、太白山北坡、祁連山等有機(jī)碳變化情況一致[14,26-27]。海拔升高，土壤所處的微氣候、地形及其理化性質(zhì)都會(huì)隨之改變，這些因素會(huì)對(duì)土壤有機(jī)碳的分布造成影響[28]，尤其在山地生態(tài)系統(tǒng)中，海拔不僅會(huì)影響土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化速度，還可能使土壤有機(jī)碳庫(kù)大小及組成發(fā)生變化[29]。由于海拔升高使溫度降低、降水量增加，導(dǎo)致土壤中微生物的活動(dòng)水平下降，延緩?fù)寥烙袡C(jī)碳釋放的進(jìn)程，所以0～40 cm土層的有機(jī)碳含量和碳儲(chǔ)量變化均表現(xiàn)為線性遞增的分布規(guī)律。此外，封育33 a后,土壤有機(jī)碳含量和碳儲(chǔ)量變化的累積速率隨海拔升高和土層加深而逐漸增大，其中20～40 cm土層有機(jī)碳變化的累積速率最高，這可能與土壤有機(jī)質(zhì)的輸入(凋落物、根系等)和輸出(微生物分解)水平有關(guān)，這些方面會(huì)受到自然(氣候、地形)和人為(施肥、砍伐)因素的作用[30]。海拔通過(guò)氣候變化來(lái)間接影響土壤有機(jī)質(zhì)的分解過(guò)程，導(dǎo)致分解速度逐漸減慢，隨著土層厚度的不斷加深，氣候?qū)ι顚油寥烙袡C(jī)碳變化的影響較小，會(huì)增加高海拔地區(qū)和深層土壤的有機(jī)碳累積[31]。

土壤有機(jī)碳含量及儲(chǔ)量顯著變化的原因主要與高海拔地區(qū)的杜鵑林和高山草甸的土壤有機(jī)碳含量及儲(chǔ)量增加有關(guān)。首先，杜鵑林0～10 cm土層的有機(jī)碳含量及儲(chǔ)量變化均顯著高于人工林，且杜鵑林10～20 cm土層的有機(jī)碳含量變化也顯著高于人工林。不同海拔下的森林植被組成及其豐富度會(huì)導(dǎo)致土壤有機(jī)碳垂直分布差異較大[32]。杜鵑林處于高海拔地區(qū)，隨時(shí)間推移高海拔地區(qū)受到紫外線輻射強(qiáng)度較大，溫度從1982年的16.7 ℃增加至2015年的17.4 ℃，有研究表明溫度每上升1 ℃，全球有11～34 Gt的土壤有機(jī)碳被分解出來(lái)，導(dǎo)致CO2濃度顯著增加、植物的C/N比上升20%～40%，甚至增加1倍，促進(jìn)植物光合作用和生產(chǎn)力提高，增加高海拔地區(qū)的土壤有機(jī)碳輸入量和促進(jìn)碳固定，使杜鵑林0～20 cm土層的有機(jī)碳逐漸累積[33-34]。其次，高海拔地區(qū)的高山草甸和杜鵑林20～40 cm土層的有機(jī)碳含量及儲(chǔ)量變化顯著高于其他植被類型，高山草甸20～40 cm土層的有機(jī)碳含量變化顯著高于0～10 cm。一方面可能因?yàn)槠渌幁h(huán)境的土壤溫度較低，有機(jī)碳釋放速度較慢，促進(jìn)了該地區(qū)土壤碳庫(kù)的積累[35]。另一方面，杜鵑林和高山草甸20～40 cm層都屬于母質(zhì)層，33 a后母質(zhì)層巖石風(fēng)化加劇，根系生物量隨植被恢復(fù)程度的提高也在增加，更多的植物根系逐漸擴(kuò)展至20～40 cm土層，使高海拔地區(qū)植被20～40 cm土層的有機(jī)碳顯著增加[36]。

從各環(huán)境因子對(duì)不同土壤層次有機(jī)碳含量及儲(chǔ)量的影響來(lái)看，0～10 cm和20～40 cm土層的有機(jī)碳含量受植被類型的影響，但10～20 cm土層不受其影響。不同海拔的植被種類組成會(huì)通過(guò)影響土壤中植物殘?bào)w的分解速度及光合產(chǎn)物的分配情況來(lái)間接改變土壤有機(jī)碳的分布[37]。杜鵑林和高山草甸多為低矮的草灌植物，種類單一，而低海拔地區(qū)大多為常綠闊葉林，植被種類豐富，導(dǎo)致不同海拔下植被生物量有所差異，土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量分布不均。高海拔地區(qū)的植被根系分布較淺，凋落物分解的有機(jī)碳大多積累在表層土中，而植被生長(zhǎng)過(guò)程中主要利用10～20 cm土層的有機(jī)質(zhì)，可能是因?yàn)榈蚵湮锓纸膺^(guò)程中所產(chǎn)生的有機(jī)碳抵消了植被生長(zhǎng)過(guò)程中所吸收的有機(jī)碳，而造成10～20 cm土層不受植被類型的顯著影響[38]。其次，0～10 cm和20～40 cm土層的碳儲(chǔ)量主要受植被類型和海拔的共同影響，海拔升高、氣溫下降，其植被類型也有所改變，植被類型對(duì)土壤有機(jī)碳的影響主要由植被的凋落物量及土壤有機(jī)碳的累積量來(lái)決定，而植被凋落物量和土壤有機(jī)碳的累積量會(huì)隨土層厚度的增加產(chǎn)生差異[39]。高山草甸的表層土濕度較大，水分會(huì)影響土壤孔隙度，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)礦化速度減慢，便于土壤有機(jī)質(zhì)的積累，而深層土雖然水分減少，但由于溫度較低，土壤微生物活動(dòng)受限，也利于儲(chǔ)存土壤有機(jī)質(zhì)[40]。綜上所述不同海拔梯度或植被類型的土壤有機(jī)碳存在差異的原因不僅與植被生長(zhǎng)情況即封山育林后植被恢復(fù)導(dǎo)致土壤有機(jī)碳輸入量增加有關(guān)，還與氣候變化帶來(lái)的增溫效應(yīng)有關(guān)。

4 結(jié)論

通過(guò)分析不同海拔梯度下各土壤層次33 a的有機(jī)碳含量和碳儲(chǔ)量變化及影響因素，發(fā)現(xiàn)33 a前后有機(jī)碳含量和碳儲(chǔ)量變化在0～40 cm土層內(nèi)均隨著海拔升高而呈線性增大的趨勢(shì)，而且土壤有機(jī)碳變化的累積速率隨土層加深而逐漸增大。由混合線性模型的結(jié)果可知各土壤層次的有機(jī)碳變化都顯著受到海拔和植被類型的影響，其中植被類型對(duì)0～10 cm土層內(nèi)有機(jī)碳的影響強(qiáng)于10～20 cm和20～40 cm。隨著時(shí)間推移全球氣候變暖程度逐漸加劇，高海拔地區(qū)杜鵑林、高山草甸在33 a后因溫度上升導(dǎo)致其光合作用和生長(zhǎng)速度顯著提高，碳固定加強(qiáng)，所以土壤有機(jī)碳含量及儲(chǔ)量也有所增加。氣候變化和植被生長(zhǎng)過(guò)程對(duì)不同海拔下的土壤有機(jī)碳垂直分布產(chǎn)生顯著影響，研究結(jié)果可為全球氣候變化背景下亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)的土壤碳匯管理提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)。