黃土高原中部的丘陵溝壑區(qū)位于半濕潤、半干旱氣候帶,生態(tài)環(huán)境脆弱,水土流失嚴重,植被恢復(fù)是該地區(qū)水土保持與生態(tài)重建的重要措施。遼東櫟天然次生林和刺槐人工林是該地區(qū)典型的森林植被類型。以黃土丘陵森林分布區(qū)邊緣的兩種主要森林類型為對象,通過采集林地不同深度土壤樣品,對比分析兩種林地土壤中碳、氮、磷含量的計量關(guān)系及垂直分布特征,旨在探明該區(qū)域土壤化學計量特征及主要影響因素。結(jié)果表明:（1）在兩種林地類型中,土壤有機碳與全碳含量呈正相關(guān)關(guān)系,兩種林地可用同一曲線進行擬合,說明特定土壤類型在同一區(qū)域其有機碳和無機碳相對含量基本穩(wěn)定。（2）土壤有機碳與全氮比值在10左右,在不同土層深度無明顯變化;而土壤全碳與全氮比值則隨土壤深度的增加而增加,超過1 m以后呈現(xiàn)飽和曲線的變化趨勢。（3）土壤氮磷比隨土壤深度的增加呈冪次型降低。 

【文章來源】：生態(tài)學報. 2017,37(10)北大核心CSCD

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土壤有機碳(SOC)與全碳(STC)含量的關(guān)系

?SOC)與全碳(STC)含量的關(guān)系Fig．1TherelationshipbetweenSOCandSTC2．1．1有機碳和全碳的計量特征由圖1可見，在刺槐人工林和遼東櫟天然次生林中，土壤有機碳和全碳之間存在著極顯著的正相關(guān)關(guān)系，且兩種林地的土壤有機碳和全碳關(guān)系可用同一曲線擬合(y=1．2153x－2．0709，Ｒ2=0．9794，P＜0．0001)。在不同土層深度，雖然有機碳和全碳含量發(fā)生了變化，但是保持線性關(guān)系不變，擬合曲線在X軸的截距顯示，該類型土壤中有十分可觀的無機碳含量。2．1．2土壤深度和林地類型對土壤有機碳、無機碳相對含量的影響由圖2可見，兩種林地中SOC/STC隨土壤深度的增加均呈下降的趨勢，而SIC/STC呈升高的趨勢，且SOC/STC和SIC/STC均在0—100cm土層變化速率較大，在100—200cm土層變化速率較小并趨于穩(wěn)定、這應(yīng)該與植物根系分布范圍有關(guān)。表層土壤受環(huán)境因子影響大，枯落物和腐殖質(zhì)層對土壤有機碳積累的影響也集中于表層土壤，因而表層土壤的有機碳儲存較為顯著［16］，而深層土壤中無機碳占較大份額。此外，遼東櫟林的土壤SOC/STC明顯高于刺槐林，遼東櫟林各土壤深度SOC/STC值分別是刺槐林SOC/STC值的1．50、1．44、1．44、1．16、0．86、0．90、1．01倍。這與遼東櫟天然林凋落物量明顯高于刺槐人工林相吻合［28-32］。與人工林相比，天然次生林有大量地表凋落物及細根，可向土壤中釋放大量的營養(yǎng)物質(zhì)，使表層土壤蓄存較多的有機碳氮［33］。圖2不同林地不同土層SOC/STC、SIC/STCFig．2SOC/STCandSIC/STCofdifferentsoildepthanddifferentforests2．2兩種林地土壤氮含量及垂直分布特征2．2．1基于兩種測定方法的土壤全氮含量相關(guān)性分析將凱氏定氮法和燃燒法測定得出的土壤全氮含量進行分析可見，2種方法測定的全氮含量呈極顯著的線

http://www．ecologica．cn性相關(guān)關(guān)系(圖3，P＜0．0001)，趨勢線斜率為0．8865，接近1，表明凱氏定氮法測定結(jié)果略低于燃燒法但無明顯差異。這與之前有關(guān)報道相吻合［34-35］。2．2．2土壤深度和林地類型對土壤全氮含量的影響由圖4可見，兩種林地中土壤全氮含量均隨土壤深度的增加呈降低趨勢，在0—100cm土層中下降幅度較大，在100—200cm土層中趨于穩(wěn)定。這種變化趨勢同SOC/STC的變化趨勢相似(圖2)，林地之間表層土壤中全氮含量存在差異，遼東櫟天然林高于刺槐人工林，各土壤深度遼東櫟林全氮含量分別是刺槐林的2．03、1．43、1．44、1．19、0．88、0．80、0．89倍，顯示全氮含量同有機碳含量存在關(guān)聯(lián)性，土壤表面凋落物的累積與分解是造成土壤有機碳和全氮含量差異的主要原因。圖3基于2種測定方法的土壤全氮含量比較Fig．3ComparisonoftwomethodsofNcontentdetermination圖4不同林地不同土層土壤N%Fig．4N%differentsoildepthanddifferentforests2．3兩種林地土壤碳氮比及其垂直變化土壤有機碳是土壤微生物活動的能源，氮是構(gòu)成微生物細胞的要素。有機碳與全氮之比影響微生物的繁殖和活動，從而影響有機質(zhì)礦化分解速度［36］，是評價土壤質(zhì)量水平的一個重要指標［37］。由圖5可見，刺槐人工林中，不同土層深度的有機碳與全氮比值無明顯差異(P＞0．05)，分別為10．670，9．721，9．964，9．910，10．007，10．270，9．932，均在10左右。遼東櫟天然次生林中，0—10cm土層的SOC/N值較高，為13．201，與該土層較高的有機碳含量一致;其他土層的SOC/N值略低，分別為10．716，10．697，9．762，9．387，10．117，10．121，但基本都在10左右。而全碳與氮的比值則隨著土壤深度的增加而增加，在0—100cm淺層土壤中變化速率較快，而在100—200cm深

【參考文獻】：
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本文編號：3571063