摘要
桉树（Eucalyptus）是中国南方主要速生造林树种之一，为满足社会需要多采用多代连栽模式，在生态层面造成了许多影响，目前对于土壤团聚体的分布与稳定性以及相关碳、氮、磷组分的研究仍然存在研究空白。因此本研究采用空间替代时间方法，比较了亚热带地区6年生的第一代（I）、第二代（II）和第三代（III）桉树人工林之间的土壤团聚体稳定性以及相关碳、氮、磷组分的含量和储量，探讨其组分的分布及转化。通过采集0-20 cm和20-40 cm深度的土壤样品，并测定各种土壤指标如土壤团聚体稳定性(平均重量直径、几何平均直径和分形维数)、与土壤团聚体相关的有机碳组分(活性有机碳、半活性有机碳和顽固有机碳)、有机氮组分(全水解态氮、酸不溶态氮、水解铵态氮、氨基酸态氮、氨基糖态氮和可水解未识别态氮)、无机氮组分（铵态氮、硝态氮）和磷组分（树脂磷、碳酸氢钠无机磷、碳酸氢钠有机磷、氢氧化钠无机磷、氢氧化钠有机磷、稀盐酸提取磷、浓盐酸提取无机磷、浓盐酸提取有机磷和残余磷）为比较依据。研究结果表明： (1) 不同连栽代次桉树人工林土壤团聚体占比均以gt;2 mm粒径为主，占比为43.6~61.1%，随着连栽代次的增加，lt;0.25 mm粒径团聚体的占比增加，从8.1%增加到21.9%。土壤稳定性指标平均重量直径和几何平均直径随代次增加而降低，而分形维数值则相反增加。 (2) 随着桉树人工林连栽代次增加及土层加深，全土及各粒径团聚体中土壤有机碳、活性有机碳、半活性有机碳和顽固有机碳含量与储量均减少。土壤有机碳及其组分在lt;0.25 mm和0.25-1 mm粒径团聚体中集中，gt;2 mm粒径含量最低，平均比其余粒径团聚体含量低30.7%，但gt;2 mm粒径团聚体的储量最高，平均比其余粒径团聚体储量高256.6%。连栽对土壤的碳循环有显著负面影响，导致土壤碳有效性的总体下降。 (3) 随桉树人工林连栽代次增加及土层加深，全氮、全水解态氮组分、无机氮组分等氮含量总体减少，只有第二代林中的酸不溶态氮和可水解未识别态氮含量最高。全氮及其组分主要集中在lt;0.25 mm和0.25-1 mm团聚体，gt;2 mm粒径最低，平均比其余粒径团聚体含量低30.7%，但gt;2 mm团聚体的储量最高，平均比其余粒径团聚体储量高324.1%。连栽对土壤的氮循环有显著负面影响，导致土壤氮有效性的总体下降。 (4) 随着桉树人工林连栽代次增加，树脂磷等高活性磷组分的量减少，而稀盐酸提取磷等低活性磷组分的含量增加。全磷及其组分主要分布于lt;0.25 mm和0.25-1 mm粒径团聚体中，gt;2 mm粒径含量最低，平均比其余粒径团聚体含量低13.4%，但gt;2 mm团聚体的储量最高，平均比其余粒径团聚体储量高259.4%。连栽对土壤的磷循环有显著负面影响，导致土壤磷有效性的总体下降。 (5)冗余分析和偏最小二乘法结构方程模型的结果显示，桉树连栽通过影响土壤环境因素、土壤团聚体分布和稳定性特征间接影响土壤碳氮磷及其组分储量，其中土壤团聚体稳定性是最主要的影响因素。 综上所述，本研究发现土壤团聚体稳定性和土壤碳氮磷及其组分的含量、储量随桉树人工林连栽代次增加而减少，同时C、N、P组分的循环转化随连栽代次增长而受到抑制，导致土壤C、N、P总体有效性下降，进而破坏了森林土壤生态环境质量。其中土壤团聚体稳定性的下降是导致土壤C、N、P库减少的关键因素。
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