火干扰对寒温带森林土壤活性有机碳和黑碳储量影响及恢复的研究

In this project, we selected larix gmelinii forest and birches as materials, which are typical vegetations in Greater Khingan Mountain, Northern China, sensitive to climate change and with high-frequency fire. comparative studies on forest soil active organic carbon composition and the black carbon through different interference intensity and recovery stages with the method of space instead of time, we were to explore the action mechanism that vegetation restoration was associated with their recovery features of soil active organic carbon and black carbon storage after fire, and were to explained the action mechanism of forest fire on soil active organic carbon and black carbon storage and their recovery features n the boreal forest in Greater Khingan Mountain, Northern China.

本项目以林火干扰频繁且对气候变化敏感区域的兴安落叶松林和白桦林为研究对象，通过对不同火干扰强度和不同恢复阶段的森林土壤活性有机碳组分及黑碳含量比较研究，采用空间代替时间的方法，探索林火干扰驱动与植被恢复关联的土壤活性有机碳和黑碳储量的恢复过程与机理，阐述不同强度林火干扰下寒温带兴安落叶松林和白桦林土壤活性有机碳和黑碳储量的变化，揭示火干扰对寒温带土壤活性有机碳和黑碳储量的影响及恢复过程机理。

本项目进行了不同强度火干扰对寒温带兴安落叶松林和白桦林土壤理化性质、土壤养分、土壤活性碳及黑碳的影响及不同年限高强度火干扰后土壤活性有机碳和黑碳恢复等方面的研究，主要研究结果如下：.1、在兴安落叶松林和白桦林火烧迹地中，高强度火干扰后显著降低了土壤0-10cm土层土壤中P、Ca、C 含量，差异显著（P＜0.05），增加了土壤中K和全N含量，没有显著影响土壤10-20cm土层土壤养分含量；低强度火干扰降低了P、K、Ca含量，增加了全N含量，但对P影响显著（P＜0.05）；.2、高强度火干扰显著降低了土壤0-10cm土层微生物生物量碳、易养化碳、颗粒有机碳和水溶性有机碳含量（P＜0.05），显著增加了土壤中黑碳含量（P＜0.05），10-20cm土层也有类似变化，但差异不显著（P＞0.05），低强度火干扰影响不显著（P＞0.05）；.3、兴安落叶松林和白桦林火烧迹地中活性有机碳组分季节动态变化不同，总有机碳和黑碳季节动态变化不显著；不同强度火干扰未显著影响微生物生物量碳、水溶性有机碳、易养化碳和颗粒有机碳等活性有机碳的季节动态变化；.4、相同林龄，白桦林不同强度火烧迹地中土壤活性有机碳和黑碳均值含量高于兴安落叶松林；.5、0-10cm土层中土壤微生物生物量碳、易养化碳、颗粒有机碳和黑碳、土壤养分P、K、Ca、N、C含量高于10-20cm土层，而水溶性有机碳在夏季、秋季和冬季出现下沉现象，10-20cm土层含量高于0-10cm土层；.6、不同年限高强度火干扰过兴安落叶松林和白桦林土壤中活性有机碳和黑碳随着火后恢复时间越长，各类碳累积含量越高，土壤0-10cm土层中变化显著（P＜0.05），高强度火烧迹地和对照样地中碳含量差异不显著（P＜0.05），但对照样地依然高于高强度火烧样地，差异还存在。.本研究结果将为研究中国北方森林系统火干扰土壤活性有机碳和黑碳的动态变化、影响因子及其火后的恢复提供数据基础。