亞高山不同植被土壤有機碳、氮素及其影響因素研究.pdf

1、森林土壤活性有機碳是揭示一個區(qū)域碳活躍程度的重要指標(biāo)，也是衡量碳穩(wěn)定性的重要因素，而土壤有機碳穩(wěn)定性反映了其抵抗干擾的能力，即反映其“源”或者“匯”的能力。森林土壤氮素與碳之間存在強烈的耦合機制，相互影響，共同決定著森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和碳平衡狀況。因此，探討土壤有機碳及氮素組分的變化規(guī)律，可解釋土壤碳氮庫變化對氣候變化的響應(yīng)。本實驗選取川西臥龍自然保護區(qū)亞高山陰坡沿海拔依次分布的2730～2761m落葉闊葉林(BF)、2755～2854

2、m針闊混交林(TF)、3111～3430m針葉林(CF)、3517～3564m灌叢(SF)等四種典型植被類型為研究對象，通過常規(guī)樣方調(diào)查和對土壤有機碳及氮素組分及物理化學(xué)性質(zhì)的測定分析，旨在了解:(1)土壤總有機碳、活性有機碳組分、氮素等含量隨海拔變化規(guī)律及其之間的相互關(guān)系;(2)土壤有機碳、氮素組分在不同植被類型下的變化趨勢;(3)不同海拔植被類型間土壤有機碳穩(wěn)定性差異。最終揭示川西亞高山森林土壤碳氮分布特征及其影響因素，為未來氣候變

3、化條件下亞高山森林土壤碳氮庫預(yù)測和評價及碳氮循環(huán)的反饋機制提供依據(jù)和參考，得到主要研究結(jié)論如下:
　　(1)四種植被類型表層(0～20 cm)土壤有機碳平均含量97.99 g/kg，土壤有機碳密度為平均為171.04t/hm2，兩者均表現(xiàn)為沿海拔升高而顯著增加的變化趨勢，其中有機碳含量增幅變化為先快后慢，TF到CF增幅最大達23％，此外，海拔3111m以上BF、TF及2854m以下CF、SF的各兩種植被類型間差異不顯著，但BF、T

4、F分別與CF、SF呈現(xiàn)顯著差異。
　　(2)表層土壤可溶性有機碳平均含量83.41 mg/kg(變幅為59.69～113.89 mg/kg)，微生物量碳含量平均為118.96 mg/kg(變幅為82.87～145.19mg/kg)，均隨海拔先升高后降低，海拔對其影響顯著，TF含量高于其它三種林分。輕組有機碳含量平均為65.58g/kg(變幅為38.17～91.83 g/kg)、顆粒有機碳含量平均43.18 g/kg(變幅32.24

5、～53.90g/kg)、易氧化有機碳平均含量為34.40 g/kg(變幅26.24～39.91 g/kg)，三者含量之間存在顯著的線性關(guān)系說明活性有機碳來源的類似，分配比例均在30％以上，對土壤有機碳貢獻度大，可以作為碳庫變化指標(biāo)，含量與分配比例都隨海拔升高而增加。海拔、植被類型、土壤pH是活性有機碳組分的重要影響因素。
　　(3)全氮變幅在5.14～6.18g/kg之間，平均5.45 g/kg。堿解氮(432.12 mg/kg)

6、、無機氮(43.59 mg/kg)、可溶性有機氮(13.96 mg/kg)、微生物量氮(13.87 mg/kg)，總體都隨海拔升高呈明顯降低趨勢，表明海拔是影響氮素組分的重要因素;此外，植被類型、胸徑、樹干生物量等生物因素對氮素含量影響顯著;土壤理化性質(zhì)也是影響氮素分布的關(guān)鍵因子。
　　(4)微生物量碳氮比受土壤碳氮比影響顯著，兩者均受海拔、植被類型影響明顯，呈現(xiàn)隨海拔升高而增加的變化趨勢，表現(xiàn)為BF、TF分別與CF、SF呈現(xiàn)顯著

7、差異。微生物量碳氮比、土壤碳氮比與活性有機碳、氮組分在海拔上顯著相關(guān)，說明碳氮之間交互影響明顯;而不同植被間顯著性存在差異，說明不同植被下土壤的碳氮耦合響應(yīng)不同。
　　(5)對四種植被類型表層土壤有機碳的相對穩(wěn)定性評價結(jié)果為:BF植被土壤穩(wěn)定性最高，SF穩(wěn)定性最低，依次為SF＜CF＜TF＜BF。說明海拔越高，有機碳穩(wěn)定性越低，高海拔灌叢生態(tài)系統(tǒng)土壤碳活躍度大，在未來氣候變暖的條件下，有可能從現(xiàn)在碳“匯”轉(zhuǎn)變?yōu)樘肌霸础薄?br>