不同退耕还林年限下桉树人工林土壤有机碳组分δ^(13)C特征OA

为探讨退耕还林对土壤有机碳(SOC)及其组分含量和相互转化的影响,基于稳定碳同位素自然丰度(δ^(13)C),以不同退耕还林年限(1、3、4、10 a)桉树林为研究对象,以耕地(退耕还林0 a)为对照,分析了颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)的含量及δ^(13)C值变化,并量化了碳组分之间的碳流路径。结果表明:退耕还林显著提升了SOC含量,短期恢复(退耕还林1 a)后,SOC含量增加104.2%,其中POC和MAOC含量分别增加56.2%和189.0%;长期恢复阶段(退耕还林10 a),SOC增幅达到124.7%,POC增幅进一步扩大至110.5%,MAOC含量与退耕还林1 a时相近,三者呈现同步增长趋势(P<0.05)。δ^(13)C_POC和δ^(13)C_MAOC逐渐降低,表明退耕还林减缓了SOC分解。碳流路径在退耕还林1 a土壤中表现为从MAOC到POC,在退耕还林3~10 a土壤中则从POC到MAOC,且碳流动强度先增后减,退耕还林4 a时达到峰值。相关分析显示,SOC及其组分与pH和全氮(TN)呈显著正相关,δ^(13)C_POC与土壤含水量(SWC)呈显著正相关,而δ^(13)C_MAOC与SWC、SOC和TN呈显著负相关,揭示了退耕还林背景下SOC动态与土壤理化性质之间的密切关系。总体上,退耕还林显著增加SOC含量,降低δ^(13)C值,减缓SOC周转速率,从而提升土壤碳储量。