火烧迹地土壤碳周转速率对火烧强度与植被恢复类型的响应OACHSSCD

森林火灾是扰动亚热带森林生态系统碳循环的关键因素,准确评估火烧迹地土壤碳动态对预测区域碳收支具有重要意义。然而,当前对亚热带地区火后植被恢复初期土壤碳周转过程及其驱动机制的认识仍较为有限。以重庆缙云山火烧迹地为研究区,基于稳定碳同位素(δ^(13)C)分析和随机森林模型,分析火后不同植被恢复类型(草本、灌草混合、乔灌混合;以下简称草本、灌草和乔灌)与未火烧林地土壤碳循环特征的差异,并探讨其主要驱动因素。结果表明:(1)不同植被类型间土壤δ^(13)C值和土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)含量存在显著差异(P<0.05),SOC含量总体上呈现乔灌>灌草>草本>未火烧林的变化趋势,δ^(13)C值表现为未火烧林>乔灌>灌草>草本;(2)林火干扰在火后植被恢复初期显著降低了土壤碳周转速率(P<0.05),未火烧林的碳周转速率最高;在火烧迹地中,碳周转速率总体表现为乔灌>灌草>草本,且火烧强度与碳周转速率呈显著负相关(P<0.05);(3)植被恢复类型与火烧强度是调控土壤碳周转速率的主导因子,其总体影响高于土壤理化性质。其中,火烧强度对碳周转速率的贡献率最高(22.68%),并通过影响初始植被恢复类型(高强度火烧区以草本为主,低强度火烧区更易形成灌木和乔木)对土壤碳周转产生间接调控作用。研究结果表明,在森林恢复管理中应重视火烧强度的空间异质性,对重度火烧区采取适当的人工抚育措施以加快乔灌植被恢复,促进森林土壤碳汇功能的恢复与提升。