祁连山及山前绿洲荒漠区生态水文研究结论与讨论

（1）就土壤剖面形态特征的描述发现，祁连山中海拔段森林土壤较厚，可达1 m左右，高海拔和低海拔土层较薄。其原因为中海拔地段坡度小，地势较缓，坡积物易在中段积累并发育成土壤。土层有机质和腐殖质较厚，说明林下枯落物积累丰富，形成了土壤养分的巨大“库源”，满足了植物生长所需的营养。土层间过渡形态整体为平整状态，这说明长期以来土层无剧烈的地质变化，且受人为干扰因素很小。过渡程度明显，这说明土壤受地表水下渗的淋溶作用小。土壤剖面由上到下逐渐紧实，显示出土壤容重在垂直剖面上由大变小的规律。东、中段土壤质地以壤土居多，发育良好，构成了土壤—微生物—植物间的物质、水分循环优越条件。西段土壤质地以沙壤土居多，土层较薄，降水量小而蒸发量大，以上条件导致了西段青海云杉林长势均不如东、中段良好。

（2）经测算，哈溪、西水、祁丰在2700、2800和2900 m的海拔区间上，土壤含水量范围分别为20.72％～99.86％、12.81％～86.96％、13.70％～24.70％，平均值分别为43.87％、41.51％和18.75％。比较得出，土壤含水量哈溪＞西水＞祁丰。在垂直剖面上，东段土壤含水量由上到下呈明显降低趋势，中段变化不明显，西段无此规律，甚至在海拔2900和3000 m下层的土壤含水量更大。其原因可能是，东、中段林区降水量大，东段林内有机质层较中段厚，有效缓解了地表水的下渗，故东段变化明显。而西段较东、中段干燥，土壤质地为沙壤土，土壤孔隙度大而导致水分下渗和蒸发性强。就0～10 cm土层而言，东、中段土层含水量都沿海拔的升高而升高，祁丰与其趋势相左。究其原因为，东、中段降水量随海拔的升高而增大。西段较东段和中段林区，青海云杉林郁闭度小，日照强烈，降水量小，土壤表层蒸发量随海拔升高越来越大。就10～20、20～40与0～10 cm比较而言，东、中、西段土壤含水量在中、下两层均比较接近，其原因可能是土壤水分主要来自大气降水，下层不受外界水分的直接补充，且腐殖质层有效减缓了上层与中、下层水分的流通。

（3）在东、中段青海云杉林土壤中，土壤容重遵循随土壤深度增加出现逐渐变大的规律。其原因是表层枯落物积累较多，可以分解并储存较多的有机物，土壤有机质含量与土壤容重值大致呈负相关趋势［51］，由此导致了表层土壤容重变小。在西段表层的土壤容重大于下层，其原因可能是表层为粉沙壤土和黏壤土，下层以壤土居多。东段中层（10～20 cm）、下层（20～40 cm）土壤容重随海拔升高逐渐减小，中、西段中、下层土壤容重随海拔升高呈先增大后减小的趋势。在海拔梯度上东、中、西段土壤容重变化范围分别是0.55～1.10、0.31～1.35、0.62～0.88，即中段土壤容重变化范围最大，东段次之，西段最小。

（4）从整体来看，在土壤剖面上，哈溪林区下层土壤全氮含量最低，上层均值大于中层；西水林区土壤含氮量沿土壤剖面由上到下逐层减小；祁丰林区土壤剖面上层土壤全氮明显高于中层和下层，中、下层全氮含量非常接近。由以上可知，祁连山青海云杉林土壤含氮量随土层深度增加而不同程度地增大。在海拔梯度上，哈溪林区土壤表层和中层全氮量随海拔的升高而增加，表层总体增幅较大；西水林区土壤全氮含量随海拔梯度逐渐增大，且各土层增加趋势一致；祁丰林区没有表现出明显的增大趋势。除西段外，此变化规律与许文强［57］和李晓佳［58］对天山北坡和大青山北坡针叶林林下森林灰褐土随海拔梯度变化较为一致。但西段的土壤剖面上层土壤全氮含量明显高于中层和下层，中、下层全氮含量非常接近。比较土壤全氮含量均值：东部林区（0.514％）＞中部林区（0.379％）＞西部林区（0.283％）。纵观整个海拔，土壤全磷含量中段上层明显高于中、下层，东段和西段上、中、下层含量接近，三层全磷量沿海拔的变化趋势一致，但无明显规律。东、中、西三段全磷含量变化范围分别是0.065％～0.093％、0.052％～0.083％、0.040％～0.060％，均值分别为0.077％、0.064％、0.050％。即土壤全磷含量东部林区＞中部林区＞西部林区。在整个海拔段的土壤全钾含量，东段分布范围为1.967％～2.487％，变异系数为1.88％，属弱变异性；中段变化范围是1.146％～1.999％，变异系数为16.24％，属于中等变异性；西段变化范围为1.766％～2.072％，变异系数为3.51％，属于弱变异性。比较土壤全钾含量均值：东部林区（2.108％）＞西部林区（1.970％）＞中部林区（1.440％）。以上氮、磷、钾等土壤养分的空间异质性，可能受以下因子的影响：土壤质地，三个研究区都分布有黏壤土、壤土、沙壤土和粉沙壤土，不同土壤质地土壤养分的分布差异很大；微地形的不同，祁丰样地坡度较西水大，哈溪最小，且林区内中海拔段地势较高，低海拔段平缓，而地形特征与土壤水分和养分的运移密切相关［59］。(www.xing528.com)

（5）有机质含量随着海拔的升高，在东段表现出平缓上升的趋势，在中段表现出剧烈抬升的趋势，在西段表现出略微下降的波动趋势。有机质含量在东、中段高海拔较高的原因可能是，低温低压使得土壤微生物活性降低，使其不能分解更多的有机物，便于有机物质的积累。有机质在西段不随海拔升高的原因是，该段高海拔地区林分郁闭度小，枯落物积累量少，造成有机物的“库源”缩小。有机质含量变化范围分别为118.82～144.60、64.25～180.90和63.60～89.45 g/kg，平均值分别为（129.94±12.52）g/kg、（112.06±46.43）g/kg和（75.73±10.80）g/kg，变异系数分别为9.64％、41.43％和14.27％，即东段属于弱变异性，中、西段属中等强度变异。由上可知，东段土壤有机质含量最大，其次为中段，西段最小。中段林木长势不及东段，地表枯落物也相对减少。西段不仅因林分郁闭度小而导致枯落物减少，而且比较干旱的环境条件使得其有机质含量偏低。

（6）东、中、西三段土壤pH值总体变化范围为6.96～8.41，属于中性或弱碱性土壤。祁连山东段土壤pH值为6.96～7.90，平均值为7.42±0.36，属于中性土壤，变异系数为4.87％，属弱变异性。中段土壤pH值为7.71～8.23，均值为7.9±0.19，属于弱碱性土壤，变异系数为2.43％，属弱变异性。西段土壤pH值为8.10～8.41，均值为8.26±0.13，属于弱碱性土壤，变异系数为1.52％，为弱变异性。