塞罕坝地区地处冀北山地与蒙古高原交汇区。在20世纪60年代以前，由于长期的人为破坏，该地区森林植被发生严重退化，形成大面积的沙荒地。从20世纪60年代开始，该地区进行大规模的人工造林，逐渐形成以华北落叶松(Larix principis-rupprechlii Mayr.)、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica Litv.)和云杉(Picea asperataMast.)为建群种的人工林景观。这些人工林不仅具有防风固沙、水土保持等生态效益，同时发挥着重要的碳汇作用。本文以塞罕坝地区三种典型人工林类型为研究对象，以未造林的沙荒地为对照，从土壤有机碳贮量、土壤有机碳组成等方面，对不同人工林类型之问，以及人工林与天然次生林和沙荒地之间土壤有机碳的差异进行了研究，旨在了解塞罕坝地区的人工造林对该地区土壤有机碳的影响，为该地区人工林的碳汇作用定量评价及以碳汇为目标的森林经营提供科学依据。主要研究结果如下: (1)塞罕坝地区不同类型人工林的土壤有机碳含量和有机碳密度均存在有一定的差异，总体上，土壤有机碳含量分别为云杉人工林、华北落叶松人工林和樟子松人工林。云杉人工林、华北落叶松人工林和樟子松人工林的0-60cm土壤有机碳密度分别为22.51kg·m-2、21.82kg·m-2、16.55kg·m-2。各人工林类型之问的差异与土层的深度有关，随着土层深度的增加，差异逐渐减小。 (2)塞罕坝地区人工林的土壤有机碳贮量明显高于沙荒地(p＜0.05)，云杉、华北落叶松和樟子松人工林的0-60cm土壤有机碳密度分别是沙荒地的7.4倍、7.2倍和5.4倍。该地区的人工林与白桦天然次生林的土壤有机碳贮量没有明显的差异，人工林0-60cm土壤有机碳贮量在16.55kg·m-2-22.51kg·m-2之间，天然次生白桦林为19.66kg·m-2。说明通过人工造林可以达到与天然林相近的土壤有机碳贮量。 (3)塞罕坝地区的人工林土壤微生物生物量碳含量明显高于沙荒地(p＜0.05)，云杉、华北落叶松和樟子松人工林0-60cm土层土壤微生物量碳密度分别为193.29g·m-2、158.97g·m-2、73.49g·m-2，而沙荒地仅为5.55g·m-2，前者是后者的34.8倍、28.6倍、13.2倍。不同类型的人工林土壤微生物量碳、颗粒有机碳、水溶性有机碳的含量均表现为云杉林＞华北落叶松林＞樟子松林;而轻组有机碳含量为云杉林＞樟子松林＞华北落叶松林;易氧化有机碳含量表现为华北落叶松林＞云杉林＞樟子松林。不同林分土壤有机碳组分含量之间的差异随土层深度加深，也逐渐减小。人工林的土壤有机碳组分与天然林的土壤碳组分也有差异，这种差异与林分类型有关。云杉和华北落叶松两种人工林0-60cm土壤微生物量碳密度和颗粒有机碳密度高于白桦天然次生林，而樟子松林却低于白桦天然次生林;云杉和樟子松两种人工林0-60cm的土壤轻组有机碳密度高于白桦天然次生林，而华北落叶松林的却低于白桦天然次生林;白桦天然林的0-60cm土壤易氧化有机碳密度比3种人工林的都高;人工林与白桦天然林的土壤水溶性有机碳密度之问没有明显差异。 (4)随林分年龄增加，华北落叶松人工林土壤有机碳含量和碳密度表现为先增加后降低的趋势。在40年左右时，土壤中有机碳密度最高。随着年龄增加，土壤微生物生物量碳的数量逐渐减少，意味着林分年龄越大，土壤中有机碳贮量越稳定。林分年龄对颗粒有机碳的影响并不大。 (5)华北落叶松二代林的土壤有机碳贮量明显高于一代林(p＜0.05)，而微生物量碳含量却低于一代林，说明华北落叶松二代林中微生物的数量在下降，但土壤有机碳则更为稳定。一代林与二代林土壤中的颗粒有机碳、易氧化有机碳、水溶性有机碳含量没有明显差异。 本研究表明，塞罕坝地区大面积的人工造林明显提高了该地区土壤有机碳含量及碳贮量，但不同人工林之间的土壤碳贮量及其组成存在差异。
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