川滇高山栎林土壤氮素和微生物量碳氮随海拔变化的特征

川滇高山栎林是川西亚高山地区地带性的灌丛群落,具有重要的生态水文功能。本文在川西巴郎山东南坡沿海拔梯度(2 551、3 091、3 549 m),研究了川滇高山栎林表土层(0 15 cm)和亚表土层(15 30 cm)的土壤微生物量碳氮、有机碳(TOC)和氮素含量的分布特征及其相互关系。结果表明:海拔3 549 m和3 091 m处两土层土壤TOC及其储量、总氮(TN)、水解氮含量无显著性差异,其含量均显著高于海拔2 551 m处;海拔3 091 m处表土层与亚表土层的铵态氮(NH4+-N)含量显著比3 549 m的高,但与2 551 m处的NH4+-N含量差异不显著;在3个海拔梯度,土壤层硝态氮(NO3--N)含量差异不显著;3个海拔梯度的总无机氮含量在表土层差异不显著,而亚表土层无机氮含量在海拔3 091 m和3 549 m处差异显著;表土层微生物量碳含量变化与有机碳含量变化特征一致,亚表土层土壤微生物量碳含量在3个海拔梯度差异显著;表土层土壤微生物量氮含量在海拔3 091 m处最高,但3个海拔梯度的差异不显著,亚表土层土壤微生物量氮含量随海拔梯度降低而减少,但差异不显著。相关分析表明:水解氮、TOC、TN和土壤微生物量氮含量之间极显著相关(P<0.01);土壤微生物量碳与水解氮、TOC和TN显著正相关(P<0.05);pH值与水解氮、TOC和土壤微生物量氮显著正相关;NH4+-N与pH值极显著负相关。     

卧龙巴郎山川滇高山栎叶片营养元素的海拔梯度变化特征

本文通过对卧龙自然保护区不同海拔分布梯度上的川滇高山栎不同年龄叶片营养元素含量的研究表明:(1)当年生叶营养元素含量大小排序为NKCaPMg,分别为1.45%、0.75%、0.49%、0.17%和0.13%;N、P含量随海拔呈现先下降后升高的趋势,即在海拔2 400 m和2 800 m较低;K含量随海拔升高而升高;Ca、Mg含量随海拔升高而降低。(2)老叶营养元素含量大小排序为NCaKPMg,分别为1.08%、0.79%、0.40%、0.16%和0.11%;N含量随海拔升高而升高;P、K、Ca、Mg含量呈现先升高后下降的趋势,即在海拔2 400 m和2 800 m较高。(3)N、K、Mg含量呈现当年生叶比老叶高的趋势;P含量除2 600 m以外,老叶的含量比1年生叶低;Ca含量在海拔2 400 m以上出现老叶比1年生叶高,海拔2 000 m为1年生叶比老叶高;(4)N/P比值,当年生叶范围在7.83～9.50,随着海拔的升高而降低;老叶范围在5.25～9.00,具有随着海拔的升高先下降后升高的趋趋势。C/N比值,当年生叶范围在31.91～40.18,老叶范围在44.34～56.04,总趋势为随着海拔的升高而降低。P/K比值,当年生叶范围在0.20～0.28,老叶范围在0.31～0.48;当年生叶随着海拔升高呈现先降低后升高的趋势;老叶随着海拔升高呈现先升高后降低的趋势。K/Ca比值,当年生叶范围在0.83～3.91,老叶范围在0.39～0.65;当年生叶随着海拔的升高而增大,老叶随着海拔升高呈现先升高后降低的趋势。K/Mg比值,当年生叶范围在3.56～10.75,老叶范围在2.50～6.00,总趋势为随着海拔的升高而增大。     

巴郎山川滇高山栎灌丛地上生物量及其对海拔梯度的响应

采用标准地和样方收获法,对卧龙自然保护区5个海拔高度上18个样地的川滇高山栎灌丛生物量进行调查.结果表明:1)用地径(D)、树高(H)估测单株木各器官生物量的适合模型为指数模型和幂函数模型,指数模型最佳,相关系数0.941～0.998;而用D2H估测单株木各器官生物量的适合模型为直线和指数模型,直线模型最佳,相关系数0.982～0.996;2)川滇高山栎灌丛群落地上部分总生物量为25.22 t·hm-2,各层生物量排序为川滇高山栎灌木层＞枯枝落叶层＞伴生灌木＞苔藓层＞草本层,其生物量占总生物量的百分率分别为72.20%、23.71%、1.80%、1.66%和0.63%;3)川滇高山栎灌木种群平均总生物量为18.21 t·hm-2,各器官生物量大小为干＞枝＞叶＞皮,分别占总生物量的43.28%、26.88%、19.82%和10.02%.海拔2 720～2 920 m地带川滇高山栎灌木干、枝、叶、皮的生物量比例约为4:3:2:1;海拔3 020～3 120 m地带川滇高山栎灌木干、枝、叶、皮的生物量比例约为4:2:2:1.4)随着海拔升高,川滇高山栎优势单株地径、高度及生物量呈减小趋势.海拔2 720～2 920 m处,川滇高山栎灌木地上部分各器官生物量呈纺锤形分布,集中分布在株干高2.0～3.0 m处,约占总量的60%～70%;在海拔3 020～3120 m处或低海拔的干旱生境,川滇高山栎种群地上部分器官生物量呈金字塔形分布,个体地上部分生物量分布随树干的升高而降低,集中分布在0～1.0 m处,占总生物量的60%以上,0.0～2.0 m处的生物量占总生物量的94%～99%.     

巴朗山川滇高山栎群落水平结构的海拔梯度特征

采用标准地法对卧龙自然保护区4个海拔梯度川滇高山栎群落水平结构进行了研究,结果表明:(1)在各个海拔梯度上物种以川滇高山栎为主,其相对密度分别为61.40、65.67、77.21和62.27;随海拔升高伴生木本植物种类逐渐减少,从11种减少到3种.(2)有随海拔升高,川滇高山栎群落物种相对频度大于2.0以上的物种数量具有先升高后降低的趋势,川滇高山栎是各个梯度出现频度最大的物种.(3)川滇高山栎群落物种重要值大于5.0以上的物种数量具有随海拔升高先升高后降低的趋势,川滇高山栎在从低到高的4个海拔梯度上重要值分别为68.47、80.37、119.93和84.01.(4)林分平均树高和林分平均地径具有随海拔升高而降低的趋势,海拔每升高100 m树高和基径分别平均降低0.18 m和0.22 cm.(5)按株频度计算,在巴朗山阳坡各个海拔梯度的川滇高山栎种群多为聚集分布;而丛频度计算,在高海拔和低海拔地带川滇高山栎种群格局呈聚集分布,在中等海拔区域川滇高山栎种群格局呈随机分布或均匀分布.     

川滇高山栎种群统计特征的海拔梯度变化

川滇高山栎广泛分布于横断山地区,属于亚高山硬叶栎林,是中国植被非常特殊的类型.种群统计是种群生态学研究的核心,主要研究种群在时间和空间上的数量变化规律.本文采用标准地法和样方收获法,对卧龙林区五个海拔梯度的川滇高山栎种群的大小结构、高度结构和生物量结构等方面探讨川滇高山栎种群的海拔梯度变异性规律.结果表明(1)川滇高山栎种群径级分布表现为两类,一类为海拔3000 m以下地带的双峰型,径级峰值出现在2 cm～4 cm,约占70.33%;另一类为海拔3000 m以上地带的单峰型,径级峰值出现在1 cm～3 cm,约占76.35%.(2)川滇高山栎种群高度级分布表现为两类,一类为海拔3000 m以下地带,高度级峰值出现在2 m～3 m左右,约占65.38%;另一类为海拔3000 m以上地带,随高度级增大,高度级百分率呈递减趋势.(3)川滇高山栎种群总生物量随海拔升高呈递减趋势,其平均总生物量为26 408.7 kg·hm-2,各器官平均生物量大小排序为干＞枝＞叶＞皮,其生物量占种群总生物量的百分率分别为29.85%、18.54%、18.54%和6.91%.海拔2 720 m～2 920 m地带川滇高山栎种群地上部分器官生物量,干枝叶1皮的比例约为4321;海拔3 020 m～3 120 m地带川滇高山栎种群地上部分器官生物量,干枝叶皮的比例约为4221.     

川滇高山栎氮磷含量快速测定研究

根据文献已报道的植物全磷全氮测定方法,改进了AA3型连续流动分析仪对川滇高山栎枝叶全磷全氮含量测定的方法。结果表明:制备的氮磷标曲线性良好,相关系数均为1.0000,高于仪器的线性要求;全氮全磷标准偏差范围在0.017~0.038 mg/L和0.002~0.004 mg/L之间,变异系数范围分别是0.276%~0.776%和0.552%~0.919%,均小于1%(n=10),氮磷检出限分别为:N:0.0097mg/L,P:0.0092 mg/L,均满足仪器要求;氮磷空白加标回收率范围分别是94.2%~100.5%和96.8%~100.5%;经国家一级标准物质(GSV-2)验证,氮磷含量的测定值与标准值吻合,方法的相对准确度在99.22%~99.68%和99.76%~105.32%之间。因此,利用改进的AA3型连续流动分析仪测氮磷的方法测量川滇高山栎植物样全氮全磷的含量,具有准确且快速高效的优点。     

土壤颗粒组分中氮含量及其与海拔和植被的关系

研究祁连山北坡土壤颗粒组分中氮含量及其与海拔和植被的关系.结果表明:土壤颗粒组分比例、土壤颗粒氮比例、土壤颗粒氮含量和土壤颗粒组分氮含量都随海拔升高而差异不显著;就土壤颗粒组分比例而言,0～15 cm土层在阳坡3 800 m处、阴坡3 000、3 200和3 500 m处较高,15～35 cm土层在阴坡3 200和3 500 m、半阴坡2 800 m处较高(P<0.05);就土壤颗粒氮比例而言,0～15 cm土层在阴坡3 000和3 200 m、阳坡3 300和3 800 m处最高,15～35 cm土层在阴坡3 000 m和阳坡3 300 m处最高;就土壤颗粒氮含量而言,0～15 cm土层在阴坡3 600 m处最低,阳坡3 800 m和半阴坡2 800 m处较高,15～35 cm土层在阴坡3 400 m、阳坡3 300 m处较高;就土壤颗粒组分氮含量而言,0～15 cm土层在阴坡3 400 m、阳坡3 300和3 800 m处较高,15～35 cm土层在阴坡3 400 m、阳坡3 300 m处较高(P<0.05);植被对土壤颗粒组分比例、土壤颗粒氮比例、土壤颗粒组分氮含量和土壤颗粒氮含量的影响显著;就土壤颗粒组分比例而言,0～15 cm土层在森林和灌丛草甸中较高,高寒草甸中较低,森林与灌丛草甸及干草原与荒漠草原中差异不显著,15～35 cm土层在森林、灌丛草甸和干草原中较高,高寒草甸中最低,森林、灌丛草甸与干草原中差异不显著;就土壤颗粒氮比例而言,0～15 cm土层在森林和高寒草甸中较高,灌丛草甸、荒漠草原与干草原中差异也不显著,15～35 cm土层在森林和高寒草甸中较高,荒漠草原和干草原中最低;就土壤颗粒组分氮含量而言,各土层均在灌丛草甸中较高,干草原和荒漠草原中较低;就土壤颗粒氮含量而言,各土层均在森林和灌丛草甸中最高,干草原和荒漠草原中最低,森林、高寒草甸与灌丛草甸中差异不显著;土壤颗粒组分比例、土壤颗粒组分氮含量、土壤颗粒氮比例和土壤颗粒氮含量随土壤全氮含量增加而增加(P<0.02),土壤颗粒氮含量随颗粒组分氮含量极显著增加(P<0.001),土壤颗粒氮比例随土壤颗粒氮含量增加显著增加(P<0.05);祁连山北坡土壤中非保护性氮含量总体上随海拔升高而增加,森林和高寒草甸土壤中非保护性氮比例最高.     

藏东南川滇高山栎天然林的种内与种间竞争指数的海拔差异

【目的】通过定量分析藏东南地区不同海拔的川滇高山栎天然林的种内与种间竞争指数,揭示海拔对林木竞争指数的影响,为川滇高山栎天然林的经营和保护提供理论参考。【方法】在西藏林芝市巴宜区鲁朗镇,根据海拔梯度设置4块川滇高山栎天然林样地,土壤类型为山地暗棕壤,林分特征为针阔混交林。对样地内的竞争木和对象木进行调查,采用Hegyi单木竞争模型分析各样地内林木的种内与种间竞争;用幂函数、对数函数、指数函数、多项式、Logistic这5种模型拟合川滇高山栎对象木胸径与其竞争指数变化的回归关系,并选择最优函数。【结果】1)不同海拔的川滇高山栎天然林内的竞争指数不同,海拔3 740 m(样地a)、3 640 m(样地b)、3 540 m(样地c)和3 440 m(样地d)样地的种内竞争指数分别占总竞争指数的17.11%、22.26%、30.79%和70.13%,表明样地a、b、c以种间竞争为主,样地d以种内竞争为主。2)在川滇高山栎的伴生树种中,以急尖长苞冷杉的竞争力最强,其次是白桦,竞争力最弱的是糙皮桦。3)在所有样地中,川滇高山栎的竞争指数随对象木胸径增加而不断减小,呈显著负相关。在样地a中对象木胸径...     

雅安不同海拔地区的珙桐群落土壤养分特征

为了探究珙桐群落在雅安不同海拔地区的梯度土壤的化学计量特征,阐明珙桐群落土壤性质对海拔变化的响应规律,进而有效指导珙桐群落的保护,在雅安的珙桐群落分布带上选取了1 000 m-1 500 m、1 500 m-2 000 m和2 000 m-2 500 m 3个海拔梯度,测定海拔1 000 m^2 500 m范围内土壤pH值和养分含量,计算并分析土壤C∶N、C∶P、C∶K、N∶P、N∶K和P∶K。结果表明:(1)雅安的珙桐群落土壤中有机碳、全氮、全磷和全钾变化范围分别为7.08 g·kg^-1~86.26 g·kg^-1、0.73 g·kg^-1~5.74 g·kg^-1、0.27 g·kg^-1~1.77 g·kg^-1和20.56 g·kg^-1~70.37 g·kg^-1,且随着海拔梯度的增加土壤中有机碳、全氮、全磷、全钾含量增加。(2)土壤中C∶N、C∶P、C∶K、N∶P、N∶K和P∶K范围分别为8.91~33.98、22.25~78.06、0.17~3.53、1.47~5.80、0.02~0.23和0.01~0.06。随着海拔梯度的增加,土壤中C∶N、C∶P和N∶P变化趋势类似,随着海拔梯度的增加先增加后降低,土壤中C∶K、N∶K随着海拔梯度的增加而增加,土壤中P∶K在不同海拔梯度下变化趋势不大。     

广东莲花山不同海拔梯度下森林土壤养分和化学计量特征

为探究广东莲花山土壤有机碳（C）、氮（N）、磷（P）、钾（K）含量垂直分布特征,阐明土壤C、N、P、K生态化学计量学特征对海拔梯度的响应规律,在广东莲花山500~1 000 m区域以100 m海拔间隔进行研究。结果表明：（1）不同海拔下土壤有机碳、全氮、全磷、全钾变化范围分别是38.72~68.17、0.90~1.32、0.011~0.022、5.19~7.08 g·kg-1,土壤全氮、全磷含量随海拔梯度升高而增加,土壤有机碳、全钾含量随海拔梯度的变化,差异不显著。（2）土壤的C/N和N/P分别介于40.12~50.76、43.06~90.86间。不同海拔梯段下土壤C/N无显著差异;整体来看,土壤N/P随海拔梯度的增加呈降低趋势。（3）500~1 000 m海拔土壤速效氮含量介于0.81~2.01 mg·kg-1,均值为1.19 mg·kg-1,其中,500 m海拔下土壤速效氮含量最高,1 000 m海拔下,土壤速效氮含量值达到最小。土壤速效氮含量与土壤速效氮含量的关系呈负相关。土壤速效钾、速效磷含量在500~800 m海拔间变化幅度较小,至900 m海拔下最大。莲花山土壤养分空间分布具有一定的异质性,全氮、全磷、速效氮含量、N/P的空间变化强烈。     

康禾自然保护区常绿阔叶林土壤质地与土壤碳氮含量的关系研究

在广东省东源县康禾自然保护区常绿阔叶林设置4 hm2样地,按＜0.01 mm土粒的含量从小到大将土壤质地分为3个类型,依次为：轻壤土、中壤土、重壤土,通过实地采样统计分析了不同土壤质地表层土壤有机碳含量、全氮含量、碳氮比（C/N）的大小及其关系。结果表明：土壤表层有机碳含量及全氮含量大小依次为：重壤土>中壤土>轻壤土。样地内土壤表层有机碳含量和全氮含量的最大值分别为31.343 g?kg-1、1.882 g?kg-1,最小值分别为8.411 g?kg-1、0.621 g?kg-1。本研究表明保护区土壤中碳氮含量在空间上存在异质性且中壤土最能代表整个样地土壤表层碳氮含量的整体情况。此外,不同土壤质地有机碳含量及碳氮比（C/N）存在显著差异（P＜0.05）,而全氮含量差异不显著。土壤有机碳含量与土壤全氮含量之间呈极显著的正相关关系（P＜0.001）,相关系数为r=0.833 9,说明不同土壤质地土壤有机碳含量和全氮含量有极高的相关性。     

西藏色季拉山西坡不同海拔梯度表层土壤碳氮变化特性的研究

为探讨海拔梯度变化对表层土壤(0～20 cm)全量养分的影响,以西藏色季拉山西坡的高山灌丛(AS)、杜鹃林(RF)、急尖长苞冷杉林(AGSF1-6)和林芝云杉林(PLLF)为试验对象,研究了林地土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、易氧化态碳(ROC)和颗粒有机碳(POC)的变化特征.结果表明:在色季拉山西坡,高海拔植被类型具有较高的土壤活性有机碳含量和分配比例.表层土壤SOC随着海拔的升高而增大.SOC最大的是AS,为77.167 g·kg-1,PLLF最低为22.351 g·kg-1.表层土壤TN随着海拔的升高而增大.TN最大的是AS,为2.430g·kg-1,PLLF最低为0.830 g·kg-1.表层土壤C/N最大者为AGSF4,达到了43.57,最小者是PLLF为26.93.海拔和林分对土壤MBC和MBN含量具有显著的影响.随着海拔高度的降低,POC占TOC含量的比率从44.81％降至19.32％,ROC占TOC含量的比率从41.72％降至7.07％.不同林地POC和ROC含量与SOC含量具有正相关关系.土壤活性有机碳与土壤总有机碳显著相关,土壤易氧化有机碳与颗粒有机碳的相关性也比较显著(p＜0.05).     

北京山地森林的土壤养分状况

森林土壤是维持林木健康生长的基质,其肥力特征影响并控制着林木的健康状态(Fisher et al.,2000)。森林退化与土壤肥力的衰退有密切的联系(La Mannaetal.,2004)。因此,对森林土壤特征的了解,可及时为森林健康经营提供依据。随着生态环境问题的日益突出以及森林健康理念的发展,世     

岷江上游杂谷脑河流域不同土地利用类型土壤碳氮特征

对杂谷脑河流域不同区段(上、中、下游)6种不同土地利用类型土壤有机碳和全氮进行测定。结果表明:该流域土壤有机碳含量为经济林地>农耕地>人工成熟林地>灌木林地>人工幼龄林地>天然次生林地;土壤全氮含量为农耕地>经济林地>天然次生林地>人工成熟林地>灌木林地>人工幼龄林地;C/N为人工幼龄林地>人工成熟林地>经济林地>灌木林地>农耕地>天然次生林地。同一土地利用类型在不同区段中,经济林土壤有机碳和全氮含量表现为中游>下游;农耕地土壤有机碳含量为中游>上游>下游;土壤全氮含量为下游>中游>上游;灌木林地土壤有机碳和全氮含量为中游>下游。同一区段不同土地利用类型中,流域下游土壤有机碳表现为经济林地>农耕地>灌木林地,全氮含量表现为农耕地>经济林地>灌木林地;流域中游土壤有机碳和全氮含量均表现为含量农耕地>经济林地>灌木林地;流域上游土壤有机碳含量表现为人工成熟林地最高>农耕地>人工幼龄林地>天然次生林地,全氮含量表现为天然次生林地>人工成熟林地>农耕地>人工幼龄林地。     

翠亨湿地无瓣海桑人工林土壤有机碳分布特征及与土壤理化指标相关性

[目的]通过对比不同潮位带无瓣海桑人工林土壤有机碳的含量和分布规律,探讨与无瓣海桑人工林土壤有机碳分布有关的主要土壤理化性质指标的相关关系。[方法]以中山翠亨国家湿地公园无瓣海桑人工林为例,选择高潮带和中潮带无瓣海桑人工林以及低潮带光滩区域,测定土壤有机碳含量及主要土壤理化指标,并计算土壤有机碳密度,再进一步分析其与土壤理化指标的相关性。[结果]研究表明:在垂直方向上,土壤有机碳平均含量和平均密度均表现出显著差异,从大到小依次为:高潮带>中潮带>低潮带;其中,在高潮带,土壤有机碳含量最大值出现在0～20 cm土层,有机碳密度最大值出现在20～40 cm土层。土壤有机碳含量与含盐量显著负相关,与土壤全氮、全磷极显著正相关,与土壤pH值极显著负相关。[结论]高潮带无瓣海桑人工林土壤有机碳的密度和含量均高于中潮带和低潮带;土壤全氮、全磷含量、pH值与土壤有机碳含量关系最密切,这些指标可以用来预测无瓣海桑人工林的土壤有机碳分布。     

不同林龄马尾松人工林土壤有机碳特征及其与养分的关系

选择5个不同林龄阶段的马尾松(Pinus massoniana)人工林,研究土壤有机碳的含量、碳储量以及有机碳与氮、磷、钾及pH值之间的关系.结果表明:土壤各层含碳率、碳储量均随林龄的增加而增大,8、12、18、22、30年生林分的碳储量分别为151.62、177.64、201.19、216.19、331.60 t/hm2;同一林龄,不同土壤层含碳率与碳贮量,均随土层深度的增加而减少,表现为:0～20 cm＞ 20～ 40 cm＞40～60cm;有机碳与氮、磷、钾之间均呈现极显著相关,与土壤的pH值相关性不显著.     

海南清澜港红树林湿地土壤有机碳分布及其与pH的关系

基于野外实地调查,研究我国海南清澜港红树林湿地离文昌河河口和海洋的距离对红树林土壤有机碳分布的影响及土壤有机碳与 pH的关系。结果表明：在取样区域内,清澜港红树林土壤有机碳含量高、分布深;近河口各样地土壤 pH为4.9～6.2,远河口各样地土壤 pH为7.9～8.5;近河口红树林土壤厚度在85 cm 以上,取样区内土壤有机碳含量为(9.1±1.08)～(66.2 ± 5.17) g·kg －1,且随土壤深度增加先升高后降低,在60～70 cm 处有机碳含量达到最高;在水平方向上,近河口红树林土壤有机碳平均含量( 0～80 cm )随离海洋距离的增加而降低,近海、中间、近陆区域的土壤有机碳平均含量依次为(36.76±3.04),(35.12±3.78)和(17.20±1.56) g·kg －1;近河口红树林近海和近陆区域的土壤有机碳平均含量差异显著(P＜0.05);近河口红树林土壤有机碳含量的分布特征与密克罗尼西亚的雅浦和帕劳地区的红树林一致;远河口红树林湿地土壤平均厚度约60 cm,其土壤有机碳含量为(8.35±0.94)～(38.3 ± 2.53) g·kg －1,表层土壤有机碳含量最高,且有机碳含量随土壤深度的增加呈双峰递减型,在40 cm处有另一峰值;在水平方向上,远河口红树林土壤有机碳平均含量(0～60 cm)随离海洋距离的增加而降低;远河口红树林在近海、中间、近陆区域的土壤有机碳含量依次为22.12±2.57,14.83±1.01和13.18±1.20 g·kg －1,且近海和近陆区域的土壤有机碳含量差异显著( P ＜0.05);各样地土壤有机碳含量与其 pH均显著负相关(P＜0.05),其原因有待进一步研究。