林下植被管理对橡胶林土壤碳氮储量的影响

　　林下植被的有效管理对森林生物多样性保护和生态系统功能的维持至关重要。然而，非传统的林下管理措施对人工经济林的土壤养分循环等关键生态系统过程的影响仍然知之甚少。

　　中国科学院西双版纳热带植物园农林复合生态系统研究组硕士研究生任燕在刘成刚研究员等的指导下，以西双版纳橡胶人工林为研究对象，量化了七年的林下植被常规管理、施用除草剂、自然恢复及农林复合系统（林下间作豆科灌木）对土壤有机碳（SOC）和总氮（STN）储量的累积效应。研究发现，相对于常规管理，林下自然恢复和农林复合系统增加了本地与入侵植物物种的数量，产生了更高的地上和地下生物量，而施用除草剂则降低了物种数量和地下生物量。同时，土壤0–20 cm表层储存了更多的SOC和STN，分别在自然恢复达到（+ 9.6 Mg C ha^–1; + 0.7 Mg N ha^–1）和农林复合系统（+ 10.7 Mg C ha^–1; + 0.6 Mg N ha^–1）。然而，在底层0.2–1.0 m时，自然恢复的碳氮储量维持稳定，但农林复合系统却逐渐降低。在整个1 m土壤剖面上，SOC和STN年增量分别在自然恢复和农林复合系统达到了1.7 和 1.0 Mg C ha^–1 yr^–1与0.02 和 –0.14 Mg N ha^–1 yr^–1。相反的，施用除草剂显著降低了SOC和STN储量及其年增量。此外，表层SOC和STN储量的变化主要由植被地上生物量和凋落物量决定，而深层则取决于根系生物量。凋落物厚度也能有效反映SOC和STN存储的动态变化。结果表明，橡胶林林下自然更新和间作对增加土壤碳氮储量具有重要的潜力，但应避免多年生豆科深根灌木单独间作，以减少深层土壤氮储量的损失。此外，有针对性地管理林下入侵物种对于确保生态系统的脆弱性和对气候变化的适应能力至关重要。研究结果对林下植被保护和土壤养分供应的可持续林下管理策略的制定具有重要意义。未来的研究应关注不同多样性梯度或不同生活型（即一年生和多年生农林复合系统）林下植被土壤养分储存的差异及其潜在的微生物机制。  

　　研究结果以Understory vegetation management regulates soil carbon and nitrogen storage in rubber plantations为题发表在Nutrient Cycling in Agroecosystems期刊上。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院及云南省等项目的资助。此外，研究还得到公共技术中心的大力支持，在此一并致谢。  

　　图1. 不同林下管理方式对橡胶林植被与土壤碳氮储量的影响示意图