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祁连山生态水文研究:土壤有机碳含量调控因素分析

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于研究区气候、植被和土壤因子的特殊性,大样地土壤有机质腐殖化和矿化作用较为缓慢,有机碳在土壤表层大量积累,土壤剖面有机碳平均含量为g/kg,有机碳含量相对较高[209]。本研究还表明,影响土壤有机碳含量的基本化学性质因子中,影响最大的为土壤阳离子交换量,可能与阳离子交换过程有关,即土壤胶体表面所吸附的阳离子与土壤自由溶液中的阳离子进行互相取代的过程有很大的关系,其次是土壤速效钾和全磷含量。

祁连山生态水文研究:土壤有机碳含量调控因素分析

(1)由于研究区气候、植被和土壤因子的特殊性,大样地土壤有机质腐殖化和矿化作用较为缓慢,有机碳在土壤表层(0~10 cm)大量积累,土壤剖面(0~60 cm)有机碳平均含量为(107.22±28.76)g/kg,有机碳含量相对较高[209]。较厚的苔藓层和枯枝落叶层在一定程度上阻止了土壤淋溶淀积作用程度的减弱,加上大样地地处亚高寒山地,季节性冻土冻融作用使得土壤有机碳的运移在土壤层次上的分布存在差异,有机碳在土壤剖面上呈现出“倒金字塔”的分布。

(2)从大样地土壤pH值和氮、磷、钾主要营养及阳离子交换量等基本化学性质变化规律可以看出,土壤呈碱性;影响全氮的主要因素是植被的生物归还量,而影响全磷、全钾的主要因素为成土母质;土壤速效氮是土壤速效钾含量的1.73倍,是土壤速效磷的14.27倍,土壤速效磷含量相对最小,碳磷比值约是碳氮比值的6.78倍,有机磷较有机氮化合物的生物活动性小,分解速度更慢,矿化速度也更慢,说明微生物对磷的转化速度低,青海云杉林对磷的吸收更依赖土壤成土过程;土壤阳离子交换量常与土壤团聚体结构联系在一起[210],即阳离子交换量间接受制于土壤有机碳。(www.xing528.com)

(3)大样地土壤有机碳与土壤pH值和氮、磷、钾营养元素和阳离子交换量等密切相关,且相互制约,相关性分析表明土壤有机碳与土壤pH和全钾呈负效应,与其他化学因子呈正效应,这与先前报道的土壤有机碳与其他化学性质的相互关系研究结果基本一致,即随土壤有机碳增加,往往意味着土壤pH值降低,土壤氮、磷、有效钾含量提高和土壤阳离子强度增强[211-213],作为微生物源物质对氮、磷、钾等土壤养分的有效性具有明显影响,研究结果与Nunez等研究的结论相同[214]。本研究还表明,影响土壤有机碳含量的基本化学性质因子中,影响最大的为土壤阳离子交换量,可能与阳离子交换过程有关,即土壤胶体表面所吸附的阳离子与土壤自由溶液中的阳离子进行互相取代的过程有很大的关系,其次是土壤速效钾和全磷含量。

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