地形因子对天山北坡天山云杉林土壤有机碳的影响

【目的】研究地形因子对天山北坡天山云杉林土壤有机碳的影响。【方法】在新疆农业大学实习林场选取不同海拔、不同坡度和不同坡向的样地采集土壤样品,测定土壤有机碳含量并计算其碳密度。【结果】不同海拔梯度下,天山云杉林土壤有机碳含量介于41.65~77.67 g/kg,土壤有机碳密度介于9.47~14.27 kg/m^(2),土壤有机碳含量及密度均随着海拔的升高呈减少的趋势。0~20 cm土层坡度小于15°时,土壤有机碳含量表现为最高(105.08 g/kg),而当坡度达到30°~35°时,土壤有机碳含量最低;不同坡向上土壤有机碳含量从高到低依次为阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡,其中0~20 cm土层阴坡上土壤有机碳含量显著高于阳坡(P<0.05),20~60 cm土层土壤有机碳含量在各坡向之间差异不显著。【结论】天山北坡天山云杉林在高海拔区域内整个剖面土壤有机碳含量分布较低海拔区域相对均匀。坡向对土壤有机碳的再分配作用在20~60cm土层土壤中难以发挥作用。

不同郁闭度天山云杉林土壤养分特征

【目的】研究不同郁闭度下天山云杉林土壤养分特征,为天山云杉林的可持续经营提供理论依据。【方法】以不同郁闭度的天山云杉林为研究对象,采用野外样地调查和室内土壤测定分析相结合方法,分析不同郁闭度对天山云杉林土壤养分特征的影响。【结果】(1)不同郁闭度天山云杉林土壤养分均为中等变异性,具有明显的聚表性,主要集中在0~20 cm土层。(2)0~20 cm土层土壤有机质、碱解氮、速效磷、全氮含量均随郁闭度的增大呈递增的趋势,其中土壤有机质和全氮含量增加显著(P<0.05);20~60 cm土层土壤各养分含量随郁闭度变化其变化趋势不一致且均无显著差异。整个土壤剖面上天山云杉林郁闭度达到0.8时更有利于土壤养分的积累。(3)土壤各养分之间均存在正相关关系,其中有机质与碱解氮、速效磷、全氮两两之间呈极显著正相关。【结论】郁闭度对天山云杉林表层土壤有机质、全氮有显著影响(P<0.05),郁闭度0.8条件下更有利于天山云杉林土壤养分的积累。

天山云杉林土壤有机碳密度及影响因素研究

以不同生长发育阶段的天山云杉林为研究对象,分析了天山云杉林土壤有机碳密度分布特征及其影响因素。结果表明:(1)天山云杉林土壤有机碳含量随着林分发育阶段的增加呈逐渐积累增加的趋势,成熟林土壤有机碳显著高于幼龄林(P<0.05)。各发育阶段土壤有机碳含量的变异程度大小为幼龄林(69.10%)>中龄林(63.74%)>近熟林(62.68%)>成熟林(54.76%)。(2)不同发育阶段的天山云杉林土壤有机碳密度在0~<20 cm、20~<60 cm土层的变化范围分别为7.86~9.18和5.65~8.69 kg·m^(-2)。(3)天山云杉林土壤有机碳密度与林龄、林分平均胸径呈极显著正相关关系;与土壤容重呈负相关关系。

天山云杉林土壤养分空间异质性及环境解释

【目地】以天山云杉林为研究对象,探究其土壤养分空间变异特征,并结合多因子对其解释,旨在为天山云杉天然林可持续经营提供理论依据。【方法】借助地统计学和GIS技术探究其土壤养分空间变异特征,并结合多因子,通过冗余分析RDA(Redundancy analysis)进行解释。【结果】1)天山云杉林下土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾的平均值分别为139.80 g/kg、3.85 g/kg、113.79 mg/kg、25.95 mg/kg、179.20 mg/kg,均属于中等程度变异;2)林下土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾的最适模型为指数模型,碱解氮的最适模型为高斯模型。有机质、全氮、碱解氮、速效钾的块金系数分别为11%、13%、14%和10%,表现为强烈的空间自相关性,表明其主要受结构因素影响;速效磷的块金系数为41%,属于中等程度空间自相关性,其变异由随机因素与结构因素共同作用影响;3)普通克里格插值表明,碳、氮含量丰富;4)通过RDA分析,土壤含水量、pH值、林分年龄影响着研究区土壤养分含量水平。【结论】基于地统计学、GIS技术和RDA分析得到天山云杉林土壤养分空间异质性、空间分布及环境解释,能较好地反映天山云杉林土壤养分的特征,为今后天山云杉天然林可持续经营提供理论依据。

海拔、林龄和郁闭度对天山云杉林土壤肥力的影响

以天山云杉(Picea schrenkiana)林为对象,分析天山云杉林土壤养分分布特征,并通过主成分分析计算土壤肥力综合指数(IFI),评价不同海拔、林龄和郁闭度条件下土壤肥力水平,旨在为科学管理天山云杉林土壤资源提供理论依据。结果发现:(1)不同海拔天山云杉林0~20和20~60 cm土层土壤碳、氮含量均表现为1900~2100 m>2500~2700 m>1700~1900 m>2300~2500 m>2100~2300 m。其中海拔1900~2100 m下0~20 cm土层土壤碳、氮含量均显著高于海拔2100~2300 m(P<0.05),此海拔下土壤肥力的综合得分最高(0.45),其中63%的土壤肥力达到Ⅰ级(高)和Ⅱ级(较高)水平,表明海拔1900~2100 m范围内土壤肥力状况总体较好。(2)土壤碳、氮含量随着林龄的增加呈现增加的趋势,其中0~20 cm土层土壤碳、氮含量在成熟林和幼龄林或中龄林间存在显著差异(P<0.05)。成熟林土壤肥力综合得分为0.41,其中54%的土壤肥力达到Ⅰ级(高)和Ⅱ级(较高)水平。(3)高郁闭度(>0.6)条件下天山云杉林0~20 cm土层土壤碳、氮含量显著高于低郁闭度(0.2~0.4)(P<0.05),高郁闭度土壤肥力综合得分较高(0.37),其中38%的土壤肥力达到级Ⅰ级(高)和Ⅱ级(较高)水平,但不存在显著差异。总体而言,天山云杉林表层土壤碳、氮含量受海拔、林龄和郁闭度的影响较显著,土壤肥力指数则受海拔、林龄的影响显著。