模拟凋落物添加导致天然林和人工林产生相反的激发效应

该论文过去几十年里；我国南方大量天然林被砍伐营造大面积的人工林；尤其是杉木人工林。天然林转变成杉木人工林导致土壤有机碳大量损失；而土壤碳损失的机理尚不清楚。激发效应被认为是调控土壤碳循环过程的重要环节；正激发效应可能会导致土壤碳的损失；而负激发效应可能促进土壤碳的积累。因此；森林转换导致土壤碳损失与激发效应可能存在某种联系。本研究通过采集格氏栲天然林和杉木人工林表层土壤；并采用室内土壤碳矿化培养实验的方法；将13C标记的杉木叶片分别加入两种土壤中；进行了为期195天的培养实验。结果表明：杉木叶片添加使格氏栲天然林土壤产生正激发效应；而使杉木人工林土壤产生负激发效应。在此基础上提出了天然林和人工林产生不同激发效应的机理概念图；认为土壤微生物对杉木叶片的适应性差异决定了激发效应的大小和方向。我们推断天然林转变为杉木人工林初期；由于天然林土壤微生物对杉木凋落物的不适应性；导致微生物更多的分解土壤有机质产生正激发效应；导致土壤有机碳的损失；然而；随着杉木人工林的成熟；土壤微生物逐渐适应了杉木凋落物；因而产生负激发效应；有利于土壤有机碳的积累。因此；天然林转变成人工林初期由正激发效应导致的土壤碳损失能够被后期负激发效应引起的碳积累所抵消。