黑龍江省土壤生態(tài)系統(tǒng)能量庫生態(tài)及其地域分異研究.pdf

1、能量是生態(tài)學(xué)功能研究中的基本概念之一，能量在系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)化與流動(dòng)是土壤生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能、控制和優(yōu)化的基礎(chǔ)。土壤生態(tài)系統(tǒng)的能量主要貯存在凋落物、土壤生物及土壤有機(jī)質(zhì)能量庫中。凋落物不僅是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要養(yǎng)分庫，也是系統(tǒng)能量流動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。土壤生物作為分解者在維持生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)中起著重要的動(dòng)力作用，其功能的充分發(fā)揮是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量的良性循環(huán)的有力保證。土壤有機(jī)質(zhì)在土壤中的分解、合成和轉(zhuǎn)化是土壤生態(tài)系統(tǒng)中一種主要的能流形式，不僅構(gòu)成

2、了能量轉(zhuǎn)速的軌跡，且在土壤庫中的累積也為土壤潛在肥力奠定了基礎(chǔ)。土壤生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是呈三維空間結(jié)構(gòu)的，其地域分異水平明顯，且在空間上的分化受自然因素和人為因素制約，陸地表面出現(xiàn)了不同群落類型的土壤生態(tài)系統(tǒng)，因此，其能量累積與能量流動(dòng)的速率是不盡相同的。
　　我國對(duì)不同緯度帶的、不同群落類型的生態(tài)系統(tǒng)的研究均有涉及，但對(duì)地域分異下的土壤生態(tài)系統(tǒng)的能量生態(tài)還未見報(bào)道。本文通過選取黑龍江省不同緯度帶與不同經(jīng)度帶研究區(qū)的典型樣地，以凋落

3、物、大型土壤動(dòng)物及土壤有機(jī)質(zhì)作為土壤生態(tài)系統(tǒng)能量貯存的代表性因子，通過對(duì)省域范圍內(nèi)不同經(jīng)緯度的土壤凋落物層及0～20cm深度土壤的能量貯存的水平與垂直結(jié)構(gòu)的比較與分析，進(jìn)行土壤生態(tài)系統(tǒng)中生命層的能量貯存量的定量研究及對(duì)黑龍江省土壤生態(tài)系統(tǒng)中能量總貯存量的估算，這對(duì)促進(jìn)溫帶和寒溫帶土壤生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)具有重要的生態(tài)意義，同時(shí)，在維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高生物生產(chǎn)力、加強(qiáng)環(huán)境建設(shè)等方面具有重要的實(shí)踐意義，更為重要的是，促進(jìn)了土壤動(dòng)物

4、學(xué)、土壤生態(tài)學(xué)及能量生態(tài)學(xué)的交叉研究。
　　土壤能量庫的單位能量現(xiàn)存量的研究結(jié)果表明：凋落物能量庫和土壤動(dòng)物能量庫在緯度方向上均表現(xiàn)為：帶嶺＞帽兒山＞塔河，在經(jīng)度方向上均表現(xiàn)為：帶嶺＞青岡＞肇源。有機(jī)質(zhì)能量庫在緯度方向上表現(xiàn)為帶嶺＞塔河＞帽兒山，在經(jīng)度方向上表現(xiàn)為帶嶺＞青岡＞肇源。
　　土壤能量庫的總能量現(xiàn)存量的研究結(jié)果表明：黑龍江省土壤生態(tài)系統(tǒng)總能量現(xiàn)存量約為592153×104億KJ，接近于6.0×109億KJ。不同能量

5、庫能量分布表現(xiàn)為：有機(jī)質(zhì)＞凋落物＞土壤動(dòng)物，凋落物能量約為8.6×107億KJ，土壤動(dòng)物能量約為10×104億KJ（不足土壤總能量的2‰），有機(jī)質(zhì)能量約為5.8×109億KJ（占土壤總能量的98％以上）；不同土地類型的能量分布表現(xiàn)為：林地＞耕地＞草地＞沼澤地，林地土壤能量大約為5.1×109億KJ（占土壤總能量的85%以上），耕地大約為6.2×108億KJ（占10%以上）；草地大約為1.4×108億KJ（不足2.5%）；沼澤地約為2.6

6、×107億 KJ（不足0.5%）；不同區(qū)域能量分布表現(xiàn)為：大興安嶺＞小興安嶺＞東部山地＞中部草地＞西部沙地；大興安嶺大約為4.2×109億KJ（占土壤總能量的70%以上）,小興安嶺大約為7.3×108億KJ(占10%以上)，東部山地和中部草原均在4.4×108億KJ浮動(dòng)（均占7%～8%之間），而西部沙地大約為2.4×107億KJ（不足0.5%）。
　　土壤能量現(xiàn)存量與土壤理化因子的相關(guān)分析表明：全氮量、碳氮比和含水量在各個(gè)研究地點(diǎn)