土壤有机碳库作为陆地碳库的主要部分，在全球碳循环中发挥着重要作用(Davidson et al., 2000;Prentice et al., 2001)。土壤有机碳的吸存和动态变化与土地利用、土壤碳库管理活动密切相关(Post et al., 2000; Wang et al., 2003)，已有大量研究对森林、草原、湿地、农田等不同土地利用方式下的土壤有机碳含量分布、变化、储量估算及影响因素等进行了深入探讨(傅华等，2004; Ogle et al., 2005; 姜勇等，2007; 王丹等，2009; 徐欢欢等，2010)。毛竹(Phyllostachys edulis)林是我国南方最典型的森林资源类型之一，经营干扰频繁，相对于其他森林或土地利用类型，其土壤有机碳库管理与精确估算更易受人类活动方式的影响。近年来关于毛竹林生态系统碳密度、碳储量的研究较多(周国模等，2004; 王兵等，2008; 漆良华等，2009)，而关于其土壤有机碳动态及其影响机制的报道则较少(周国模等，2006;李永夫等，2010)。在全球气候变化背景下，同时实现毛竹林经营收益与土壤碳积累、吸存也日益成为关注焦点。湘中丘陵区为我国毛竹林集中分布的中心区域之一，典型竹林类型有毛竹纯林和毛竹-杉木(Cunninghamia lanceolata)混交林，本研究以这两种典型竹林为研究对象，揭示其土壤总有机碳及不同形式活性有机碳含量的垂直分布、季节动态，以及对土壤环境因子的响应规律，可为毛竹林科学经营、土壤有机碳稳定性维持、碳汇功能提升提供依据。

研究区位于湖南省益阳市赫山区泥江口镇、新市渡镇(112°30'—112°43' E，28°16'N—28°29'N)，属于雪峰山余脉，丘陵地貌，海拔300m，坡度5° ~35°。中亚热带季风湿润气候，气候温和，雨量充沛，年均气温16.9 ℃，全年最热月7 月，月均气温29.2℃，最冷月1 月，月均气温4.4 ℃; 全年无霜期274天，年均日照时数1643h; 年降水量1460mm，降水集中在5—8 月，年均空气相对湿度81%，年均干燥度0.71。研究区母岩以板岩为主，土壤多为红壤。研究区竹林覆盖率95% 以上，其间混生杉木、马尾松(Pinus massoniana)、木荷(Schima superba)和鹅掌楸(Liriodendron chinense)等树种。

在研究区内，分别选择有代表性且立地条件相似的毛竹纯林和毛竹-杉木混交林(混交比例为8∶2)，各设置固定样地3 块，样地面积600m2。2009 年10 月23—29 日调查样地所处立地条件，样地内进行每竹检尺，详细记录样地坡位、坡向、坡度、海拔、郁闭度、立竹胸径、立竹密度以及林分乔、灌、草层盖度等因子(表 1)。

表1 样地概况^① Tab. 1 Survey of sample plots

表 1样地概况① Tab.1 Survey of sample plots 因子Factor 样地编号Sample plot No． 1 2 3 4 5 6 林分类型Stand type Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 坡位Slope position 下Down 中Middle 上Up 下Down 中Middle 上Up 坡向Slope aspect 西West 西West 西East 西南Southwest 西West 西West 坡度Slope degree/(°) 30 20 8 28 5 24 海拔Elevation/m 74 109 126 97 125 115 郁闭度Canopy density 0.80 0.85 0.85 0.70 0.75 0.75 立竹度Density/(individual·hm-2) 3333 4150 3400 2150 2583 2317 平均胸径Mean DBH/ cm 8.85 9.82 9.35 9.25 8.02 9.03 总盖度Total coverage(%) 85 85 90 80 80 85 乔木层盖度Arbor layer coverage(%) 80 85 85 70 75 75 灌木层盖度Shrub layer coverage(%) 70 65 65 75 80 90 草本层盖度Herbaceous layer coverage(%) 5 5 10 5 5 5  ① Ⅰ: 毛竹纯林Phyllostachys edulis plantation; Ⅱ: 毛竹－ 杉木混交林P． edulis-Cunninghamia lanceolata mixed forest ． 下同The same below.

2009 年10 月在每个样地选择典型地段挖土壤剖面1 个，剖面规格为1.0m(宽)×1.5m(长)，深至母质，详细记录剖面信息，环刀分层(0 ~20，20 ~40和40 ~60cm)采集原状土; 在每个样地按S型取5 点，分层(0 ~20，20 ~40和40 ~60cm)采集土样，每点每层0.5kg，5 点土样分层混合均匀后，取1kg土样带回室内置于4 ℃ 冰箱中保存。2010 年1，4，7月同样采用S型5 点混合法采集1kg土样。不同季节采集混合土样的同时，用国产TZS-5X多点土壤温湿度仪分层(0 ~20，20 ~40和40 ~60cm)测定记载土壤温度、土壤湿度及电导率等环境因子。

分析2009 年10 月环刀土样和混合土样，测定土壤物理特性、养分含量、土壤酶活性和土壤微生物特性。环刀法测定土壤密度、最大持水量、最小持水量、毛管持水量和孔隙度(总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度)。

烘干法测定土壤自然含水量; 重铬酸钾氧化－外加热法测定有机质含量; 扩散吸收法测定全氮含量; 碱解扩散法测定水解氮含量; 酸溶-钼锑抗比色法测定全磷含量; 碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定有效磷含量; NaOH熔融加火焰光度计法测定全钾含量; 乙酸铵浸提-火焰光度计法测定速效钾含量;平板涂抹法计数测定土壤中细菌、真菌和放线菌数量，细菌用牛肉膏蛋白胨培养基，真菌用马丁氏培养基，放线菌用改良高氏1 号培养基; 苯酚钠比色法测定脲酶活性，以24h后1g土壤中NH3－N的毫克数表示; 改良茚三酮比色法测定蛋白酶活性，以24h后1g土壤中氨基酸的毫克数表示;3，5-二硝基水杨酸比色法测定蔗糖酶活性，以24h后1g土壤中葡萄糖的毫克数表示; 容量法测定过氧化氢酶活性，以20min后1g土壤所消耗的KMnO4(0.1mol·L ^-1)的毫升数表示; 邻苯三酚比色法测定多酚氧化酶活性，以3h后1g土壤中紫色没食子素的毫克数表示(关松荫，1986; 中华人民共和国林业行业标准，1999)。各指标重复测定3 次。

取不同季节土样，用重铬酸钾氧化-分光光度法测定土壤总有机碳(SOC)含量，氯仿熏蒸-K2SO4提取法测定土壤微生物量碳(MBC)含量(Vance et al., 1987)，用Element High TOC + N分析仪测定热水浸提有机碳(HWC)和水溶性有机碳(WSOC)含量(McGill et al., 1986)，KMnO4氧化法测定易氧化态碳(ROC)含量(Haynes et al., 1993)。

方差齐性检验、方差分析(ANOVA)、不同季节间LSD－多重比较以及Pearson相关性分析等均应用SPSS相关程序进行计算。其中，土壤总有机碳及不同形式活性有机碳与土壤温度、湿度及土壤物理、化学、生物学性质之间的相关性分析均取2009 年10 月测定数据。土壤有机碳含量与土壤温、湿度之间的回归估计以土壤总机碳SOC、易氧化碳ROC、微生物量碳MBC、热水浸提有机碳HWC和水溶性有机碳WSOC含量为因变量，以土壤温度(T)、土壤湿度(H)为自变量，选择线性模型、二次多项式、三次多项式、复合模型、对数模型、生长模型、“S”形曲线、指数模型、双曲线、幂指数模型以及Logistic模型等进行曲线回归估计和多元线性回归，构建回归方程。

由表 2 可知，毛竹纯林和毛竹-杉木混交林0 ~60cm土层不同季节的土壤SOC含量分别为6.52 ~29.55和7.73 ~32.52g·kg ^-1。0 ~20cm土层SOC含量都以1 月最高，10 月次之，4和7 月较低，这可能是4 月植物生长发育加快，7月土壤温度较高，土壤有机质消耗量大于积累量。毛竹纯林土壤SOC含量0 ~20cm土层季节差异表现为1 月显著高于其他季节(P＜0.05)，20 ~40cm土层季节差异表现为4和10 月SOC含量显著高于1和7 月(P＜0.05)，显著性概率分别为0.0483和0.0324，在40 ~60cm土层差异不显著; 毛竹-杉木混交林土壤SOC含量在0 ~20和20 ~40cm土层不同季节间差异均不显著;40 ~60cm土层1 月SOC含量显著高于其他季节(P=0.0108 ＜0.05)。毛竹-杉木混交林表层土壤枯枝落叶较多，有机碳分解与归还相对平衡，故季节间差异较小。不同季节毛竹纯林、毛竹－杉木混交林土壤SOC含量均表现出随土壤深度增加而下降的规律，0 ~20cm土层土壤SOC含量最高，20 ~40cm土层次之，40 ~60cm土层最低，且毛竹-杉木混交林不同土层土壤SOC含量在不同季节均高于毛竹纯林，这缘于其林内有较多的枯落物，从而有助于SOC的积累。1 月毛竹纯林、毛竹-杉木混交林40 ~60cm土层土壤SOC含量差异达极显著水平(P=0.0011 ＜0.01)。

表2 毛竹林土壤有机碳含量季节变化^① Tab. 2 Seasonal dynamic of soil organic carbon content in Phyllostachy edulis forests

表 2毛竹林土壤有机碳含量季节变化① Tab.2Seasonal dynamic of soil organic carbon content in Phyllostachy edulis forests 指标Index 土层Soil layer/cm 林分类型Stand type 月份Month 1 4 7 10 SOC/(g·kg-1) 0~20 Ⅰ 29.55aA 17.57aB 18.20aB 22.23aB Ⅱ 32.52aA 19.98aA 21.19aA 23.54aA 20~40 Ⅰ 11.94aB 15.58aA 12.28aA 8.37aB Ⅱ 24.80aA 15.77aA 12.51aA 8.37aA 40~60 Ⅰ 9.88aA 9.18aA 7.44aA 6.52aA Ⅱ 18.21aA 10.39aB 11.08aB 7.73aB MBC/(mg·kg-1) 0~20 Ⅰ 25.66cC 62.70cC 162.05aA 102.79bB Ⅱ 47.44bB 86.02bB 298.13aA 189.62bB 20~40 Ⅰ 8.06aA 32.98aA 58.58aA 50.90aA Ⅱ 18.40aA 61.42aA 115.30aA 73.46aA 40~60 Ⅰ 2.63aB 11.06aB 42.63aA 16.62aB Ⅱ 9.05cC 52.26bB 57.13aA 36.21cC HWC/(mg·kg-1) 0~20 Ⅰ 54.81aA 30.22bB 66.30aA 34.54bB Ⅱ 81.67aA 46.41aA 67.40aA 45.57aA 20~40 Ⅰ 25.20aA 16.39aA 23.88aA 15.39aA Ⅱ 36.99aA 23.00aA 39.86aA 18.32aA 40~60 Ⅰ 24.74aA 11.60aA 22.42aA 14.45aA Ⅱ 35.19aA 16.64aA 34.72aA 14.95aA WSOC/(mg·kg-1) 0~20 Ⅰ 128.49aA 6.50bB 12.17bB 4.40bB Ⅱ 128.51aA 26.32bB 39.51bB 7.02bB 20~40 Ⅰ 119.21aA 4.42bB 11.27bB 4.10bB Ⅱ 124.40aA 7.88bB 11.72bB 6.26bB 40~60 Ⅰ 101.62aA 3.68bB 10.40bB 3.58bB Ⅱ 120.02aA 4.00bB 11.49bB 4.50bB ROC/(g·kg-1) 0~20 Ⅰ 3.52aA 2.65aB 4.65aA 4.52aA Ⅱ 4.56aA 4.24aA 5.25aA 6.68aA 20~40 Ⅰ 2.82aA 2.10aA 2.81aA 2.59aA Ⅱ 2.89aA 2.61aA 2.88aA 3.92aA 40~60 Ⅰ 1.96aA 0.81aA 1.28aA 1.92aA Ⅱ 2.18aA 1.16aA 2.25aA 2.81aA ① 同行不同大写字母表示差异显著( P＜ 0. 05) ，同行不同小写字母表示差异极显著( P＜ 0. 01 ) Different capital or small letters in the same line mean significant difference at 0. 05 or 0. 01 level respectively．

毛竹纯林和毛竹-杉木混交林0 ~60cm土层不同季节的土壤MBC含量分别为2.63 ~162.05和9.05 ~298.13mg·kg ^-1。不同土层土壤MBC含量都以7 月最高，10和4 月次之，1月最低。这可能是由于7 月土壤温度较高，土壤微生物活动旺盛，而1 月土壤温度较低，不利于土壤微生物活动。2 类林分土壤MBC含量在0 ~20cm土层季节间差异极显著(P＜0.01)，毛竹纯林7 月MBC含量显著高于10 月，10 月显著高于1 月和4月，而毛竹-杉木混交林7 月显著高于其他季节，这可能与表层土壤受到的扰动较大有关;20 ~40cm土层MBC含量季节间差异均不显著; 在40 ~60cm土层季节间差异分别达显著(P=0.0329 ＜0.05)和极显著水平(P=0.0022 ＜0.01)，毛竹纯林7 月MBC含量显著高于其他季节，毛竹-杉木混交林7月MBC含量显著高于4 月，4 月显著高于1和10月。不同季节毛竹纯林、毛竹-杉木混交林土壤MBC含量均表现出随土壤深度增加而下降的规律，0 ~20cm土层土壤MBC含量最高，20 ~40cm土层次之，40 ~60cm土层最低，且毛竹-杉木混交林不同土层土壤MBC含量在不同季节均高于毛竹纯林，这是缘于其林内有较多的枯落物，从而有助于MBC的积累。

毛竹纯林和毛竹－杉木混交林0 ~60cm土层不同季节的土壤HWC含量分别为11.60 ~66.30和14.95 ~81.67mg·kg ^-1。毛竹纯林7 月、毛竹-杉木混交林1 月0 ~60cm土层土壤HWC平均含量最高。0 ~20cm土层毛竹纯林1和7 月土壤HWC含量与4和10 月土壤HWC含量差异极显著(P＜0.01)。这主要是由于HWC含量主要来源于光合产物(落叶、根系分泌物、腐烂的根)、表层有机物质的淋溶或分解和土壤有机质的微生物过程产生的溶解有机质，1 月土壤温湿度较低，不利于有机质的溶解转化，而7 月土壤温湿度较高，又有利于其他活性有机碳向HWC的转化。不同季节毛竹纯林、毛竹-杉木混交林土壤HWC含量随土壤深度增加而下降，0 ~20cm土层土壤HWC含量最高，20 ~40cm土层次之，40 ~60cm土层最低，且毛竹-杉木混交林不同土层土壤HWC含量在不同季节均高于毛竹纯林，但均未达显著水平。毛竹-杉木混交林林地枯落物较多，土壤有机质输入和根系分泌物增加，直接导致溶解有机质来源的增加，使土壤中HWC含量高于毛竹纯林。

毛竹纯林和毛竹-杉木混交林0 ~60cm土层不同季节的土壤WSOC含量分别为3.58 ~128.49和3.58 ~128.49mg·kg ^-1。毛竹纯林、竹杉混交林土壤平均WSOC含量都以1 月最高，7和4 月次之，10 月最低。毛竹林不同土层1月WSOC含量均极显著高于其他季节(P＜0.01)。这一方面由于1 月土壤温湿度较低，WSOC溶解转化慢，也与其他季节竹株生长消耗较多的WSOC有关。不同季节毛竹纯林和毛竹-杉木混交林土壤WSOC含量随土壤深度增加而下降，毛竹-杉木混交林不同土层土壤热水浸提有机碳含量在不同季节均高于毛竹纯林，且10 月0 ~20和20 ~40cm土层达显著水平(P＜0.05)。这主要是毛竹-杉木混交林林地枯落物较多，土壤有机质输入和根系分泌物增加，直接导致土壤中WSOC含量升高。

毛竹纯林和毛竹－杉木混交林0 ~60cm土层不同季节土壤ROC含量分别为0.81 ~4.65和1.16 ~6.68g·kg ^-1。毛竹纯林和毛竹-杉木混交林0 ~60cm土层土壤平均ROC含量表现为4 月较低，10 月较高。毛竹纯林0 ~20cm土层4 月ROC含量与其他季节差异显著(P=0.0341 ＜0.05)，而毛竹-杉木混交林不同土层ROC含量季节间差异均不显著。不同季节毛竹纯林和毛竹-杉木混交林土壤ROC含量随土壤深度增加而下降，0 ~20，20 ~40和40 ~60cm土层ROC分别为2.65 ~6.68，2.10 ~3.92和0.81 ~2.81g·kg ^-1。但不同土层纯林与毛竹-杉木混交林土壤ROC含量差异均不显著。混交竹林0 ~60cm土层土壤年均ROC含量(3.45g·kg ^-1)略高于毛竹纯林(2.64g·kg ^-1)，这可能是竹林混交林枯枝落叶及根系腐解增加了土壤活性有机质，有机碳活性较强，稳定性较差。

活性有机碳占土壤总有机碳比率较活性有机碳含量更能体现土壤活性有机碳库的状况。由表 3 可知，不同的土壤活性有机碳占总有机碳的比率以土壤ROC最大，毛竹纯林和毛竹-杉木混交林分别为18.78%和20.09% ; MBC次之，毛竹纯林和毛竹－杉木混交林分别为0.34%和0.51% ;2 种林分WSOC比例均为0.24% ; HWC所占比例最低，纯林和混交林分别为0.20%和0.22%。与毛竹纯林相比，毛竹-杉木混交林不同形式活性有机碳所占比例均较高，有机碳储量高，但稳定性较差，这可能缘于混交类型中枯落物成分更多元化，微生物种类丰富、数量更多，更有利于枯落物的分解。枯落物和细根的C /N以及纤维素、木质素等碳的存在形式直接影响着微生物对凋落物分解和利用的程度，从而影响土壤活性有机碳的含量。

表3 活性有机碳占总有机碳的比率 Tab. 3 Ratio of active organic carbon to total organic carbon

表 3活性有机碳占总有机碳的比率 Tab.3Ratio of active organic carbon to total organic carbon 林分类型Stand type MBC/SOC(%) HWC/SOC(%) WSOC/SOC(%) ROC/SOC(%) Ⅰ 0.34 0.20 0.24 18.78 Ⅱ 0.51 0.22 0.24 20.09

SOC含量与ROC，MBC，HWC和WSOC含量的相关性分析表明(表 4)，SOC含量与不同形式活性有机碳含量均呈正相关，且SOC含量与ROC，HWC和WSOC含量极显著正相关(P＜0.01)，Pearson相关系数分别为0.6345，0.8075和0.5377; ROC含量与MBC和HWC含量极显著正相关(P＜0.01)，相关系数分别为0.7287和0.7016; MBC含量与HWC含量也极显著正相关(P＜0.01)，相关系数为0.5497; HWC含量与WSOC含量显著正相关(P=0.4268 ＜0.05)。

表4 土壤质量因子与土壤有机碳含量间的Pearson 相关系数^① Tab. 4 Pearson correlation coefficients among soil quality factors and soil organic carbon contents

表 4土壤质量因子与土壤有机碳含量间的Pearson 相关系数① Tab.4Pearson correlation coefficients among soil quality factors and soil organic carbon contents 因子 Factor SOC 含量 SOC content ROC 含量 ROC content MBC 含量 MBC content HWC 含量 HWC content WSOC 含量 WSOC content 总SOC 含量Total SOC content 1.000 0 ROC 含量ROC content 0.634 5** 1.000 0 MBC 含量MBC content 0.285 0 0.728 7** 1.000 0 HWC 含量HWC content 0.807 5** 0.701 6** 0.5497** 1.000 0 WSOC 含量WSOC content 0.537 7** 0.067 1 -0.3068 0.4268* 1.000 0 土壤温度Soil temperature -0.343 5 0.015 3 0.531 9** -0.0054 -0.7397** 土壤湿度Soil humidity -0.242 3 0.029 6 0.344 2 -0.1809 -0.7044** 土壤密度Soil density -0.704 1** -0.368 9 -0.574 4* -0.5691* -0.2506 自然含水率Natural water content 0.627 8** 0.388 2 0.415 6 0.449 4 0.422 2 最大持水量Maximum water holding storage 0.678 8** 0.367 4 0.547 7* 0.543 8* 0.227 0 最小持水量Minimum water holding storage 0.595 8** 0.323 6 0.428 5 0.572 3* 0.264 0 毛管持水量Water storage in capillary porosity 0.608 7** 0.317 7 0.460 3 0.549 5* 0.239 5 非毛管孔隙度Non-capillary porosity 0.518 9* 0.363 9 0.523 2* 0.162 8 0.016 2 毛管孔隙度Capillary porosity 0.318 2 0.144 8 0.136 4 0.413 9 0.173 3 总孔隙度Total porosity 0.530 2* 0.295 5 0.355 0 0.472 4* 0.175 7 有机质含量Organic matter content 0.790 8** 0.576 8* 0.725 3** 0.681 5** 0.1779 全氮含量Total nitrogen content 0.645 1** 0.400 1 0.718 8** 0.367 9 -0.020 2 水解氮含量Available nitrogen content 0.560 1* 0.417 2 0.468 3* 0.373 6 0.362 8 全磷含量Total phosphorus content 0.487 7* 0.288 5 0.496 7* 0.209 5 0.140 5 有效磷含量Available phosphorus content 0.610 4** 0.402 2 0.529 8* 0.442 0 0.301 2 全钾含量Total potassium content 0.584 1* 0.448 2 0.576 7* 0.258 7 0.154 8 速效钾含量Available potassium content 0.537 0* 0.294 9 0.403 5 0.347 8 0.247 3 细菌数量Bacterial quantities 0.327 3 0.165 6 0.359 7 0.249 2 0.048 9 真菌数量Fungous quantities -0.283 0 -0.035 5 -0.390 5 -0.076 2 0.116 7 放线菌数量Actinomycial quantities 0.494 6* 0.209 0 0.555 0* 0.293 2 0.112 6 脲酶活性Urease activity -0.134 3 0.001 3 -0.038 9 -0.259 3 -0.010 7 蛋白酶活性Proteinase activity -0.024 7 -0.044 0 -0.039 8 0.001 4 -0.147 3 蔗糖酶活性Sucrase activity -0.248 4 -0.385 1 -0.281 6 -0.151 5 -0.014 7 过氧化氢酶活性Catalase activity 0.745 9** 0.597 7** 0.527 7* 0.588 8* 0.491 9* 多酚氧化酶活性Polyphenol oxidase activity -0.145 9 -0.319 0 -0.042 8 -0.215 4 -0.080 6 ① **:P＜ 0. 01; * : P＜ 0. 05。

由表 4 可知，土壤温度与WSOC含量相关性＞土壤温度与MBC含量相关性＞ 土壤温度与SOC含量相关性＞ 土壤温度与ROC含量相关性＞ 土壤温度与HWC含量相关性，土壤湿度与WSOC含量相关性＞ 土壤湿度与MBC含量相关性＞ 土壤湿度与SOC含量相关性＞ 土壤湿度与HWC含量相关性＞土壤湿度与ROC含量相关性。温度和湿度与SOC，HWC和WSOC含量负相关，且WSOC含量与土壤温、湿度均显著负相关(P＜0.01)，相关系数分别为0.7397和0.7044; 而温度和湿度与ROC和MBC含量正相关，MBC含量与土壤温度的正相关也达极显著水平(P=0.5319 ＜0.01)。这说明在一定范围内，土壤温度上升、湿度增加有利于促进土壤微生物的活动，MBC含量增加，而加速WSOC的分解和矿化进程。

土壤温度和湿度与土壤有机碳含量的回归方程拟合结果(表 5)表明，土壤温度对SOC和HWC含量的影响规律可分别用双曲线和二次多项式拟合，MBC和WSOC含量与土壤温度和湿度的关系分别符合幂指数模型和二次多项式。温、湿度两者的耦合作用对MBC和WSOC含量的影响为线性关系，而对SOC，ROC和HWC含量的影响是非线性的，其非线性模型方程有待进一步研究。

表5 土壤温度、湿度与土壤有机碳含量的回归方程 Tab. 5 Regression equations between soil temperatures，humidities and soil organic carbon content

表 5土壤温度、湿度与土壤有机碳含量的回归方程 Tab.5Regression equations between soil temperatures，humidities and soil organic carbon content 自变量 Independent variables 因变量 Dependent variables 回归方程 Regression equations R2 F P 温度Temperature(T) SOC 含量SOC content(SOC) SOC=10.203 6+78.005 3 /T 0.177 4 4.743 5 0.040 4 MBC 含量MBC content(MBC) MBC=0.701 4T1.462 5 0.455 2 18.382 2 0.000 3 HWC 含量HWC content(HWC) HWC=79.065 8-6.02T+0.1634T2 0.263 2 3.750 0 0.040 5 WSOC 含量WSOC content(WSOC) WSOC=268.109 9-23.842 3T+0.521 7T2 0.933 4 147.087 2 0.000 0 湿度Humidity(H) MBC 含量MBC content(MBC) MBC=19.350 4H0.042 3 0.196 3 5.371 8 0.030 2 WSOC 含量WSOC content(WSOC) WSOC=23.350 6+0.045 1H-0.000 6H2 0.547 1 12.682 1 0.000 2 温度和湿度Temperature and humidity MBC 含量MBC content(MBC) MBC =-56.574 6+4.249 0T+2.031 1H 0.286 0 4.206 8 0.029 1 WSOC 含量WSOC content(WSOC) WSOC=307.101 8-3.167 8T-9.283 3H 0.818 5 21.318 3 9.0×10-5

总有机碳含量和不同形式活性有机碳含量都与土壤密度负相关(表 4)，土壤密度与总SOC含量的相关系数为0.7041，其相关性经显著性检验达到极显著水平(P＜0.01); 土壤密度与MBC和HWC含量的相关系数分别为0.5744和0.5691，其相关性经显著性检验均达显著水平(P＜0.05)。这表明降低土壤密度，有利于增加土壤有机碳含量与储量。土壤自然含水率、最大持水量、最小持水量、毛管持水量与总SOC含量的正相关性都达极显著水平(P＜0.01)，MBC含量与最大持水量，HWC含量与最大、最小持水量的正相关性达显著水平(P＜0.05)，这反映通过改善土壤持水性能也有利于提高土壤总有机碳、微生物量碳和热水浸提有机碳含量。土壤孔隙状况与总有机碳含量及不同形式活性有机碳含量均呈正相关，可见，改善土壤通气透气性能，有利于提高有机碳含量，维持土壤有机碳稳定性。总有机碳含量与总孔隙度、非毛管孔隙度的相关系数分别为0.5302和0.5189，经显著性检验相关性达到显著水平(P＜0.05); 热水浸提有机碳含量与总孔隙度的正相关达显著水平(P＜0.05)，相关系数为0.4724; 微生物量碳含量则更多受非毛管孔隙度影响(P＜0.05)，两者之间的相关系数为0.5232。

土壤有机质含量与SOC，MBC和HWC含量的正相关性均达极显著水平(P＜0.01)，与ROC含量达显著水平(P＜0.05); 土壤全氮和有效磷含量与SOC含量呈极显著正相关(P＜0.01)，相关系数分别为0.6451和0.6104; 水解氮、全磷、全钾和速效钾含量与SOC含量的正相关性也达显著水平(P＜0.05); 全氮含量与MBC含量相关系数为0.7188，呈极显著正相关(P＜0.01)，水解氮、全磷、有效磷和全钾含量与MBC含量呈显著正相关关系(P＜0.05)。土壤氮、磷、钾含量与ROC，HWC和WSOC含量之间的相关性均未达显著水平(P＞0.05)。

细菌数量、放线菌数量与不同形式有机碳含量呈正相关，而真菌数量与总SOC，ROC，MBC和HWC含量均负相关。可见，细菌、放线菌数量的增加有利于毛竹林土壤有机碳的积累，而真菌数量的增加不利于土壤有机碳的稳定。3 类微生物中，仅放线菌数量与土壤总有机碳、微生物量碳含量的正相关性达显著水平(P＜0.05)，相关系数分别为0.4946和0.5550。土壤微生物数量与土壤有机碳含量关系不显著的原因一方面可能是湘中丘陵区毛竹林土壤微生物数量较少，另一方面与10 月份土壤微生物活动减弱有关。土壤过氧化氢酶活性与有机碳关系最密切，其活性与SOC和ROC含量均呈极显著正相关(P＜0.01)，与MBC，HWC和WSOC含量均显著正相关(P＜0.05)。

不同季节毛竹纯林和毛竹-杉木混交林总SOC，MBC，HWC，WSOC和ROC含量均表现出随土壤深度增加而下降的规律。这主要是由于植物的枝叶残体和根系大部分分布于表层土壤中，分解后形成腐殖质在表层土壤中积累，因而土壤有机碳含量从表层向下逐渐递减。这与彭佩钦等(2005)对洞庭湖湿地及徐欢欢等(2010)对艾比湖湿地的研究结果是一致的。

温度是影响土壤有机碳含量、储量的重要环境因子之一。在低于最适温度(35 ~45 ℃)时，许多模型都预测随温度上升，土壤微生物活性迅速增加，土壤有机质的分解也加剧(Kirschbaum，2000)，湘中丘陵区毛竹林土壤温度与总SOC，HWC和WSOC含量负相关也印证了这一点。湿度是影响土壤有机碳库的又一重要气候因子。湘中丘陵区毛竹林土壤湿度与总SOC，HWC和WSOC含量负相关，这与Burton等(1998)、Hall等(1990)、Palta等(1989)和Gansert(1994)的研究结果一致。这主要是因为随土壤湿度降低，植物根系呼吸速率下降，根呼吸可消耗每日光合产物质量的8% ~25%(杨渺等，2007)，加之土壤湿度降低有利于生物量向地下分配，故湿度降低有利于土壤总SOC，HWC和WSOC的积累和稳定。毛竹林ROC和MBC含量与土壤湿度正相关，可能与湿度增加促进土壤微生物活动有关。

湘中丘陵区毛竹纯林和毛竹-杉木混交林总有机碳和不同形式活性有机碳含量都与土壤密度负相关，与土壤孔隙状况正相关，总SOC，MBC和HWC含量与土壤水分状况正相关关系显著，表明降低土壤密度，改善土壤通气透气性能，有利于增加土壤有机碳含量与储量，改善土壤持水性能也有利于提高总SOC，MBC和HWC含量，维持土壤有机碳稳定性。土壤有机质含量与总SOC，MBC和HWC含量的正相关性均达极显著水平(P＜0.01)，与ROC含量达显著水平(P＜0.05); 土壤全氮、有效磷含量与SOC含量，全氮含量与MBC含量呈极显著正相关(P＜0.01)，相关系数分别为0.6451，0.6104和0.7188; 水解氮、全磷、全钾含量与SOC，MBC含量，速效钾与SOC含量，有效磷与MBC含量之间的正相关性也达显著水平(P＜0.05)，这与马少杰等(2010)对北亚热带天然次生林、于洋等(2011)对蒙古栎(Quercus mongolica)天然林土壤有机碳含量与土壤养分元素含量之间的相关性研究结果类似。湘中丘陵区毛竹林土壤细菌数量、放线菌数量与不同形式有机碳含量正相关，而真菌数量与总SOC，ROC，MBC和HWC含量均负相关。可见，细菌、放线菌数量的增加有利于毛竹林土壤有机碳的积累，而真菌数量的增加不利于土壤有机碳的稳定。王丹等(2009)则研究认为细菌、真菌、放线菌数量与杉木林土壤有机碳含量的相关性在不同发育阶段表现不一。土壤过氧化氢酶活性与有机碳含量关系最密切，其活性与总SOC和ROC含量极显著正相关。土壤微生物数量、酶活性与土壤有机碳含量之间的相互关系、影响机制等有待于深入研究。