Distribution characteristics of SOM and nitrogen on the eastern slope of Gongga Mountain

Soil is the largest carbon pool of terrestrial ecosystem, and its carbon content accounts for two thirds of the whole terrestrial ecosystem (Schlesinger, 1990). The soil organic matter (SOM) content and turnover rate exert impacts directly on the terrestrial ecosystem and global carbon cycles. Nitrogen is the main limiting factor constraining the plant growth (Vitousek etal., 1997; Pamela etal., 2002). Changes of the nitrogen content will change the microbial respiration through changing the…     

贡嘎山东坡土壤有机质及氮素分布特征

The distribution of soil organic matter (SOM) and nitrogen on Gongga Mountain was studied in this paper. The results showed that the content of SOM and nitrogen (N) of A horizon had an ascending trend with the increase of the elevation. The vegetation types distributed higher than the mixed broad-leaved and coniferous forest have the irregular trends. In the transitional zone vegetation such as mixed trees and treeline, the content of SOM and N is higher than other vegetation types. The distribution of SOM and N of A horizon is dependent on the synthetic effect of climate and vegetation types. The vertical distribution of SOM and N in soil profiles has the similar trends for all kinds of vegetation types, i.e., the content of A horizon is higher than that of the B and C horizons, which is the same to the distribution of dead animal and plant in soil. The soil C:N is between 7 and 25, which is relatively low comparing to the appropriate C:N of 25-30. The ratio of soil carbon to nitrogen (C:N) increases with the increase of the elevation, but its vertical distribution in soil horizons varies with different vegetation types. The N exists in SOM mainly in the form of organic nitrogen, and the soil C:N correlates significantly with SOM.     

贡嘎山东坡土壤有机质及氮素分布特征

对贡嘎山东坡自然垂直带土壤有机质和氮素的分布特征的研究表明,贡嘎山东坡表层土壤有机质和全氮含量随海拔升高有上升趋势,但在针阔混交林以上出现波动,在群落过渡带处出现显著峰值,气候和植被类型的综合作用决定了有机质和氮素的空间分布。土壤有机质和氮素在土壤剖面中的垂直分布趋势一致,凋落物层和土壤A层高于B、C层,这与动植物残体在土壤中的垂直分布格局类似。群落过渡带在腐殖质A层出现氮素累积峰。土壤碳氮比介于7~25之间,相对较低,利于土壤腐殖质化和有机氮矿化。碳氮比随海拔升高而升高,在土壤剖面中的分布随植被类型不同而有所差异。土壤中的氮素主要以有机氮的形式存在于土壤有机质中,土壤碳氮比与有机质含量显著相关。     

贡嘎山东坡亚高山林区土壤的微形态特征

在贡嘎山东坡海拔2200一3600m的亚高山林区，有原始森林(包括成熟林和过熟林)、次生林、新生林和砍伐迹地等林地类型。研究土壤的微形态特征，对了解该区土壤演化及其对生态环境的影响都有重要意义。分别采制上述不同土壤类型或林型下的土壤表层和表下层的原状土祥，制取土壤薄片，进行土壤微形态学比较研究。研究结果表明：贡嘎山亚高山不同土壤或林型下的土壤，在土壤细粒物质、土壤骨骼颗粒和矿物、土壤有机质转化、土壤微结构等微形态特征上都有一定的特点和差异。从这些土壤微形态特征，分析了土壤演化特点和趋势及与生态环境条件演变的关系。     

贡嘎山东坡亚高山不同林地土壤水分特性与生态环境效应

森林土壤水分特性，包括水分的渗透与蒸发、保持与贮存等对森林生态环境都有重要意义。本文研究了长江上游贡嘎山亚高山不同森林类型土壤的水分特征及其生态环境作用，结果表明：成熟林、过熟林土壤在储水、渗透、容水、蒸发和持水特性等多数方面利于保持和改善生态环境，次生或林分单一森林类型次之，林木皆伐后最差。研究区以成熟林和过熟林为主，生态环境保护较好。尽管该区与长江上游其它地区一样同具自然地理条件差、生态环境脆弱的特征，但由于该区森林植被和环境得到了有效保护，土壤水分特性好，促进了森林生态系统的良性循环，生态环境问题得到进一步改善。     

贡嘎山垂直带林分凋落物及其理化特征

本文研究了贡嘎山东坡垂直带森林凋落物量、凋落物特征及其N、P、K、有机碳的归还量,并探讨了它们随海拔高度变化的规律。结果表明,分布于海拔2200m常绿与落叶阔叶混交林、海拔3050m峨眉冷杉和林线峨眉冷杉的凋落物量依次为:3811.017、2809.925、2908.501 kg·hm~(-2)·a~(-1);N、P、K的归还量依次为:66.577、34.850、40.758 kg·hm~(-2)·a~(-1)。贡嘎山东坡海拔2200m至3580m天然林乔木层的年凋落物量随水热条件的变化有明显减少的趋势,乔木层的年凋落物中阔叶成分逐步消失,针叶成分从无到有,地衣、苔藓所占比例逐渐减小,碎屑所占比例也趋于减小。     

贡嘎山东坡亚高山林区土壤结构综合评价

土壤结构状况对森林水文生态功能的发挥具有重要作用,以青藏高原东部、长江上游亚高山天然林区不同林型下土壤为研究对象,通过20个土壤结构指标的分析、计算,运用主成分-聚类分析方法综合评价了该区土壤结构。结果表明:20个土壤结构性评价常用指标所反映的信息有较大的重叠性,4个主成分表达了全部信息的90%以上,表现出土壤团聚体及稳定性、固相物质空间排列形成的孔隙、细粒物质等在土壤结构性能中具重要意义;林木生长的成熟化、混交或乔灌结合对土壤结构性能有较强促进作用。研究结果对于土壤结构综合评价方法选择、加强森林经营与培育以促进土壤结构发育、充分发挥森林水文生态效应具有一定的指导作用。     

不同苔藓斑块对亚高山针叶林土壤呼吸和有机碳累积的影响

苔藓植物作为森林生态系统最常见的地被植物之一,对生态过程起着重要调控作用。为探明不同苔藓植物对亚高山生态系统碳循环过程的影响,本文以封闭式动态气室法,对川西贡嘎山东坡峨眉冷杉生态系统赤茎藓(Pleuroziu schreberi)和星塔藓(Hylocomiastrum pyrenaicum)两种苔藓斑块土壤以及裸地斑块土壤CO_2排放速率进行了定位观测,同时探讨了不同苔藓斑块对土壤有机碳累积的影响及潜在途径。结果显示:(1)苔藓植物显著改变了亚高山针叶林土壤CO_2排放速率及其季节变化特征,但不同苔藓植物的影响程度具有差异:赤茎藓和星塔藓作用下土壤CO_2排放速率分别增加了28.5%和46.8%,星塔藓与赤茎藓相比其对土壤CO_2排放的促进作用更显著;(2)苔藓斑块对土壤有机碳(SOC)和溶解性有机碳(DOC)的影响具有物种特异性,两种苔藓中,赤茎藓能够显著促进SOC和DOC累积,但星塔藓的影响不显著。该结果反映了亚高山生态系统不同苔藓物种在促进生态系统碳循环方面的生态功能的差异,由此,在开展亚高山生态系统碳循环以及土壤有机碳储量研究时,应充分考虑苔藓物种对土壤碳过程/碳平衡的作用机制和生态功能差别。     

贡嘎山东坡不同海拔高度树轮宽度对气候变化的响应

树木生长对气候变化的响应机制是气候重建的基础,在不同的气候或环境背景下,树轮宽度对气候变化的响应不同,其响应随着地形或海拔等因素的变化而变化。利用采自贡嘎山东坡5个海拔高度的树轮样本建立了树轮宽度年表,并对年表特征、年轮宽度及其对气候要素的响应进行分析,探讨了该区树木径向生长对气候变化的响应关系。结果表明:年轮平均宽度具有随海拔高度的增加而减小的趋势,树轮宽度对气候要素的响应也具有海拔差异。在海拔3700m的森林上限树轮宽度与当年7月份平均温度显著正相关,在海拔3000m高度与3月份平均温度显著正相关,而在海拔2800m树轮宽度与气候因子之间没有显著的响应关系。通过与海螺沟冰川末端进退变化和文献记载的特殊气候年份对比发现,树轮宽度年表与海螺沟冰川进退变化及文献记录的特殊气候年份具有一定的一致性,宽度年表对气候变化具有一定的指示意义。     

贡嘎山东坡亚高山森林系统植被光合作用——双裂蟹甲草（Cacalia davidii）净光合速率对生态因子的响应

以双裂蟹甲草(Cacaliadavidii)为材料，研究其净光合速率对生态因子的响应。结果表明，双裂蟹甲草净光合速率(P     

森林土壤碳、氮淋失过程及其形成机制研究进展

大气氮沉降对森林生态系统碳截存和损耗过程的影响已引起广泛关注, 但对沉降氮在森 林生态系统中的去向、增氮对土壤中碳/氮转化过程的影响以及土壤氮饱和前后土壤渗漏液中溶 解性有机碳(DOC) 和溶解性有机氮(DON) 动态等方面的研究还不够深入。本文论述了近年来国 内外在土壤氮饱和及土壤碳、氮淋溶领域的最新研究进展, 从系统论的角度阐述土壤氮饱和过程 及内涵; 通过论述DOC 和DON 含量及其结构组成变化来揭示其对增氮/氮沉降的内在响应机 理; 论述了增氮对土壤无机氮转化的影响以及生物和非生物因素对沉降氮固持的贡献。指出土壤 氮饱和为土壤中的有效氮随时间增加超过了土壤中生物和非生物的持留能力, 导致土壤氮的净 矿化、净硝化、NO₃^-流失以及土壤酸化等过程发生一系列非线性变化。初步认为土壤中DOC 和 DON 对增氮的不同响应归因于氮素饱和过程的三个不同阶段。对于特定的生态系统来说, 需要 清楚地认识土壤氮素矿化、硝化、反硝化和固持等过程, 才能明晰土壤氮素状态以及随时间的演 变。另外, 指出在上述三个研究领域中存在的问题, 并提出拟解决的途径以及未来的可能研究方 向, 以期对该领域的研究提供参考。     

祁连山青海云杉(Picea crassifolia)林浅层土壤碳、氮含量特征及其相互关系

为阐明祁连山青海云杉(Picea crassifolia)林分布带对其土壤碳、氮含量的影响,以分布在祁连山东段和西段的典型青海云杉林为研究对象,通过野外取样和室内分析,论述了青海云杉林浅层土壤碳、氮含量特征及其相互关系。结果表明:(1)祁连山东、西段土壤剖面有机碳含量均随土壤深度的增加而减小,但不同土层差异显著性不同,0~40cm含量分别为73.57±17.17g·kg-1和45.85±11.93g·kg-1;东、西段土壤剖面有机碳储量没有明显的变化规律,0~40cm有机碳储量分别为205.51±39.44t·hm-2和134.93±25.80t·hm-2。(2)祁连山东、西段土壤全氮含量随土层深度变化和不同土层差异显著性变化规律同土壤有机碳含量,0~40cm全氮含量分别为4.56±0.88g·kg-1和2.81±0.66g·kg-1;东、西段土壤全氮储量亦同土壤有机碳储量变化规律,0~40cm储量分别为12.77±2.08t·hm-2和8.38±1.56t·hm-2。(3)祁连山东、西段土壤剖面不同土层C/N比差异显著性变化规律相同,其C/N值分别为15.92±1.24和16.10±2.07;C/N比值大小主要取决于有机碳含量;线性分析表明,土壤有机碳与全氮含之间呈极显著的正相关关系,可用乘幂曲线模型Y=aXb较好地描述(p0.01)。上述研究结果可为祁连山水源涵养林建群种青海云杉林的经营和管理提供理论依据和数据支撑。     

松嫩平原玉米带土壤有机质和全氮的时空变异特征

采用地统计学和GIS相结合的方法,研究了松嫩平原玉米带1980～2005年间土壤有机质和全氮的时空变异特征.结果表明:去除异常值后,土壤有机质和全氮均符合对数正态分布,两个时期土壤有机质的平均含量分别为2.14%和2.54%,土壤全氮的平均含量均为0.12%.通过变异函数分析,两个时期土壤有机质和全氮均符合高斯模型,1...     

侵蚀泥沙、有机质和全氮富集规律

Serious soil erosion has already resulted in degradation of the Loess Plateau of China. Soil erosion is commonly accompanied by extensive soil nutrient loss. Because of enrichment processes,sediment nutrient content is often higher than that of natural soil. The objective of this study is to determine the enrichments of organic matter and total nitrogen in sediment in hilly and gully loess areas on the Loess Plateau of China. Measurements of enrichment ratios (ER) of organic matter (EROM) and total nitrogen (ERTN) in sediment as affected by rainfall, slope gradient, tillage, and fertilization were made in the field under natural rainfall conditions. The results showed that the enrichment of clay in sediment resulted in the enrichment of organic matter (OM) and total nitrogen(TN) in sediment. The averages of sediment clay ER, EROM and ERTN for the various slope gradients were 1.77, 2.09 and 1.61, respectively. The soil erosive module was negatively correlated with EROM and ERTN. Our results indicate that measures to reduce soil erosion, i.e. reducing rainfall erosivity, decreasing soil slope gradient, decreasing fertilizer use, and using level trenches, may increase EROM and ERTN. Both quantity and quality of sediment yield should be considered when implementing erosion control measures.     

青藏高原东南缘贡嘎山东坡亚高山土壤的土相

根据土相学定义，提出了包括研究内容、方法和分类命名等的土相学研究具体方案。并以贡嘎山东坡亚高山为例，对该地从海拔l820m～3650m的垂直地带土壤的土相，进行了实例研究。分析了典型土壤的土貌、土型和土壤微形态等土相要素和土相的特征；提出了各要素和土相的具体分类系统和命名方法。研究结果表明，土相可系统、完整地表述宏观、中观和微观各层次的土壤形态特征。既继承了土壤学研究的传统理论，又充分吸收了土壤学最新理论研究成果；既有扎实的理论基础，又有可操作性。在理论和实际应用上都有重要意义。     

The enrichments of organic matter and total nitrogen in sediment as affected by relavant factors

1IntroductionResearch results have shown that overland flow firstly removes fine particles of topsoil because the fine soil particles can be easily transported in runoff (Burwell etal., 1975; Alberts etal., 1983; Gregory 1991). The component differences of fine soil particles between the sediment resulting from soil erosion and the original soil were studied (Meyer etal., 1975; Loch etal., 1982; Cogo, 1983). Sediment was normally composed of soil aggregates and particles of different diamet…     

The enrichments of organic matter and total nitrogen in sediment as affected by relavant factors

Serious soil erosion has already resulted in degradation of the Loess Plateau of China. Soil erosion is commonly accompanied by extensive soil nutrient loss. Because of enrichment processes, sediment nutrient content is often higher than that of natural soil. The objective of this study is to determine the enrichments of organic matter and total nitrogen in sediment in hilly and gully loess areas on the Loess Plateau of China. Measurements of enrichment ratios (ER) of organic matter (EROM) and total nitrogen (ERTN) in sediment as affected by rainfall, slope gradient, tillage, and fertilization were made in the field under natural rainfall conditions. The results showed that the enrichment of clay in sediment resulted in the enrichment of organic matter (OM) and total nitrogen (TN) in sediment. The averages of sediment clay ER, EROM and ERTN for the various slope gradients were 1.77, 2.09 and 1.61, respectively. The soil erosive module was negatively correlated with EROM and ERTN. Our results indicate that measures to reduce soil erosion, i.e. reducing rainfall erosivity, decreasing soil slope gradient, decreasing fertilizer use, and using level trenches, may increase EROM and ERTN. Both quantity and quality of sediment yield should be considered when implementing erosion control measures.     

20年来部分黑土耕层有机质和全氮含量的变化

黑土有机质含量的变化一直倍受社会关注。根据第二次全国土壤普查的采样记录,2001年在吉林省黑土区采集了27个土壤样品,分析测定了耕层土壤(深度与第二次土普数据相同)的有机质和全氮含量。与第二次土普查数据对比发现,过去20年间,吉林省黑土土壤有机质和全氮含量有增有减,但平均水平无明显变化。与已有的研究对比分析,高产玉米生产条件下的根系碳输入量可能抵消矿化损失的有机质量,使水土流失不严重区域的黑土土壤有机质水平维持平衡,有机质含量下降的土壤可能是水土流失的结果。而在水土流失不严重地区土壤有机质则可能增加。     

我国中亚热带山地土壤有机质研究

本文研究中亚热带地区湖南连云山、万洋山各垂直地带的A层土壤的有机质某些性质的垂直变化规律.TC、TN、Kos、HA/FA、总酸度、羧基和酚羟基含量均表现为随海拔的增高而增加的趋势,E4/E6的结果则相反.Ca键腐殖质变化不明显,Fe.Al键腐殖质、紧结态腐殖质均随海拔的升高而增加.G0%和G1%含量随海拔的升高而减小,G2%含量随海拔的升高而增加,G1/G2比值表现为基带土壤＞0.5,而山地土壤＜0.5.基带土壤中G2组有机碳在复合体有机碳总量中所占的比例较小,山地土壤中G2组有机碳占的比例却最大,都超过50%.聚类分析表明海拔高度对低海拔和高海拔地带土壤的有机质性质的影响小于中间过渡地带.