秦岭典型林分活性有机碳及碳储量垂直分布特征_王棣
周至县森林植被碳储量及碳密度研究
周至县森林植被碳储量及碳密度研究陈周峰【摘要】利用模型模拟法、完全收获法和生物量碳含量转换系数以及森林资源二类调查资料,研究了周至县森林植被碳储量及碳密度,结果为周至县森林植被碳储量762.78万t,平均碳密度50.26t· hm-2,其中有林地总碳储量为641.61万t,不同林分之间碳密度为2.651～72.441 t·hm-2、平均53.443 t·hm-2,疏林地碳储量144.51万t,不同疏林地碳密度为1.837～50.270 t·hm-2、平均46.817 t·hm-2,灌木林碳储量6.66万t,不同灌木林的碳密度2.37～29.34 t·hm-2、平均9.20 t·hm-2;平均碳密度高于全国和全省平均值,低于近邻、全域为山区的宁陕县.【期刊名称】《陕西林业科技》【年(卷),期】2018(046)004【总页数】4页(P29-32)【关键词】周至县;森林;碳储量;碳密度【作者】陈周峰【作者单位】陕西省楼观台实验林场,陕西周至710402【正文语种】中文【中图分类】S718.55+7森林作为陆地生态系统的主体, 不仅维护着区域生态环境, 而且在调节全球碳平衡、减缓大气中温室气体浓度上升以及维护全球气候系统等方面具有不可替代的作用[1] , 森林生态系统的碳储量是森林固碳能力的重要标志, 也是评估森林碳收支的重要参数 [2] 和森林生态系统与大气间碳交换的基本参数[3]及森林生态系统向大气吸收和排放含C气体的关键因子[4]。
只有对森林生物量和碳储量做出精确估算，才能进一步探究森林在区域和全球碳循环中所起的作用[5]。
为此，自20世纪初以来我国科技工作者从全国以及各区域或省份对森林生态系统碳储量及碳密度进行了大量研究[5-14]，为森林资源经营管理、林业可持续发展和碳贸易提供了重要的科学依据。
周至县是陕西省森林资源大县，林地主要分布在秦岭及其北麓的秦岭核心地段，有着较为完整和复杂多样的山地森林生态系统，植被垂直带谱明显，在陕西秦岭森林生态系统中具有较好的代表性。
秦岭火地塘林区油松林下主要灌木碳吸存
秦岭火地塘林区油松林下主要灌木碳吸存侯琳;雷瑞德【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2009(29)11【摘要】林下灌木是森林生态系统的重要组成部分,在维持森林碳平衡中发挥着重要作用.为估算林下灌木的固碳功能,采用TOC-VT H-2000A型TOC/TON分析仪,测定了油松林下主要灌木不同器官的含碳率;根据野外实测资料,建立了油松群落内主要灌木测树因子与其器官生物量的回归模型;计算了2006年和2007年,灌木层CO_2年吸存量.结果表明:5种灌木叶、茎、根和皮的平均含碳率为:41.80%～46.25%,39.24%～49.22%,39.56%～46.71%和36.65%～48.23%;刚毛忍冬(Lonicera Hispida pall)各器官的含碳率最高,栓翅卫矛(Euonymus alatus)的叶和茎,白檀 (Symplocos paniculata)的根和皮含碳率最低;不同灌木同一器官和同一灌木不同器官的含碳率均存在显著差异;不同灌木同一器官平均含碳率差值最高达10.58%,同一灌木不同器官平均含碳率差值最高达6.47%;模拟显示:灌木器官的生物量和测树因子间的关系可用复合式、幂、二次方程、三次方程、对数方程、指数方程和倒数方程来描述;残差和误差分析表明,均方差根不大于1.70,模型有效性指数均接近于1,残差系数均接近于0,灌木根、茎、叶和皮的生物量模型估计值与实测值间相对误差的绝对值分别为3.89%～8.58%,0.57%～6.84%,4.69%～9.09%和4.50%～7.03%.回归模型的决定系数(R~2)都在0.90以上,估计精度在95%以上,建立的油松群落内主要灌木测树因子与其器官生物量的回归模型,具有较高的估计精度和较好的适用性;研究区2006～2007年,主要灌木CO_2年吸存量为10.138 Mghm~(-2).%Understorey shrub species play a vital role in maintaining thecarbon balance between a forest ecosystem and the atmosphere. To estimate the amount of CO_2 sequestrated by shrub species, samples were collected from 294 plots at the Qinling National Forest Ecosystem Research Station, Huoditang forest zone, Ningshaan County, China (33°18′-33°28′ N, 109°20′ -109°29′ E). The carbon content ratio (CCR) of shrub organs was measured using a TOC/TON analyzer (TOC-VT H-2000A, Shimadzu Corporation, Japan). Biomass models describing the relationship among shrub organs and their morphological indices (height, DBH, canopy width, etc.) were established. The amount of carbon dioxide sequestrated by the shrub species between 2006 and 2007 was calculated. The CCR in five shrub species ranged from 41.80%-46.25% (roots), 39.24%-49.22% (stems), 39.56% to 46.71% (leaves), and 36.65%-48.23% (tegument), respectively. The highest CCR value occurred in all the organs of Lonicera hispida pall. The lowest CCR values were obtained from the leaves and stem of Euonymus phellomas, and the root and tegument of Symplocos paniculata. Significant differences in the CCR occurred both in the same organs of various shrub species and in the various organs of the same shrub species. The greatest difference in the mean CCR of the same organ among different shrub species and various organs of the same shrub species was 10.58% and 6.47%, respectively. The relationship of organ biomass to the morphological indices of different shrub species could be better shown using compound, power, quadratic, cubic, logarithmic, exponential and inverse models, respectively. Residual errors were analyzed.The maximum value of RMSE (root mean square error) was notmore than 1.70. All EF (modeling efficiency)and CRM(coefficient of residual mass)values were close to 1 and 0, respectively. The absolute values for relative error in shrub organ biomass between the model-estimated and the field-measured ranged from 3.89%-8.58% (roots), 0.57%-6.84% (stems), 4.69%-9.09% (leaves) and 4.50%-7.03% (tegument). The models′ determining coefficients and estimating accuracy exceeded 0.90 and 95%, respectively. Residual and error analysis demonstrated that these models achieved higher accuracy and had better applicability. However, the samples are from special forest types (Pinus tabulaeformis forest and mixed forests of Pinus tabulaeformis and Quercus aliena var. Acuteserrata) in the experimental area and the indices are limited in some scale. These models could not be used generally. Moreover, no model could be fit to the relationship of organ biomass and the morphological indices of fasciculate shrub species (such as Rosa swginzowii, etc.) making CO_2 sequestration difficult to estimate. Between 2006 and 2007, in the experimental area, the main understorey shrub species in the Pinus tabulaeformis forest sequestrated 10.138 Mghm-2year-1of carbon dioxide.【总页数】8页(P6077-6084)【作者】侯琳;雷瑞德【作者单位】西北农林科技大学林学院;陕西秦岭森林生态系统国家野外科学研究站,陕西·杨凌,712100;西北农林科技大学林学院;陕西秦岭森林生态系统国家野外科学研究站,陕西·杨凌,712100【正文语种】中文【中图分类】S718.56【相关文献】1.秦岭火地塘林区典型灌木生物量估算模型1） [J], 李银;侯琳;陈军军;白娟;张硕新;陈海滨2.秦岭火地塘林区主要森林类型的碳储量和碳密度 [J], 刘华;雷瑞德;侯琳;王富群3.秦岭火地塘林区油松和华山松林的空间分布格局及碳储量与碳密度研究 [J], 刘华;侯琳;雷瑞德4.秦岭火地塘林区油松和锐齿栎林倒木呼吸通量研究 [J], 袁杰; 赵妍; 赵云鹏; 张硕新5.秦岭火地塘林区主要森林类型碳储量和碳密度估算(英文) [J], 刘华;雷瑞德因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
秦岭山地天然次生林群落MRT数量分类、CCA排序及多样性垂直格局
秦岭山地天然次生林群落MRT数量分类、CCA排序及多样性垂直格局佚名【摘要】采用多元回归树(MRT)对秦岭山地天然次生林群落进行数量分类,采用典范对应分析(CCA)进行排序,分析了秦岭山地天然次生林群落物种多样性沿海拔梯度的变化规律.结果表明:(1)275个样方共有种子植物195种,隶属61科128属.乔、灌、草3个层次物种多样性变化沿海拔梯度的变化趋势基本一致,呈单峰模型;(2)经交叉验证认为秦岭山地天然次生林群落可分为2类,Ⅰ冬瓜杨(Populus purdomii+陇东海棠(Malus kansuensis)+蛇莓(Duchesnea indica)群落,Ⅱ锐齿槲栎(Quercus aliena var.acuteserrata)+黄栌(Cotinus coggygria)+茜草(Rubia cordifolia)群落;(3)CCA排序结果揭示了群落生境的分布范围,反映出生态轴的排序意义,较好地反映秦岭山地天然次生林群落与环境因子的关系,其结果表明,海拔、坡向、凋落层厚度和干扰情况4个变量对该地区次生林群落的分布有较大的影响.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2019(039)001【总页数】9页(P277-285)【关键词】物种多样性;多元回归树;典范对应分析;秦岭山地;天然次生林【正文语种】中文物种多样性是表征群落学的重要指标,在反映植物群落生境差异、群落结构组成和稳定性等方面具有重要的意义。
因此,进行植物物种多样性研究可以更好地评价群落组成、结构及其发展变化,同时测度群落及其环境的保护状态,对控制和减少濒危物种的丧失具有重要意义,是群落生态学乃至整个生态学研究的核心之一[1-2]。
生物多样性沿环境梯度的变化格局一直是生物多样性研究的一个重要议题,海拔梯度的变化综合了温度、湿度和光照等多种环境因子,在一定程度上能够显著地影响植物种群的空间分布格局[3]。
坡位、坡度和坡向也是影响植物生长的重要地形因子[4-5]。
秦岭山地主要森林凋落物化学组分
秦岭山地主要森林凋落物化学组分白龙龙;李银;侯琳;罗春林;耿增超;成鸿飞【摘要】[目的]分析秦岭山地主要森林凋落物的化学组分,为应用Yass007土壤碳模型估算和预测秦岭山地森林土壤有机碳变化动态提供必要参数.[方法]利用醇浸提法和酸碱洗涤法,测定生长于秦岭火地塘的华山松(Pinus armandi)、油松(Pinus tabulaeformis)、云杉(Picea asperata)、华北落叶松(Larix princi pis-rupprechti)、锐齿栎(Quercus aliena var.acuteserrata)和红桦(Betula albo-sinensis)6个主要树种非木质凋落物、细木质凋落物、粗木质凋落物中的醇溶性(ESC)、水溶性(WSC)、酸溶性(ASC)和不溶性(NSC)4类化合物的含量.[结果](1)不同树种凋落物的化学组分含量差异显著(P＜0.05),针叶树种凋落物中ESC、WSC、ASC和NSC的含量分别为(78.23±39.51)～(102.11±40.48) g/kg、(106.43±36.66)～(144.25±60.02) g/kg、(482.09±73.01)～(507.09±56.58)g/kg和(277.42±25.13)～(314.03±16.08) g/kg;阔叶树种的凋落物中ESC、WSC、ASC和NSC的含量则分别为(111.63±68.24)～(129.99±39.10) g/kg、(158.64±70.36)～(184.96±51.20) g/kg、(452.28±51.95)～(489.56±52.39) g/kg和(232.77±44.44)～(240.17±94.81)g/kg.(2)各树种不同凋落物类型间化学组分含量差异显著(P＜0.05),非木质、细木质和粗木质凋落物中的ESC、WSC、ASC和NSC的含量分别为(21.27士4.12)～(175.77±24.30) g/kg、(53.30±2.40)～(237.10±29.73) g/kg、(404.23±15.79)～(597.45±4.88) g/kg和(166.11±69.77)～(327.98±4.91)g/kg.(3)聚类分析结果表明,秦岭山地主要树种凋落物可分为两大类,华山松、油松、华北落叶松和云杉这4种针叶树种聚为一类,红桦和锐齿栎这2种阔叶树种聚为一类.[结论]在不同区域应用Yas007土壤碳模型时,不宜直接采用模型提供的凋落物4类化合物含量参数.【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(044)005【总页数】8页(P89-96)【关键词】凋落物;化学组分;Yasso07土壤碳模型;碳释放;秦岭山地【作者】白龙龙;李银;侯琳;罗春林;耿增超;成鸿飞【作者单位】西北农林科技大学林学院,陕西杨凌712100;中国科学院植物研究所,植被与环境变化国家重点实验室,北京100093;西北农林科技大学林学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学林学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100;陕西省龙草坪林业局,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】S718.51+9土壤有机碳储量占全球土壤碳储量的62%，其波动对全球气候变化和食物安全有重要影响[1]。
广东罗浮山土壤有机碳储量与组分垂直分布特征
广东罗浮山土壤有机碳储量与组分垂直分布特征秦海龙;贾重建;卢瑛;郭彦彪;姜坤;李先霞;杨奇青;温志滔【摘要】对广东罗浮山不同海拔有代表性的10个土壤采样点进行剖面挖掘,采集0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm土层的土壤样品,采用化学分析方法对土壤有机碳 (SOC) 含量、土壤活性有机碳 (POXC) 含量、土壤有机碳的各组分含量及土壤基本理化指标进行分析,探讨罗浮山不同海拔各土壤剖面有机碳储量及组分的垂直分布规律.结果表明:罗浮山土壤有机碳和活性有机碳均集中分布在0~40 cm深度的土壤中,且0~20 cm SOC含量及储量与海拔呈显著正相关;随着海拔的升高,SOC含量及储量、POXC含量以及土壤有机碳各组分含量均呈增加趋势;随土层深度增加,SOC含量及储量、POXC含量、CF1和CF2含量均呈降低趋势,而CF3和CF4含量则反之;POXC含量、土壤有机碳各组分含量与SOC含量均呈极显著相关,增加SOC积累是提高SOC各组分含量的主要途径.%Dividing 10 typical soil sampling points at different elevations in LuofuMountain,Guangdong,and collecting soil samples of 0-20 cm,20-40 cm,40-60 cm,and 60-80 cm soil layers.Chemical analysis methods were used to analyze soil organic carbon(SOC) content,soil active organic carbon(POXC) content,soil organic carbon content,and basic physical and chemical indicators.The vertical distribution rules of organic carbon storage and com-position in different soil profiles at different altitudes in Luofu Mountain were studied. The results indicated that SOC and POXC of Luofu Mountain mainly accumulated in 0-40 cm depth,and SOC content and stock in the soil surface horizon (0-20 cm) significantly positively correlated with altitude.With the increase of altitude,the SOC content andstock,POXC content and the content of soil organic carbon all showed an increasing trend. With the increase of soil depth,the SOC content and stock,POXC content,CF1and CF2 contents showed a decreasing trend,while the con-tents of CF3 and CF4 decreased.The content of POXC,content of organic carbon in soil and SOC content were all sig-nificantly correlated. Increasing SOC accumulation was the main way to increase the content of SOC fractionss.【期刊名称】《西南林业大学学报》【年(卷),期】2018(038)003【总页数】8页(P108-115)【关键词】土壤;有机碳组分;活性有机碳;垂直分布;罗浮山【作者】秦海龙;贾重建;卢瑛;郭彦彪;姜坤;李先霞;杨奇青;温志滔【作者单位】华南农业大学资源环境学院,广东广州510642;华南农业大学资源环境学院,广东广州510642;华南农业大学资源环境学院,广东广州510642;华南农业大学资源环境学院,广东广州510642;华南农业大学资源环境学院,广东广州510642;广东罗浮山省级自然保护区管理处,广东惠州516131;广东省惠州市罗浮山林场,广东惠州516131;广东罗浮山省级自然保护区管理处,广东惠州516131【正文语种】中文【中图分类】S714.5土壤碳循环是与全球气候变化密切相关的重要地球表层系统过程，是国际地学和生态学界近年来关注的热点领域，国际社会对全球温室气体减排的需求，驱动着土壤学界对土壤固碳容量与潜力、固碳减排过程与机理的探索[1]。
百花山典型林分土壤有机碳储量及垂直分布特征
百花山典型林分土壤有机碳储量及垂直分布特征刘艳;查同刚;付汝军【摘要】针对百花山落叶阔叶混交林、华北落叶松林、桦木林3种典型林分土壤有机碳储量及垂直分布特征进行研究.结果表明,不同林分类型下的土壤有机碳含量存在明显差异,桦木林最高(33.87g/kg±2.82g/kg),华北落叶松林次之(27.42g/kg±2.21 g/kg),落叶阔叶混交林最低(26.24 g/kg±1.91 g/kg),桦木林土壤有机碳的密度为(26.06±1.88) kg/m2,落叶阔叶混交林为(19.81±1.70) kg/m2,华北落叶松林为(18.94±1.50)kg/m2,土层间有机碳密度为(1.57～7.22) kg/m2,且随着土层深度的增加呈现减少的趋势；不同林分中0～20 cm土层有机碳储量占整个剖面有机碳总储量的百分比均达到50％以上,0～20 cm土层有机碳含量变化总趋势为下坡位＞中坡位＞上坡位.%Storage and vertical distribution features of soil organic carbon (SOC) about mixed deciduous broad-leaved forest,Larix principis-rupprechtii forest and Betula spp. Forest in Baihua Mountain of Beijing were studied in this paper. The results were as follows: the contents of SOC in different types of forest showed significantly difference; SOC content presented a rule as Betula spp. Forest> Larix principis-rupprechtii forest > mixed deciduous broad-leaved forest, the average value was (33.87±2.82) g/kg, (27.42 + 2.21) g/kg, and (26.24 + 1.91) g/kg correspondenly; SOC density was Betula spp. Forest (26.06±l. 88 kg/m2) > mixed deciduous broad-leaved forest (19. 81 ±1. 70 kg/m2) >Larix principis-rupprechtii forest (18. 94 + 1. 50 kg/m2). SOC density changed with a range of 1. 57~7. 22 kg/m2 for five soil layers in the three forest types, and both the density and content decreased with the depth of soillayers; on the upper layer (0 - 20 cm), the SOC content followed the variety trend of lower slope > middle slope >upper slope, and this layer occupied more than 50% SOC in all the soil profiles (0 - 80 cm).【期刊名称】《西北农业学报》【年(卷),期】2012(021)003【总页数】6页(P182-187)【关键词】土壤有机碳;密度;垂直分布;百花山【作者】刘艳;查同刚;付汝军【作者单位】北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京 100083;北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京 100083;北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】S153.6土壤是个巨大的有机碳库，它占全球陆地总碳库的2／3～3／4，比全球陆地植被和全球大气的碳库总量还要多。
环境因子对秦岭3种典型次生林群落物种组成的影响
环境因子对秦岭3种典型次生林群落物种组成的影响张子良;于飞;王得祥【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(042)008【摘要】[目的]阐明秦岭南坡油松林、锐齿栎林及其混交林3种典型次生林群落各层物种组成与环境因子之间的关系,探讨不同植被层对同一环境因子的响应差异,并确定影响群落各层物种组成的主要环境因子.[方法]在秦岭南坡火地塘林区和黄柏塬自然保护区等5个松栎林典型分布区共设置45块样地,分草、灌、乔3层进行群落学调查,并运用CCA排序法分析3种群落各层物种组成与海拔、坡度、坡向、坡位、林分郁闭度和枯枝落叶层厚度等6种环境因子之间的关系.[结果](1)所调查的45块样地中共记录维管植物321种,隶属于73科183属,其中乔木78种,灌木(含木质藤本)105种,草本植物138种.(2)海拔和坡度与草、灌、乔3层的物种组成均显著相关,坡向和枯枝落叶层厚度对草本层物种组成有显著影响,坡向与乔木层物种组成也有较显著的相关性.[结论]草、灌、乔3个层次的物种组成对环境因子的响应有差异,海拔是影响群落草本层和灌木层物种组成最主要的环境因子,其次是坡度;影响乔木层物种组成最主要的环境因子为坡度.【总页数】10页(P69-78)【作者】张子良;于飞;王得祥【作者单位】西北农林科技大学林学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学林学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学林学院,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】S718.51【相关文献】1.秦岭中段油松天然次生林群落物种多样性研究 [J], 尹文珂;胡理乐;卢希;高燕;康冰2.环境因子对秦岭锐齿栎群落物种分布及多样性的影响 [J], 范得芳;王得祥;柴宗政;胡有宁;保积存;王涛3.环境因子对高寒草地植物群落分布和物种组成的影响 [J], 李凯辉;胡玉昆;范永刚;王鑫;高国刚4.东莞大岭山村边自然次生林群落物种组成特征及其对区域物种库的贡献 [J], 刘颂颂;叶永昌;张柱森;李年生;朱剑云;曹洪麟5.秦岭中段锐齿槲栎天然次生林群落的物种多样性研究 [J], 仝玉琴;王军利;韩振江因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
秦岭典型林分土壤有机碳储量及碳氮垂直分布
秦岭典型林分土壤有机碳储量及碳氮垂直分布王棣;耿增超;佘雕;和文祥;侯琳【摘要】以秦岭典型林分锐齿栎(马头滩林区)、油松、华山松、松栎混交林、云杉、锐齿栎(辛家山林区)为对象,研究了不同林分土壤剖面上有机碳、全氮、有机碳储量的分布规律.结果表明:在秦岭地区,随着土壤剖面深度增加,不同林分的土壤有机碳、全氮含量均逐渐降低;不同林分的土壤有机碳、氮素的积累和分解存在一定差异.其中,云杉和松栎混交林的土壤有机碳、全氮含量较高,锐齿栎(辛家山林区)含量较低,不同林分土壤剖面有机碳、全氮含量平均值分别为13.46-26.41 g/kg、4.47-9.51g/kg,大小顺序均为云杉＞松栎混交林＞锐齿栎(马头滩林区)＞油松＞华山松＞锐齿栎(辛家山林区);各个林分的土壤C/N在5.93-15.47之间,C/N平均值大小为松栎混交林＞华山松＞油松＞云杉＞锐齿栎(辛家山林区)＞锐齿栎(马头滩林区);各个林分0-60 cm土层的土壤有机碳储量大小为云杉＞锐齿栎(马头滩林区)＞松栎混交林＞华山松＞锐齿栎(辛家山林区)＞油松,分别为150.94、135.28、124.93、109.24、102.15、96.62 t/hm2;各个林分土壤有机碳含量与土壤全氮含量存在极显著正相关,土壤有机碳、全氮与C/N则没有明显相关性.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2015(035)016【总页数】9页(P5421-5429)【关键词】垂直分布;有机碳储量;土壤有机碳;全氮【作者】王棣;耿增超;佘雕;和文祥;侯琳【作者单位】西北农林科技大学资源环境学院,杨陵712100;西北农林科技大学资源环境学院,杨陵712100;西北农林科技大学水土保持研究所,杨陵712100;西北农林科技大学资源环境学院,杨陵712100;西北农林科技大学林学院,杨陵712100【正文语种】中文土壤作为森林生态系统生命活动的主要场所，为森林生长提供养分[1]。
秦岭山地不同龄组华山松林地土壤、凋落物有机碳特征
２０１９年 第４７卷 第４期
岳 亚 军 等 秦 岭 山 地 不 同 龄 组 华 山 松 林 地 土 壤 、凋 落 物 有 机 碳 特 征
·９·
１ 材料与方法
１．１ 研 究 区 概 况 研究区位于陕西省宝鸡市马头滩林业局嘉陵
江 源 头 风 景 区 （３４°０４′～３４°３５′Ｎ，１０６°５４′Ｅ～ １０７°１１′Ｅ），海拔１５００～２６５０ ｍ。该区 属暖 温带 山地 湿 润 气 候，地 形 复 杂，小 气 候 明 显，年 降 水 量 ６００～９００ｍｍ，分 布 不 均；气 温 日 差 大，年 均 气 温 １１ ℃；土 壤 类 型 以 山 地 棕 壤 土 为 主，土 层 厚 度 为
明：华山松林土壤有机碳含量随林龄的增长总体呈上升趋势，随 土 层 深 度 增 加 而 减 小；凋 落 物 层 有 机 碳 含
量随林龄的增长先增加后减小再增加。华山松林表层土壤有机碳密度随林龄的增长而增加。华山松林
龄 、乔 木 层 生 物 量 、胸 高 断 面 积 、土 壤 容 重 和 乔 木 层 密 度 与 土 壤 有 机 碳 含 量 、密 度 呈 显 著 相 关 关 系 。
ＹＵＥ Ｙａｊｕｎ，ＹＡＮＧＦｅｉ （犕犪狋狅狌狋犪狀犉狅狉犲狊狋狉狔犅狌狉犲犪狌狅犳犅犪狅犼犻犆犻狋狔，犅犪狅犼犻，犛犺犪犪狀狓犻７２１００６） 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｏｆｆｏｒｅｓｔｓｏｉｌｒｅｆｌｅｃｔｓｆｏｒｅｓｔｓｏｉｌｑｕａｌｉｔｙａｎｄｄｉｒｅｃｔｌｙａｆｆｅｃｔｓｆｏｒｅｓｔｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉ ｔｙ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔ，ｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｔｉａｌｆａｃｔｏｒｓｏｆｓｏｉｌａｎｄｌｉｔｔｅｒｏｆ犘犻狀狌狊 犪狉犿犪狀犱犻犻ｉｎ ＭａｔｏｕｔａｎｏｆＱｉｎｌｉｎｇｍｏｕｎｔａｉｎｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒ ｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎ犘犻狀狌狊犪狉犿犪狀犱犻犻ｆｏｒｅｓｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｆｏｒｅｓｔａｇｅａｎｄｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｓｏｉｌｄｅｐｔｈ．Ｗｉｔｈｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｆｏｒｅｓｔａｇｅ，ｔｈｅｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔｏｆｌｉｔｔｅｒｌａｙｅｒｆｉｒｓｔｉｎ ｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｄｅｎｓｉｔｙｏｆ犘犻狀狌狊犪狉犿犪狀犱犻犻 ｆｏｒｅｓｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｆｏｒｅｓｔａｇｅ．Ｔｈｅｒｅｗａｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｒｅｅａｇｅ， ｔｒｅｅｌａｙｅｒｂｉｏｍａｓｓ，ｃｈｅｓｔｈｅｉｇｈｔｓｅｃｔｉｏｎａｌａｒｅａ，ｓｏｉｌｂｕｌｋｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｔｒｅｅｌａｙｅｒｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｄｅｎｓｉｔｙ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：Ｑｉｎｌｉｎｇ；Ｆｏｒｅｓｔｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔ；ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｄｅｎｓｉｔｙ；ｆｏｒｅｓｔａｇｅ；犘犻狀狌狊 犪狉犿犪狀犱犻犻
秦岭太白山北坡土壤有机碳储量的海拔梯度格局
第４０卷第２期２０２０年１月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．４０，Ｎｏ．２Ｊａｎ．，２０２０基金项目：国家自然科学基金项目（４１８０１０６９）；陕西省科技厅项目（２０１８ＪＱ３０２３）；宝鸡文理学院博士科研启用费项目（ＺＫ２０１７０４１）；陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室项目（２０１０ＪＳ０７４）收稿日期：２０１８⁃０８⁃０３；㊀㊀网络出版日期：２０１９⁃１１⁃０４∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｙａｎｊｕｎ＠ｂｊｗｌｘｙ．ｃｎ；ｙｕｙａｏｃｈｕａｎｇ＠１２６．ｃｏｍＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１８０８０３１６５９张彦军，郁耀闯，牛俊杰，龚兰兰．秦岭太白山北坡土壤有机碳储量的海拔梯度格局．生态学报，２０２０，４０（２）：６２９⁃６３９．ＺｈａｎｇＹＪ，ＹｕＹＣ，ＮｉｕＪＪ，ＧｏｎｇＬＬ．ＴｈｅｅｌｅｖａｔｉｏｎａｌｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｏｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆＴａｉｂａｉＭｏｕｎｔａｉｎｏｆＱｉｎｌｉｎｇ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０２０，４０（２）：６２９⁃６３９．秦岭太白山北坡土壤有机碳储量的海拔梯度格局张彦军１，２，郁耀闯１，２，∗，牛俊杰２，３，龚兰兰１，２１宝鸡文理学院地理与环境学院，宝鸡㊀７２１０１３２宝鸡文理学院陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室，宝鸡㊀７２１０１３３太原师范学院汾河流域科学发展研究中心，晋中㊀０３０６１９摘要：土壤碳库是陆地生态系统的重要碳库，山区大约占全球２５％的陆地表面积，因此研究山区土壤有机碳储量的变化特征及其影响因素对丰富陆地生态系统土壤碳循环理论具有重要的意义㊂在秦岭太白山北坡上，海拔高度每隔５０ｍ设置一个采样点，研究土壤有机碳储量的海拔梯度变化特征及其影响因素㊂海拔梯度对太白山北坡的ＳＯＣＤ影响显著，且不同土层厚度的ＳＯＣＤ均呈现出随着海拔梯度的增加而增加的趋势，增加幅度高达１０％ ８８％㊂不同气候带上的ＳＯＣＤ差异显著，呈现出亚寒带（３．６３ｋｇ／ｍ２）大于寒温带（３．４０ｋｇ／ｍ２）大于温带（３．３９ｋｇ／ｍ２）大于暖温带（３．３０ｋｇ／ｍ２）的趋势㊂ＳＯＣＤ也因植被带发生显著差异，最小值出现在低山扰动带仅为２．１５ｋｇ／ｍ２，而最大值出现在高山草甸带高达３．６３ｋｇ／ｍ２，平均２．９４ｋｇ／ｍ２㊂ＳＯＣＤ随着土层厚度的增加呈现出减少的趋势，减少幅度为１４％ ７０％㊂在太白山北坡上，随着海拔梯度的增加，土层深度从低山区的７８ｃｍ减少到中山区的３３ｃｍ和高山区的１０ｃｍ，相应的总ＳＯＣＤ从低山区的３５．４５ｋｇ／ｍ２减少到中山区的２８．８４ｋｇ／ｍ２和高山区的１２．２９ｋｇ／ｍ２，但是对应单位土层深度上的ＳＯＣＤ却从低山区的０．５１ｋｇ／ｍ２增加到中山区的０．８７ｋｇ／ｍ２和高山区的１．２３ｋｇ／ｍ２㊂因此，在秦岭太白山北坡上，除了海拔梯度㊁气候带㊁植被带㊁土层厚度等因素以外，土层深度对土壤有机碳储量的影响不容忽视，这对准确预测该区域的土壤碳储量具有重要的理论和实际意义㊂关键词：太白山；土壤有机碳密度；土层深度；土层厚度；海拔梯度ＴｈｅｅｌｅｖａｔｉｏｎａｌｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｏｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆＴａｉｂａｉＭｏｕｎｔａｉｎｏｆＱｉｎｌｉｎｇＺＨＡＮＧＹａｎｊｕｎ１，２，ＹＵＹａｏｃｈｕａｎｇ１，２，∗，ＮＩＵＪｕｎｊｉｅ２，３，ＧＯＮＧＬａｎｌａｎ１，２１ＧｅｏｇｒａｐｈｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＢａｏｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｒｔｓａｎｄＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂａｏｊｉ７２１０１３，Ｃｈｉｎａ２ＳｈａａｎｘｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＤｉｓａｓｔｅｒｓＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＭｅｃｈａｎｉｓｍＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ＢａｏｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｒｔｓａｎｄＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂａｏｊｉ７２１０１３，Ｃｈｉｎａ３ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎＦｅｎｈｅＲｉｖｅｒＶａｌｌｅｙ，ＴａｉｙｕａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｚｈｏｎｇ０３０６１９，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｏｉｌｃａｒｂｏｎｐｏｏｌｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃａｒｂｏｎｐｏｏｌｏｆｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓａｒｅａｓａｃｃｏｕｎｔｆｏｒａｂｏｕｔ２５％ｏｆｔｈｅｗｏｒｌｄᶄｓｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ．Ｓｔｕｄｙｏｎｖａｒｉａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓａｒｅａｓａｎｄｔｈｅｉｒｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｅｎｒｉｃｈｉｎｇｔｈｅｓｏｉｌｃａｒｂｏｎｃｙｃｌｅｔｈｅｏｒｙｏｆｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ．ＯｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｔｈｅＴａｉｂａｉＭｏｕｎｔａｉｎｉｎｔｈｅＱｉｎｌｉｎｇ，ｔｈｅｓａｍｐｌｉｎｇｓｉｔｅｓｗｅｒｅｓｅｔａｔｅｖｅｒｙ５０ｍｅｔｅｒｓａｂｏｖｅｓｅａｌｅｖｅｌｔｏｅｘｐｌｏｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅａｌｏｎｇａｎａｌｔｉｔｕｄｅｇｒａｄｉｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｌｔｉｔｕｄｅｇｒａｄｉｅｎｔｈａｄａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｄｅｎｓｉｔｙ（ＳＯＣＤ）．ＴｈｅＳＯＣＤｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ１０％ ８８％ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｌｔｉｔｕｄｅｇｒａｄｉｅｎｔ．ＴｈｅｃｌｉｍａｔｅｚｏｎｅａｌｓｏｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅＳＯＣＤ．Ｔｈｅｏｒｄｅｒｗａｓ０３６㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀ｓｕｂｆｒｉｇｉｄｚｏｎｅ（３．６３ｋｇ／ｍ２）＞ｃｏｌｄｔｅｍｐｅｒａｔｅｚｏｎｅ（３．４０ｋｇ／ｍ２）＞ｔｅｍｐｅｒａｔｅｚｏｎｅ（３．３９ｋｇ／ｍ２）＞ｗａｒｍｔｅｍｐｅｒａｔｅｚｏｎｅ（３．３０ｋｇ／ｍ２）．ＴｈｅＳＯＣＤｓｈｏｗｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｖａｒｉａｔｉｏｎａｌｏｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｚｏｎｅｓ，ｗｉｔｈａｎａｖｅｒａｇｅｖａｌｕｅｏｆ２．９４ｋｇ／ｍ２．Ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｖａｌｕｅｏｆ２．１５ｋｇ／ｍ２ｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｔｈｅｌｏｗｍｏｕｎｔａｉｎｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｚｏｎｅ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖａｌｕｅｏｆ３．６ｋｇ／ｍ２ａｐｐｅａｒｅｄｉｎｔｈｅａｌｐｉｎｅｍｅａｄｏｗｚｏｎｅ．ＴｈｅＳＯＣＤｓｈｏｗｅｄａｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｔｒｅｎｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｓｏｉｌｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｗｉｔｈａｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｎｇｅｏｆ１４％ 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１００ｃｍ土层内的ＳＯＣ储量大约为１５０２ˑ１０１５ＰｇＣ，而０ ２００ｃｍ土层内却含有１９９３ˑ１０１５ＰｇＣ，但是在０ ３００ｃｍ土层内的ＳＯＣ储量却高达２３４４ˑ１０１５ＰｇＣ［１５］，因此土层深度对土壤有机碳储量的影响不容忽视，这在土层深度受限的山地生态系统中显得尤为重要［６］㊂在山地生态系统中，土层深度随着海拔梯度的增加呈现出或者减少［１６⁃１７］或者增加［６，１８］的趋势，但是在该区域中目前很少有研究在较大海拔梯度下探讨土层深度对土壤有机碳储量的影响［６］，这对全面理解山地生态系统的土壤有机碳储量的海拔梯度格局具有限制作用㊂因此，在山地生态系统中，在已有的研究基础上进一步深入研究土壤有机碳储量的海拔梯度变化特征及其驱动因素对准确估算该区域的土壤碳储量具有重要的理论和实际意义㊂秦岭导致我国南北地区在气候㊁河流㊁植被㊁土壤㊁农业等方面存在显著的差异，是我国南北最重要的地理㊁地质分界线［１９］㊂太白山作为秦岭的主峰，是我国大陆东部的最高峰（海拔高度３７６７ｍ），由于山体高大，由山麓到山顶有着明显的气候垂直带谱和复杂完整的植被垂直带谱［２０⁃２１］㊂在秦岭太白山上，针对海拔梯度的研究主要集中在植被的垂直分布和群落结构调查［２１⁃２２］㊁叶片光合特性和分解特征研究［２３⁃２４］㊁土壤肥力状况和成土因素调查［１９，２５］㊁土壤有机碳储量和土壤呼吸速率特征等方面的研究［２６⁃２７］，然而对于土壤有机碳储量的海拔梯度变化特征及其影响因素的研究相对较少㊂基于此，本研究在秦岭太白山的北坡上，从山麓到山顶海拔高度每隔５０ｍ设置一个采样点，研究土壤有机碳储量的海拔梯度变化特征及其影响因素，以期为准确估算该区域的土壤有机碳储量提供重要的数据支撑和理论依据㊂１㊀材料与方法１．１㊀研究区域概况㊀㊀太白山位于陕西省西南部眉县㊁太白县和周至县三县的交界，最高峰拔仙台海拔高度３７６７．２ｍ，垂直落差３０００多米，地跨北纬３３ʎ４９ᶄ０１ᵡ ３４ʎ０８ᶄ１１ᵡ，东经１０７ʎ４１ᶄ２３ᵡ １０７ʎ５１ᶄ４０ᵡ㊂太白山位于秦岭山脉中段，是秦岭的主峰，也是我国大陆地区中东部第一高峰，其东西长约６１ｋｍ，南北宽约３９ｋｍ，山体近东西向展布㊂太白山自然地理位置特殊，居暖温带之南缘，亚热带之北界，冬季受蒙古冷气团的控制，夏季受太平洋副高压带的影响㊂该地区年平均气温１．８ ２．１ħ，降雨量８００ ９００ｍｍ，属大陆性季风气候区㊂太白山地处中国西北部温带至暖温带的过渡区，四季分明，是典型的内陆季风气候区㊂太白山海拔梯度大，海拔高度每上升１００ｍ，气温下降约０．２１ ０．５８ħ，具有显著的气候垂直地带性差异，由高至低依次为亚寒带㊁寒温带㊁温带㊁暖温带，具体详见表１㊂表１㊀不同气候带特征Ｔａｂｌｅ１㊀Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｌｉｍａｔｉｃｚｏｎｅｓ海拔高度／ｍＡｌｔｉｔｕｄｅｇｒａｄｉｅｎｔ气候带Ｃｌｉｍａｔｉｃｚｏｎｅ年均降水／ｍｍＡｖｅｒａｇｅａｎｎｕａｌｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ年均气温／ħＡｖｅｒａｇｅａｎｎｕａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ特征Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ８００ １３００暖温带６５０ ８００８．７ １２．７温和湿润，干湿季分明，蒸发量小于等于降雨量１３００ ２６００温带㊀９００ １０００１．７ ８．７温凉湿润，冬长夏短，晚霜频繁，植物生长期易遭雪压㊁雪折和霜冻，蒸发量小于降雨量２６００ ３３５０寒温带８００ ９００－２．１ １．８寒冷潮湿，风大雾多，日夜温差大，蒸发量小于降雨量３３５０ ３７６７亚寒带７５０ ８００－４．４ ２．１寒冷半湿润，风大雾雪多，冬长而无夏，蒸发量小于等于降雨量太白山是由东太白（拔仙台）㊁西太白山（鳌山）及其间主脊（跑马梁）和两侧南北延伸的多条支脉构成的组合体，属于褶皱断块高山㊂受地质构造的控制，太白山北坡极为陡峻，多深切峡谷或嶂谷，由下到上可分为低山区㊁中山区㊁高山区三种地貌类型㊂其中，营头稍南至刘家崖属于黄土覆盖的石质低山区，海拔高度在８００ １５００ｍ之间，起伏的地形，具有黄土地貌和石质山地地貌的综合特征，相对高差不大，黄土覆盖；刘家崖至放羊寺属于石质中山区，海拔高度在１５００ ３０００ｍ之间，以峰岭地貌发育为特征；放羊寺至太白山顶峰是以第四纪冰川地貌为特征的高山区，海拔高度在３０００ｍ以上㊂太白山植被类型丰富，植被垂直带谱完整，垂直地带性明显，根据植物群落的外貌㊁种类组成㊁群落结构及环境特征，由下向上依次可以分为以下６个植被带［１９］：１）低山扰动带太白山山麓海拔高度约为６００ １０００ｍ为低山带，人为扰动较大，农田主要以小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍ）和玉米（Ｚｅａｍａｙｓ）为主，果园以猕猴桃（Ａｃｔｉｎｉｄｉａｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）为主，有散生的栓皮栎（Ｑｕｅｒｃｕｓｖａｒｉａｂｉｌｉｓ）林和侧柏（Ｐｌａｔｙｃｌａｄｕｓｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ）林，陡坡有栎林㊁混交林和侧柏林等，其中栓皮栎林是山地系统较稳定的植物群落，其群落的均匀度㊁多样性指数和物种丰富度都比较低㊂在丘陵农田区常见的散生树木有杨树（Ｐｏｐｕｌｕｓｓｐｐ．）㊁刺槐（Ｒｏｂｉｎｉａｐｓｅｕｄｏａｃａ⁃ｃｉａ）㊁柳树（Ｓａｌｉｘｓｐｐ．）㊁椿树（ＡｉｌａｎｔｈｕｓａｌｔｉｓｓｉｍａＳｗｉｎｇｌｅｈ）等㊂２）锐齿栎林带本带海拔高度约为１０００ ２０００ｍ，栎林带在太白山北坡自上而下主要为辽东栎（Ｑｕｅｒｃｕｓｗｕｔａｉｓｈａｎｉｃａ）林㊁锐齿槲栎（Ｑｕｅｒｃｕｓａｌｉｅｎａｖａｒ．ａｃｕｔｅｓｅｒｒａｔａ）林和栓皮栎（Ｑｕｅｒｃｕｓｖａｒｉａｂｉｌｉｓｖａｒ．ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ）林㊂辽东栎是一种落叶乔木，喜光，多分布在土层较厚和稍湿润的向阳山坡上，纯林较多，锐齿槲栎和栓皮栎纯林较少㊂３）混交林带本带海拔高度约为２０００ ２５００ｍ，是太白山北坡树种最复杂㊁植被类型最多的地区，主要植物群落有华山松（Ｐｉｎｕｓａｒｍａｎｄｉｉ）林㊁栎林和落叶阔叶混交林㊂华山松林主要分布在海拔高度１４００ｍ以上的山地，有纯林，也有与辽东栎林组成的混交林㊂华山松为常绿乔木，喜光㊁喜温和凉爽湿润的气候，能适应多种土壤，但对土壤水分要求严格，多分布于阴坡㊁山脊和山１３６㊀２期㊀㊀㊀张彦军㊀等：秦岭太白山北坡土壤有机碳储量的海拔梯度格局㊀图１㊀太白山北坡气候和植被垂直带谱Ｆｉｇ．１㊀ＶｅｒｔｉｃａｌｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｃｌｉｍａｔｅａｎｄｖｅｇｅｔａｔｉｏｎａｌｏｎｇａｎａｌｔｉｔｕｄｅｇｒａｄｉｅｎｔｏｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆＴａｉｂａｉＭｏｕｎｔａｉｎｏｆＱｉｎｌｉｎｇ顶上㊂落叶阔叶混交林分布于本带山谷地区，组成种类复杂，层次较多，且层次之间区分不明显㊂混交林下有不同高度的乔木和灌木；同时在林缘，尤其是沟边，藤本植物非常丰富㊂４）桦木林带太白山北坡海拔高度约在２３００ ２６００ｍ之间，生长着红桦（Ｂｅｔｕｌａａｌｂｏ⁃ｓｉｎｅｎｓｉｓ）林及其变种牛皮桦（Ｂｅｔｕｌａａｌｂｏ－ｓｉｎｅｎｓｉｓｖａｒ．ｓｅｐｔｅｎｔｒｉｏｎａｌｉｓ）林㊂这两种桦树各自组成纯林，上段与巴山冷杉（Ａｂｉｅｓｆａｒｇｅｓｉｉ）交错分布，下段与华山松交错分布㊂红桦林多分布在气候温凉湿润㊁土壤偏酸性㊁地形起伏剧烈㊁植物生长立地条件较差的地区㊂在土壤非常瘠薄的地方，红桦常常被适应性更强的牛皮桦取代，后者是原生裸地上的先锋树种，能形成原生林㊂影响牛皮桦林分布的主导因子是坡向和海拔高度㊂５）高山针叶林带高山针叶林带主要分布于海拔高度２５００ ３３００ｍ之间，上段为太白红杉（Ｌａｒｉｘｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）林，下段主要是巴山冷杉（Ａｂｉｅｓｆａｒｇｅｓｉｉ）林㊂林下灌木有松花竹㊁蒲乐杜鹃㊁金背枇杷㊂与巴山冷杉相伴生的乔木有桦树（Ｂｅｔｕｌａｓｐｐ．）及槭树（Ａｃｅｒｓａｃｃｈａｒｕｍ）等㊂太白红杉主要分布在３０００ ３３００ｍ的崩塌陡坡，林下植物较少，以苔草㊁藓类和地衣为主㊂６）高山灌丛草甸太白山北坡海拔高度在３３００ｍ以上即无乔木分布，此界限以上为２０ ３０ｃｍ高的矮型或匍匐性高山灌木㊂头花杜鹃（Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎｃｅｐｈａｌａｎｔｈｕｍ）灌丛是太白山高山灌丛的主要类型，与其相间分布的是高山柳（Ｓａｌｉｘｃｕｐｕｌａｒｉｓ）灌丛和高山绣线菊（Ｓｐｉｒａｅａａｌｐｉｎａ）灌丛㊂灌丛群落中常有禾叶蒿草密生，其覆盖度可达２０％㊂近山顶多为危崖峭壁，岩石分化崩塌甚烈，在岩石表面缀生许多壳状地衣，在稍有碎土之地，则有枝状地衣（Ｃｌａｄｏｎｉａｓｐｐ．）㊂１．２㊀测定项目及方法１．２．１㊀土壤样品的采集于２０１６年５月至２０１６年９月，在太白山北坡上沿着海拔梯度的变化，海拔高度每升高５０ｍ设置一个２０ｍˑ２０ｍ的样地作为采样点，为了保证样地的代表性，减少局地地形条件对土层深度和土壤有机碳积累等因２３６㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀素的影响［６，１５］，选取的样地尽可能保证坡位㊁坡向㊁坡度等地形条件基本接近一致㊂在每块样地内按Ｓ型或对角线法随机选取３ ５个能代表整个样地的样点进行土壤样品的采集㊂用土钻（内径３ｃｍ）按０ １０ｃｍ㊁１０ ２０ｃｍ㊁２０ ４０ｃｍ㊁４０ ６０ｃｍ㊁６０ ８０ｃｍ和８０ １００ｃｍ（具体采样深度以实际采样为主，不够１００ｃｍ的采集到母岩为止）６个层次分层采集各层土壤样品，装袋㊁标记编号㊂在采样的过程中利用ＧＰＳ定位采样点的海拔高度㊁地理位置等信息㊂同时在每个样地内，挖一个深度约为１００ｃｍ的土壤剖面（具体采样深度以实际采样为主，不够１００ｃｍ的采集到母岩为止），除去土壤表层的植物体，利用体积约为１００ｃｍ３的环刀，按照０ １０ｃｍ㊁１０ ２０ｃｍ㊁２０ ４０ｃｍ㊁４０ ６０ｃｍ㊁６０ ８０ｃｍ和８０ １００ｃｍ分层采集土壤，立即带回实验室进行称重，并计算土壤容重（环刀法）㊂由于是土石山区，土壤中肯定含有不少的石粒，本研究中土壤容重的计算包括石粒，如果在采样过程中遇到母岩，则该层次的土壤样品和土壤容重均不采集㊂１．２．２㊀样品分析新鲜样品混合均匀后，在室内进行自然风干，风干样品过０．１５ｍｍ筛后，测定ＳＯＣ（Ｈ２ＳＯ４⁃Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７外加热法）含量（ｇ／ｋｇ），土壤容重的测定利用环刀法㊂１．２．３㊀土壤有机碳密度的估算土壤有机碳密度（ＳＯＣＤ）利用下列方程进行计算：ＳＯＣＤ＝ðｍｉＳＯＣｉＢＤｉＤｉ（１）式中，ＳＯＣＤ是土壤有机碳密度（ｋｇ／ｍ２），ＳＯＣｉ是第ｉ层的土壤有机碳含量（ｇ／ｋｇ），ＢＤｉ是第ｉ层的土壤容重（ｇｃｍ－３），Ｄｉ是第ｉ层的土层厚度（ｍ），ｍ是土层的数量㊂１．３㊀统计分析利用Ｅｘｃｅｌ软件进行数据的预处理，利用Ｓｉｇｍａｐｌｏｔ软件进行有关基础图件的制作，并用ＳＡＳ软件的ＵＮＩＶＡＲＩＡＴＥｐｌｏｔｎｏｒｍａｌ程序包对ＳＯＣＤ数据进行正态分布检验㊂利用ＳＡＳ软件对不同海拔梯度㊁气候带和植被带下的ＳＯＣＤ进行了方差分析（ＧＬＭ），当Ｆ检验显著时再进行３种海拔梯度（低山区㊁中山区和高山区）㊁４种气候带（亚寒带㊁寒温带㊁温带㊁暖温带）以及６种植被带（低山扰动带㊁锐齿栎林带㊁混交林带㊁桦木林带㊁高山针叶林带和高山草甸带）均值间的Ｄｕｎｃａｎ检验㊂此外，利用ＳＡＳ软件的ＰＲＯＣｒｅｇ程序包对分析获得的ＳＯＣＤ（ｙ）和土壤理化性质（ｘ）进行回归分析（线性和非线性）㊂２㊀结果分析２．１㊀ＳＯＣＤ变异的影响因子分析太白山北坡的ＳＯＣＤ的变化范围为０．２４ １４．９９ｋｇ／ｍ２，均值为２．２３ｋｇ／ｍ２，变异系数高达７６％，数据接近正态分布（Ｗ＝０．８４０４，Ｎ＝６５２，Ｐ＜０．０００１）㊂进一步的数据分析表明，气候带㊁山区类型㊁海拔梯度㊁土层厚度㊁气候带和土层厚度的交互作用㊁气候带与山区类型和土层厚度的交互作用以及气候带与海拔梯度和土层厚度的交互作用均对太白山北坡的ＳＯＣＤ影响显著（Ｐ＜０．０００１，表２）㊂２．２㊀海拔梯度和土层厚度对ＳＯＣＤ的影响海拔梯度对太白山北坡的ＳＯＣＤ影响显著，且不同土层厚度的ＳＯＣＤ均呈现出随着海拔梯度的增加而增加的趋势（图２）㊂在０ １０ｃｍ土层，ＳＯＣＤ从低山区的３．２３ｋｇ／ｍ２增加到中山区的３．７１ｋｇ／ｍ２和高山区的３．５５ｋｇ／ｍ２，分别增加了１５％和１０％；在１０ ２０ｃｍ土层，ＳＯＣＤ从低山区的２．０３ｋｇ／ｍ２增加到中山区的２．３５ｋｇ／ｍ２，增幅达到１６％；在２０ ４０ｃｍ土层，ＳＯＣＤ在低山区和中山区分别为３．０８ｋｇ／ｍ２和５．７８ｋｇ／ｍ２，增加了８８％（图３）㊂除了海拔梯度以外，土层厚度也是影响ＳＯＣＤ的一个不可忽视的因素㊂在太白山北坡上，ＳＯＣＤ基本呈现出随着土层厚度的增加而减少的趋势（图２）㊂ＳＯＣＤ在０ １０ｃｍ㊁１０ ２０ｃｍ㊁２０ ４０ｃｍ㊁４０ ６０ｃｍ㊁６０ ８０ｃｍ和８０ １００ｃｍ土层依次为３．４１ｋｇ／ｍ２㊁２．１１ｋｇ／ｍ２㊁３．６４ｋｇ／ｍ２㊁１．８３ｋｇ／ｍ２㊁１．２６ｋｇ／ｍ２和１．０８ｋｇ／ｍ２，３３６㊀２期㊀㊀㊀张彦军㊀等：秦岭太白山北坡土壤有机碳储量的海拔梯度格局㊀４３６㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀减少幅度分别为６８％㊁４９％㊁７０％㊁４１％和１４％㊂表２㊀太白山北坡ＳＯＣＤ变异的影响因子方差分析Ｔａｂｌｅ２㊀ＶａｒｉａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓｏｆＳＯＣＤｖａｒｉａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆＴａｉｂａｉＭｏｕｎｔａｉｎ项目ＩｔｅｍｓｄｆＳＳＭＳＦＰｒ＞ＦＱ３１９４．６１９０９３０６４．８７３０３１０３５９．５１＜０．０００１Ｓ２４１．１４７３６６２２０．５７３６８３１１１４．０１＜０．０００１Ｈ５２８２２．６６６５１２９１５．８２０５０９９８７．６７＜０．０００１Ｔ５３０６．９１５８６９０６１．３８３１７３８３４０．１７＜０．０００１ＱˑＴ７９９．８６８５９６８１４．２６６９４２４７９．０６＜０．０００１ＱˑＳˑＴ２７．６２４２８１７３．８１２１４０８２１．１３＜０．０００１ＱˑＨˑＴ１３２３４０．９８９０７８４２．５８３２５０６１４．３２＜０．０００１代表均方㊀㊀Ｑ代表气候带，Ｓ代表山区分类，Ｈ代表海拔梯度，Ｔ土层厚度，ｄｆ代表自由度，ＳＳ代表平方和，ＭＳ图２㊀海拔梯度对ＳＯＣＤ的影响Ｆｉｇ．２㊀ＥｆｆｅｃｔｏｆａｌｔｉｔｕｄｅｇｒａｄｉｅｎｔｏｎＳＯＣＤｏｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆＴａｉｂａｉＭｏｕｎｔａｉｎ２．３㊀气候带对ＳＯＣＤ的影响在太白山北坡上，气候带对ＳＯＣＤ的影响显著，且基本呈现出亚寒带大于寒温带大于温带大于暖温带的趋势（图４）㊂在０ １０ｃｍ土层，ＳＯＣＤ在不同气候带间的差异不显著（Ｐ＞０．０５），但也呈现出亚寒带（３．６３ｋｇ／ｍ２）＞寒温带（３．４２ｋｇ／ｍ２）＞温带（３．３９ｋｇ／ｍ２）＞暖温带（３．３０ｋｇ／ｍ２）的趋势；在１０ ２０ｃｍ土层，寒温带（２．２４ｋｇ／ｍ２）和温带（２．１３ｋｇ／ｍ２）的ＳＯＣＤ分别是暖温带（１．８６ｋｇ／ｍ２）ＳＯＣＤ的１．２０和１．１５倍；在２０ ４０ｃｍ土层，寒温带（６．１２ｋｇ／ｍ２）和温带（３．１９ｋｇ／ｍ２）的ＳＯＣＤ依次较暖温带（２．６５ｋｇ／ｍ２）的ＳＯＣＤ提高了１３１％和２０％；在４０ ６０ｃｍ土层，ＳＯＣＤ在暖温带和温带依次为２．１２ｋｇ／ｍ２和１．７３ｋｇ／ｍ２；在６０ １００ｃｍ土层，ＳＯＣＤ在暖温带和温带之间的差异不显著㊂图３㊀山区对ＳＯＣＤ的影响㊀Ｆｉｇ．３㊀ＥｆｆｅｃｔｏｆｍｏｕｎｔａｉｎｔｙｐｅｏｎＳＯＣＤｏｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆＴａｉｂａｉＭｏｕｎｔａｉｎ图４㊀气候带对ＳＯＣＤ的影响㊀Ｆｉｇ．４㊀ＥｆｆｅｃｔｏｆｃｌｉｍａｔｉｃｚｏｎｅｏｎＳＯＣＤｏｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆＴａｉｂａｉＭｏｕｎｔａｉｎ２．４㊀植被带对ＳＯＣＤ的影响植被带对太白山北坡的ＳＯＣＤ影响显著，在０ １０ｃｍ土层，ＳＯＣＤ在低山扰动带（３．２８ｋｇ／ｍ２）㊁锐齿栎林带（３．３８ｋｇ／ｍ２）㊁高山针叶林带（３．３０ｋｇ／ｍ２）和高山草甸带（３．６３ｋｇ／ｍ２）之间的差异不明显（Ｐ＞０．０５），但是与混交林带（２．８３ｋｇ／ｍ２）和桦木林带（４．１３ｋｇ／ｍ２）的差异明显（Ｐ＜０．０５）；在１０ ２０ｃｍ土层，ＳＯＣＤ在桦木林带最高高达２．４６ｋｇ／ｍ２，在低山混交林带最低仅为１．８６ｋｇ／ｍ２，而在锐齿栎林带（２．００ｋｇ／ｍ２）㊁混交林带（２．１５ｋｇ／ｍ２）和高山针叶林带（２．２３ｋｇ／ｍ２）之间的差异不明显（Ｐ＞０．０５）；在２０ ４０ｃｍ土层，较低山扰动带的ＳＯＣＤ而言（２．６５ｋｇ／ｍ２），锐齿栎林带（３．０６ｋｇ／ｍ２）㊁混交林带（３．２８ｋｇ／ｍ２）㊁桦木林带（４．８９ｋｇ／ｍ２）和高山针叶林带（５．９７ｋｇ／ｍ２）的ＳＯＣＤ分别提高了１５％㊁２４％㊁８５％和１２５％；在４０ ６０ｃｍ土层，低山扰动带（２．１２ｋｇ／ｍ２）㊁混交林带（２．３５ｋｇ／ｍ２）和桦木林带（２．３３ｋｇ／ｍ２）的ＳＯＣＤ分别是锐齿栎林带（１．４２ｋｇ／ｍ２）ＳＯＣＤ的１．４９㊁１．６５和１．６４倍；在６０ ８０ｃｍ土层，低山扰动带（１．３０ｋｇ／ｍ２）和混交林带（１．５９ｋｇ／ｍ２）的ＳＯＣＤ依次较锐齿栎林带（１．１８ｋｇ／ｍ２）的ＳＯＣＤ提高了１０％和３５％；在８０ １００ｃｍ土层，混交林带（１．５２ｋｇ／ｍ２）的ＳＯＣＤ分别是低山扰动带（０．９９ｋｇ／ｍ２）和锐齿栎林带（１．０４ｋｇ／ｍ２）ＳＯＣＤ的１．５４和１．４６倍㊂图５㊀植被带对ＳＯＣＤ的影响Ｆｉｇ．５㊀ＥｆｆｅｃｔｏｆｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｚｏｎｅｏｎＳＯＣＤｏｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆＴａｉｂａｉＭｏｕｎｔａｉｎ５３６㊀２期㊀㊀㊀张彦军㊀等：秦岭太白山北坡土壤有机碳储量的海拔梯度格局㊀６３６㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀２．５㊀土层深度对ＳＯＣＤ的影响在太白山北坡上，随着海拔梯度的增加，土层深度发生了显著的改变（Ｐ＜０．０５），平均从低山区的７８ｃｍ，减少到中山区的３３ｃｍ，然而在高山区仅有１０ｃｍ，减少幅度分别达８７％和７０％（图６）㊂随着土层深度的改变，总ＳＯＣＤ随着海拔梯度的增加呈现出减少的趋势（Ｐ＜０．０５），且在低山区（３５．４５ｋｇ／ｍ２）和中山区（２８．８４ｋｇ／ｍ２）的总ＳＯＣＤ分别较高山区（１２．２９ｋｇ／ｍ２）的总ＳＯＣＤ减少了６５％和５７％（图６）㊂但是，相应的单位土层深度上的ＳＯＣＤ却呈现出增加的趋势，从低山区的０．５１ｋｇ／ｍ２，增加到中山区的０．８７ｋｇ／ｍ２，进而增加到高６）㊂山区的１．２３ｋｇ／ｍ２，增加幅度依次为１４１％和４１％（图图６㊀海拔梯度对土层深度和ＳＯＣＤ的影响Ｆｉｇ．６㊀ＥｆｆｅｃｔｏｆａｌｔｉｔｕｄｅｇｒａｄｉｅｎｔｏｎｓｏｉｌｄｅｐｔｈｓａｎｄＳＯＣＤｏｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆＴａｉｂａｉＭｏｕｎｔａｉｎ土层深度㊁总ＳＯＣＤ和单位土层深度上的ＳＯＣＤ在不同植被带下也具有类似的变化规律，土层深度在低山扰动带下平均９０ｃｍ㊁在锐齿栎林带下平均为８０ｃｍ㊁在混交林带下平均为６６ｃｍ㊁在桦木林带下平均为３８ｃｍ㊁在高山针叶林带下平均为２４ｃｍ㊁而在高山草甸下仅有１０ｃｍ，降低幅度分别高达８９％㊁８８％㊁８５％㊁７４％和５８％㊂与此相对应的，总ＳＯＣＤ在不同植被带下呈现出减少的趋势，且总ＳＯＣＤ在低山扰动带下平均为４０．７５ｋｇ／ｍ２㊁在锐齿栎林带下平均为３４．４１ｋｇ／ｍ２㊁在混交林带下平均为３３．２５ｋｇ／ｍ２㊁在桦木林带下平均为３０．６９ｋｇ／ｍ２㊁在高山针叶林带下平均为２０．９３ｋｇ／ｍ２，而在高山草甸下平均仅为１４．５０ｋｇ／ｍ２㊂但是，单位土层深度上的ＳＯＣＤ在不同植被带下却呈现出增加的趋势，且ＳＯＣＤ在低山扰动带下㊁锐齿栎林带下㊁混交林带下㊁桦木林带下㊁高山针叶林带下和高山草甸下平均依次为０．４８ｋｇ／ｍ２㊁０．５１ｋｇ／ｍ２㊁０．５５ｋｇ／ｍ２㊁０．８６ｋｇ／ｍ２㊁０．９１ｋｇ／ｍ２和１．４５ｋｇ／ｍ２，增加幅度分别为６％㊁１５％㊁７９％㊁９０％和２０２％㊂３ 讨论本研究结果表明，在太白山北坡上，随着海拔梯度的增加ＳＯＣＤ呈现出增加的趋势（ｙ＝０．００１ｘ＋０．５２，Ｒ２＝０．５１，Ｐ＜０．０００１），这与已有的研究结果基本相类似［６⁃７］㊂随着海拔梯度的改变（８００ ３８００ｍ），土壤微气候㊁植被带㊁土壤理化性质也会发生相应的改变，而这些因素均会对ＳＯＣＤ产生影响［３，１０，１２］㊂研究结果表明，太白山北坡上的ＳＯＣＤ在不同气候带下呈现出亚寒带＞寒温带＞温带＞暖温带的趋势，这是因为不同气候带下的土壤微环境差异明显，例如年平均土壤温度在四个气候带下依次为０．２２ħ㊁２．７８ħ㊁８．２１ħ㊁１３．７２ħ，而较低的土壤温度可能通过降低土壤微生物活动而有利于土壤有机质的积累［２８⁃２９］㊂此外，太白山北坡上的ＳＯＣＤ因植被带差异明显，而植被主要通过凋落物的输入（地上和地下）和凋落物的生化性质（木质素含量和碳氮比等因素）两个方面影响土壤有机碳的积累［３０⁃３２］，且进一步研究发现，ＳＯＣＤ与地上部凋落物现存量呈现出抛物线关系（ｙ＝－０．００００５ｘ２＋０．０９ｘ－１．６９，Ｒ２＝０．８９，Ｐ＜０．０５）㊂气候带和植被带的改变必然会导致土壤的理化性质也会发生相应的改变（粘粒含量㊁土壤容重㊁土壤温度等因素），而这些因素对ＳＯＣＤ的影响不容忽视［３３］㊂通过对数据的进一步挖掘发现，太白山北坡上的ＳＯＣＤ与土壤粘粒含量（ｙ＝４８．２８ｘ＋２．２２，Ｒ２＝０．７０，Ｐ＜０．００１）㊁土壤ｐＨ（ｙ＝２２．３４ｘ－１０５．５３，Ｒ２＝０．４１，Ｐ＜０．０５）㊁土壤容重（ｙ＝２０．１７ｘ＋１２．２２，Ｒ２＝０．８９，Ｐ＜０．０１）㊁土壤温度（ｙ＝１．８７ｘ＋１７．３６，Ｒ２＝０．９０，Ｐ＜０．０００１）均呈线性关系，这与已有的研究结果相类似［３３⁃３４］㊂除了海拔梯度㊁气候带㊁植被带㊁土壤理化性质以外，土层厚度和土层深度也是影响ＳＯＣＤ的一个重要因素㊂在本研究中，ＳＯＣＤ基本呈现出随着土层厚度的增加而减少的趋势（图２），且降低幅度高达１４％ ７０％，这与已有的研究结果相类似［３０，３５］㊂ＳＯＣＤ在不同土层厚度下的分布特征可能与地下根系凋落物［３０］㊁土壤微生物群落结构［３６］㊁土壤水分含量［１７］㊁土壤温度［１７］以及土壤养分含量［１７］在土壤剖面中的分布特征密切相关㊂例如，在砖窑沟小流域内，有研究发现地下根系生物量随着土层厚度的增加呈现出减少的趋势，平均有超过６４％的地下根系生物量分布在０ ４０ｃｍ土层，而仅有３６％的地下根系生物量分布在４０ １００ｃｍ土层［３０］㊂在太白山北坡上，随着海拔梯度的增加土层深度呈现出减少的趋势，平均从低山区的７８ｃｍ，减少到中山区的３３ｃｍ，然而在高山区仅有１０ｃｍ，减少幅度分别达８７％和７０％（图６），这与已有的研究结果相类似［１６⁃１７，３７］㊂例如，在鼎湖山自然保护区内，土层深度的分布范围大概为１８ １０５ｃｍ，集中分布于４５ ８０ｃｍ，且土层深度最低分布在海拔高度最高的地点，仅有２０ ６０ｃｍ，土层深度最高的分布在山脚（海拔高度最低），高达４５ １００ｃｍ，基本呈现出随着海拔梯度的增加而减少的趋势［３７］㊂与此相对应，总ＳＯＣＤ随着海拔梯度的增加呈现出减少的趋势，平均总ＳＯＣＤ在中山区和高山区分别减少了６５％和５７％，但是单位土层深度上的ＳＯＣＤ却呈现出增加的趋势，平均单位土层深度上的ＳＯＣＤ在高山区和中山区分别增加了１４１％和４１％（图６），因此在土层深度受限的土石山区土层深度对土壤有机碳储量的影响不容忽视［６］㊂例如，在全球尺度上，土壤有机碳储量在０ ３００ｃｍ土层内（２３４４ˑ１０１５ＰｇＣ）分别是在０ ２００ｃｍ土层（１９９３ˑ１０１５ＰｇＣ）和０ １００ｃｍ土层内（１５０２ˑ１０１５ＰｇＣ）的１．２倍和１．６倍［１５］，这一结论也间接证明了土层深度在估算土壤有机碳储量的重要性［１４］㊂土层深度受局地地形条件（坡度㊁坡向㊁地形部位）影响显著［３８］，例如张文太课题组以新疆的草地生态系统为研究对象，利用ＧＩＳ技术和相关分析的方法，探讨了海拔高度㊁坡度㊁坡向㊁平面曲率和剖面曲率等５个地形特征参数与土层深度之间的相关性，研究结果表明在塔里木盆地的北部，海拔高度㊁坡度和坡向与土层深度相关关系均为极显著水平（Ｐ＜０．０１）［３９］㊂此外，土层深度的这种异质性可以通过土壤水分㊁土壤养分以及地下空间可利用性等方面对地上植物群落的物种组成和分布产生直接影响［４０］，从而影响土壤有机碳储量的空间分布特征［３０］㊂不同海拔梯度下，土层深度与土壤有机碳储量之间的关系可能与不同土层深度内的地下根系凋落物量㊁土壤微生物群落结构和土壤养分含量等因素的数量差异有关：１）地下根系凋落物量［３５］，例如在黄土高原丘陵沟壑区的灌木㊁乔木㊁灌草以及草本植被下研究发现，地下根系凋落物量随着土层深度的增加呈现出对数减少的趋势（Ｐ＜０．０５），且在灌木植被㊁乔木植被㊁灌草植被以及草本植被下，表层（０ ２０ｃｍ）的细７３６㊀２期㊀㊀㊀张彦军㊀等：秦岭太白山北坡土壤有机碳储量的海拔梯度格局㊀８３６㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀根凋落物量占剖面（０ １００ｃｍ）根系凋落物量的比例依次为６５％㊁６３％㊁６２％和８１％［４１］；２）土壤微生物的群落结构［４２］，例如在黄土高原的人工刺槐林内，土壤微生物数量（放线菌㊁真菌和细菌）均随着土层深度的增加而呈现出增加的趋势，且表层（０ ２０ｃｍ）放线菌的数量分别是中层（２０ ５０ｃｍ）和底层（５０ ９０ｃｍ）放线菌数量的３倍和２４倍，表层真菌的数量分别是中层和底层真菌数量的２倍和７倍，表层细菌的数量分别是中层和底层细菌数量的１８倍和１８５倍［３６］；３）土壤养分含量，例如在莽山国家森林公园的常绿阔叶林生态系统中，底层（６０ １００ｃｍ）的水解氮㊁有效磷和有效钾占整个剖面的（０ １００ｃｍ）的比例依次５０％㊁４５％和９１％［４３］㊂除了上述的地下根系凋落物量㊁土壤微生物群落结构和土壤养分含量以外，不同土层深度内的土壤温度［１６］㊁土壤水分含量［１７］以及土壤氧气浓度［３６］的差异也可能导致不同土层深度内的土壤有机碳储量不同，但具体原因有待我们作进一步的试验进行论证㊂４㊀结论太白山北坡上ＳＯＣＤ的变化范围为０．２４ １４．９９ｋｇ／ｍ２，均值为２．２３ｋｇ／ｍ２，变异系数高达７６％，且ＳＯＣＤ呈现出随着海拔梯度的增加而增加的趋势㊂太白山北坡上ＳＯＣＤ的海拔梯度格局与气候带㊁植被带㊁土壤理化性质㊁土层厚度等因素有关㊂此外，在太白山北坡上土层深度和总ＳＯＣＤ随着海拔梯度的增加呈现出减少的趋势，但是单位土层深度上的ＳＯＣＤ却呈现出增加的趋势㊂上述研究结果对准确估算土石山区的土壤碳储量具有重要的理论和实际意义㊂致谢：感谢王阳妮㊁张瑜㊁封旭升对采样和试验给予的帮助，感谢张蓓蓓教授对写作的帮助㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］㊀ＢａｒｔｈｌｏｔｔＷ，ＬａｕｅｒＷ，ＰｌａｃｋｅＡ．Ｇｌｏｂａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｖａｓｃｕｌａｒｐｌａｎｔｓ：ｔｏｗａｒｄｓａｗｏｒｌｄｍａｐｏｆｐｈｙｔｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｅｒｄｋｕｎｄｅ，１９９６，５０（４）：３１７⁃３２７．［２］㊀ＶｉｖｉｒｏｌｉＤ，ＷｅｉｎｇａｒｔｎｅｒＲ，ＭｅｓｓｅｒｌｉＢ．Ａｓｓｅｓｓｉｎｇｔｈｅｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｔｈｅｗｏｒｌｄᶄｓｍｏｕｎｔａｉｎｓ．ＭｏｕｎｔａｉｎＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，２００３，２３（１）：３２⁃４０．［３］㊀ＫöｒｎｅｒＣ．Ｔｈｅｕｓｅｏｆᶄａｌｔｉｔｕｄｅᶄｉｎｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈ．ＴｒｅｎｄｓｉｎＥｃｏｌｏｇｙ＆Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，２００７，２２（１１）：５６９⁃５７４．［４］㊀刘世荣，王晖，栾军伟．中国森林土壤碳储量与土壤碳过程研究进展．生态学报，２０１１，３１（１９）：５４３７⁃５４４８．［５］㊀ＩＰＣＣ．ＬａｎｄＵｓｅ，ＬａｎｄＵｓｅＣｈａｎｇｅ，ａｎｄＦｏｒｅｓｔｒｙ．ＳｐｅｃｉａｌＲｅｐｏｒｔ，Ｉｎｔｅｒ⁃ＧｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌＰａｎｅｌｏｎＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅ．Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ：ＣａｍｂｒｉｄｇｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，２０００．［６］㊀ＺｉｍｍｅｒｍａｎｎＭ，ＬｅｉｆｅｌｄＪ，ＣｏｎｅｎＦ，ＢｉｒｄＭＩ，ＭｅｉｒＰ．Ｃａｎｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｅｘｐｌａｉｎｓｏｉｌｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ？Ｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１２，１０７（１／３）：４２３⁃４３６．［７］㊀朱凌宇，潘剑君，张威．祁连山不同海拔土壤有机碳库及分解特征研究．环境科学，２０１３，３４（２）：６６８⁃６７５．［８］㊀Ｇｕｔｉéｒｒｅｚ⁃ＧｉｒóｎＡ，Ｄíａｚ⁃ＰｉｎéｓＥ，ＲｕｂｉｏＡ，ＧａｖｉｌáｎＲＧ．ＢｏｔｈａｌｔｉｔｕｄｅａｎｄｖｅｇｅｔａｔｉｏｎａｆｆｅｃｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎＭｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａｎｈｉｇｈｍｏｕｎｔａｉｎｓｏｉｌｓ．Ｇｅｏｄｅｒｍａ，２０１５，２３７⁃２３８：１⁃８．［９］㊀ＤｊｕｋｉｃＩ，ＺｅｈｅｔｎｅｒＦ，ＴａｔｚｂｅｒＭ，ＧｅｒｚａｂｅｋＭＨ．Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃ‐ｍａｔｔｅｒｓｔｏｃｋｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｌｏｎｇａｎＡｌｐｉｎｅｅｌｅｖａｔｉｏｎｇｒａｄｉｅｎｔ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅ，２０１０，１７３（１）：３０⁃３８．［１０］㊀程浩，张厚喜，黄智军，徐自坤，杨强，刘爱琴．武夷山不同海拔高度土壤有机碳含量变化特征．森林与环境学报，２０１８，３８（２）：１３５⁃１４１．［１１］㊀ＴｉａｎＱＸ，ＨｅＨＢ，ＣｈｅｎｇＷＸ，ＢａｉＺ，ＷａｎｇＹ，ＺｈａｎｇＸＤ．Ｆａｃｔｏｒｓｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙａｌｏｎｇａｔｅｍｐｅｒａｔｅｆｏｒｅｓｔａｌｔｉｔｕｄｉｎａｌｇｒａｄｉｅｎｔ．ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｐｏｒｔｓ，２０１６，６（１）：１８７８３．［１２］㊀李丹维，王紫泉，田海霞，和文祥，耿增超．太白山不同海拔土壤碳㊁氮㊁磷含量及生态化学计量特征．土壤学报，２０１７，５４（１）：１６０⁃１７０．［１３］㊀厉桂香，马克明．土壤微生物多样性海拔格局研究进展．生态学报，２０１８，３８（５）：１５２１⁃１５２９．［１４］㊀ＰｒｅｍｒｏｖＡ，ＣｕｍｍｉｎｓＴ，ＢｙｒｎｅＫＡ．Ａｓｓｅｓｓｉｎｇｆｉｘｅｄｄｅｐｔｈｃａｒｂｏｎｓｔｏｃｋｓｉｎｓｏｉｌｓｗｉｔｈｖａｒｙｉｎｇｈｏｒｉｚｏｎｄｅｐｔｈｓａｎｄｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ，ｓａｍｐｌｅｄｂｙｈｏｒｉｚｏｎ．Ｃａｔｅｎａ，２０１７，１５０：２９１⁃３０１．［１５］㊀ＪｏｂｂáｇｙＥＧ，ＪａｃｋｓｏｎＲＢ．Ｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎａｎｄｉｔｓｒｅｌａｔｉｏｎｔｏｃｌｉｍａｔｅａｎｄｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２０００，１０（２）：４２３⁃４３６．。
秦岭火地塘林区主要森林类型的碳储量和碳密度
秦岭火地塘林区主要森林类型的碳储量和碳密度刘华;雷瑞德;侯琳;王富群【摘要】[目的]火地塘林区地处我国秦岭南坡中段暖温带向亚热带气候的过渡带,对该林区主要森林类型及其碳储量和碳密度进行研究,可为我国森林生态系统碳平衡提供基础资料.[方法]基于生物量回归方程,计算火地塘林区主要森林类型(包括华山松(Pinus armandii)林、油松(P.tabulaeyormis)林、锐齿栎(Quercus aliena var.acuteserrat)林、红桦(Betula albo-sinensis)林和华北落叶松(Larix principisrupprechtii)林)的碳储量和碳密度,并结合GIS软件进行数据的空间分析,将森林碳与空间景观格局有效结合起来.[结果]在空间格局上,大面积的天然次生华山松、红桦林集中分布在海拔2 000 m以上地段;油松、锐齿栎林主要分布在海拔1 900 m以下;而人工引种的华北落叶松大面积分布于海拔2 200 m地势平坦的采伐迹地上.各森林类型中,碳储量以红桦林最高,其值达到19.476 6×10-3Tg.碳密度以华北落叶松人工林最高,其值为(30.909 7±13.980 2)t/hm2,且分别与油松和华山松的碳密度具有显著差异(P<0.05).各森林类型的平均生物量、碳储量和碳密度均随海拔高度的升高而增加.[结论]火地塘林区主要森林类型碳储量和碳密度的空间分布与森林的空间分布密切相关,具有水平和垂直地带性特征,其碳储量大小排序为红桦林>华山松林>锐齿栎林>华北落叶松林>油松林,碳密度大小排序为华北落叶松林>红桦林>锐齿栎林>华山松林>油松林.【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(037)003【总页数】8页(P133-140)【关键词】碳储量;碳密度;空间分布;火地塘林区;秦岭【作者】刘华;雷瑞德;侯琳;王富群【作者单位】安徽农业大学,林学与园林学院,安徽,合肥,230036;西北农林科技大学,林学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,林学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,林学院,陕西,杨凌,712100;留坝县林业局,陕西,留坝,724100【正文语种】中文【中图分类】S718.55+4.1森林是陆地生态系统的主体，其不仅具有改善和维护区域生态环境的功能,而且在全球碳平衡中发挥着巨大作用。
秦岭中段南坡油松林生态系统碳密度
秦岭中段南坡油松林生态系统碳密度沈彪;党坤良;武朋辉;朱成功【摘要】在秦岭中段南坡油松林分布较为广泛的不同区域,采用典型取样的方法设置油松林标准地50块.通过样地调查和室内分析,对本区油松林生态系统植被层、枯落物层及土壤层有机碳密度进行了研究与估算,分析了油松林生态系统各层次的有机碳密度在不同立地因子下的分布规律.结果表明:秦岭中段南坡油松林生态系统总有机碳密度为150.12 t/hm2,其中土壤碳分库的碳密度占油松林生态系统总碳密度的56.74％,是构成油松林生态系统碳的主体组成部分.植被层碳密度为62.29t/hm2,占油松林生态系统总碳密度的41.49％,高于我国森林生态系统植被碳密度平均值,且仍有较大的固碳潜力.枯落物层碳密度为2.66 t/hm2,占油松林生态系统总碳密度的1.77％.在植被碳分库中,乔木层碳密度是其主体构成部分,为61.22t/hm2,占植被层碳密度的98.30％;灌木层、草本层碳密度及其所占植被层碳密度的比例分别为:0.65 t/hm2(1.04％)、0.41 t/hm2(0.66％).碳在乔木不同器官中的分配大小顺序为:树干(55.82％)、树枝(21.25％)、树根(10.28％)、树叶(7.35％)、树皮(5.30％).灌木层碳密度和草本层碳密度受地形因子影响不显著.随海拔的升高,乔木层碳密度呈先增后减的变化趋势,在海拔1500-1700 m处达到最大值,枯落物层碳密度、土壤层碳密度及总碳密度变化不显著;随着坡度的增大,油松林生态系统枯落物层碳密度、土壤层碳密度及总碳密度显著减小,乔木层碳密度呈先增后减的变化趋势,在坡度为26-35°范围达到最大值;下坡位土壤层碳密度高于中坡位和上坡位,而中坡位乔木层碳密度和生态系统总碳密度高于下坡位和上坡位,枯落物层碳密度受坡位影响不明显;阳坡乔木层碳密度大于阴坡,枯落物层碳密度、土壤层碳密度及总碳密度受坡向影响不明显.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2015(035)006【总页数】9页(P1798-1806)【关键词】碳密度;油松;生态系统;秦岭中段南坡【作者】沈彪;党坤良;武朋辉;朱成功【作者单位】西北农林科技大学林学院,杨凌 712100;西北农林科技大学林学院,杨凌 712100;西北农林科技大学林学院,杨凌 712100;西北农林科技大学林学院,杨凌712100【正文语种】中文温室效应正在使地球以前所未有的速度变暖，目前，大气中CO2的含量比过去6.5万年中任何时期都高，比工业革命前高了35%[1]。
秦岭陕西段农业碳排放时空分布特征与低碳化水平评价
秦岭陕西段农业碳排放时空分布特征与低碳化水平评价
徐薇;毛永亮;衡筱
【期刊名称】《西北农林科技大学学报（社会科学版）》
【年(卷),期】2024(24)3
【摘要】秦岭陕西段不同地区农业碳排放的时空分布特征与低碳化发展水平对我
国如期完成“双碳”目标具有重要的战略意义。
将秦岭陕西段6市农业作为研究
单元,首先,从农作物耕作活动碳排放、畜牧养殖碳排放和农田土壤碳排放3个维度构建农业碳排放衍生指标体系,以此测算秦岭陕西段6市的农业碳排放量;其次,对农业碳排放时空分布特征进行分析,采用TOPSIS法对各地农业低碳化水平进行评价。
结果显示,秦岭陕西段农业碳排放量时间上呈上升趋向,空间上分为4个区域,即商洛与安康处于轻型区域,汉中、西安属于中型区域,宝鸡属于重型区域,渭南处于超重型区域。
2003-2022年间各地农业低碳化水平处于较低水平的是渭南,较高水平是商洛、安康与汉中。
【总页数】9页(P140-148)
【作者】徐薇;毛永亮;衡筱
【作者单位】西安文理学院生物与环境工程学院;西北农林科技大学经济管理学院【正文语种】中文
【中图分类】F061.5
【相关文献】
1.我国旅游业低碳竞争力评价及其时空分布特征
2.以低碳带动农业绿色转型:中国农业碳排放特征及其减排路径
3.双碳目标下中国农业系统N_(2)O排放及主粮低碳化生产研究
4.农业碳排放效率时空分异及低碳农业发展研究——以安徽省16市为例
5.中国省际农业碳排放测算及低碳化水平评价——基于衍生指标与TOPSIS法的运用
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不同林地土壤有机碳储量及垂直分布特征
秦岭亚高山草甸30种草本植物的碳、氮分布研究
秦岭亚高山草甸30种草本植物的碳、氮分布研究何亚婷;刘文治;党高弟;张全发【期刊名称】《草业科学》【年(卷),期】2008(025)010【摘要】以秦岭佛坪国家级自然保护区内亚高山草甸30种草本植物为对象,研究了碳、氮在亚高山草甸植物中的分布情况.结果表明:碳、氮在植物组织中总的分布趋势为叶>茎>根,碳/氮在植物组织中的分布为茎>根>叶,方差分析显示碳、氮及碳/氮在植物根、茎、叶中的分布差异极显著(P<0.01).在单个植物的根、茎、叶中,碳、氮及碳/氮的分布具有种的特异性.在以其光合特征进行聚类分析得到的4个聚类组群中,碳、氮及碳/氮在每个组群根、茎、叶中的分布差异不显著(P>0.05).【总页数】5页(P1-5)【作者】何亚婷;刘文治;党高弟;张全发【作者单位】中国科学院武汉植物园,湖北,武汉,430074;中国科学院武汉植物园,湖北,武汉,430074;佛坪国家级自然保护区管理局,陕西,佛坪,723400;中国科学院武汉植物园,湖北,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】S812;S567.2【相关文献】1.秦岭火地塘林区土壤剖面碳氮垂直分布规律的研究 [J], 李珊珊;耿增超;姜林;佘雕;罗志伟2.秦岭典型林分土壤有机碳储量及碳氮垂直分布 [J], 王棣;耿增超;佘雕;和文祥;侯琳3.秦岭老君山森林土壤微生物量碳氮的分布 [J], 童笑笑;石兆勇;李乐;贺振洲;尹越;黄绍琳;张爱玲;;;;;;;4.黄土高原不同植被带草本植物叶片与土壤碳氮分布特征 [J], 李冬冬;方昭;杜好田;姚静;焦峰5.山西省亚高山草甸野生草本植物资源分布研究 [J], 张喜斌;史雅楠;赵娟;高龙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
秦岭南坡中段主要森林群落类型划分及环境梯度解释
秦岭南坡中段主要森林群落类型划分及环境梯度解释王宇超;周亚福;王得祥【摘要】该研究旨在揭示秦岭大熊猫主要栖息地植物群落分布规律及其与环境的对应关系。
在研究区设置2条样带，每条样带各设置40~50个样地，共计93个。
通过样地调查，利用双向聚类法（Two-way Clustering Method）、DCA、DCCA对秦岭大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）栖息地森林群落进行数量分类和排序。
（1）TWINSPAN将研究区93个样地分成太白红杉（Larix chinensis）、巴山冷杉（Abies fargesii）、铁杉（Tsuga chinensis）、华山松（Pinus armandii）、油松（Pinus tabulaeformi）、锐齿槲栎（Quercus aliena var. acuteserrata）等34个群落类型，并通过去趋势对应分析（DCA）对93个样地进行排序，结果表明不同类型样地呈现聚集分布，充分验证了 TWINSPAN 对群落类型划分的科学性。
（2）通过对93个样地除趋势典范对应分析（DCCA）和Monte Carlo显著性检验表明，在分析12个环境因子中，制约秦岭南坡大熊猫栖息地群落类型、植物种分布格局的主要因素是海拔、坡度、速效磷与全磷。
海拔、坡度、速效磷和全磷能够很好地解释群落样地及优势种在环境梯度上的分布，同时表现出样方间在种类和环境因子组成上的相似性。
%In order to revealed the plant community distribution pattern and the corresponding relation with environment. Tow line transects were set between the altitude of 900~3 071 m in the field, and 93 standard plots (25 m×20 m) were investigatedon transects. Vegetation community, growth status and distribution environment were recorded and soil samples were collected in the standard plots. Based on analysis of plots and soil data, the main forests in giant panda habitat were classified and ordering by using the two-wayindicator species analysis (TWINSPAN), Detrended Corresponding Analysis (DCA) and Detrended Canonical Correspondence Analysis (DCCA). The results showed that: (1) 93 standard plots were classified into 34 plant communities by Two-way Indicators Species Analysis (TWINSPAN). The result of ordering by DCA showed that the standard plots fit to aggregation distribution and verified the scientificity of TWINSPAN. (2) The restrictive factors of community type and species distribution were altitude, slope, rapidly-available phosphorus and total phosphorus at the landscape level by the test of significance between DCCA and Monte Carlo. Factors of altitude, slope, rapidly-available phosphorus and total phosphorus can explain distribution of communities and dominant species at the landscape level, and the species and environmental factors show great similarities between different plots.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2016(025)006【总页数】8页(P965-972)【关键词】秦岭;南坡;双向聚类法;去趋势对应分析;除趋势典范对应分析【作者】王宇超;周亚福;王得祥【作者单位】陕西省西安植物园，陕西西安 710061;陕西省西安植物园，陕西西安 710061;西北农林科技大学林学院，陕西杨凌 712100【正文语种】中文【中图分类】Q948;X171.1引用格式：王宇超，周亚福，王得祥. 秦岭南坡中段主要森林群落类型划分及环境梯度解释［J］. 生态环境学报， 2016， 25（6）: 965-972.WANG Yuchao， ZHOU Yafu， WANG Dexiang. The Quantitative Classification and Environmental Interpretation of Forest Communities in the Middle Area of South Slope of Qinling Mountains ［J］. Ecology and Environmental Sciences， 2016， 25（6）: 965-972.目前，国内针对山地植被进行的研究，无论是从宏观尺度还是微观研究，都开展得比较深入和透彻。
秦岭太白山森林表层土壤有机碳分布特征
秦岭太白山森林表层土壤有机碳分布特征陈曦;张彦军;邹俊亮;党维;鞠学良;于媛【期刊名称】《森林与环境学报》【年(卷),期】2022(42)3【摘要】为探明秦岭太白山森林表层(0~10 cm)土壤有机碳及活性碳组分(易氧化碳和水溶性碳)含量的海拔梯度分布特征,揭示其海拔梯度格局的影响因素,沿秦岭太白山北坡海拔每上升50 m设置1个标准样地,通过路径分析法确定其影响因素对土壤有机碳及活性碳组分的贡献。
结果表明,土壤有机碳、易氧化碳和水溶性碳含量均呈现出随着海拔梯度的升高而升高的趋势;不同气候带上土壤有机碳、易氧化碳和水溶性碳含量差异显著,基本呈现出亚寒带>寒温带>温带>暖温带的趋势;植被带也是影响土壤有机碳、易氧化碳和水溶性碳含量的因素之一,基本呈现出高山草甸>高山针叶林>桦木林带>混交林带>锐齿栎>低山混交带的趋势;土壤有机碳、易氧化碳和水溶性碳含量的海拔梯度格局均与土壤温度、凋落物量、土壤容重和黏粒含量密切相关,土壤温度是重要因素。
【总页数】9页(P244-252)【作者】陈曦;张彦军;邹俊亮;党维;鞠学良;于媛【作者单位】宝鸡文理学院地理与环境学院;北京市农林科学院北京草业与环境研究发展中心;陕西淼森环保科技有限公司;国网陕西省电力公司电力科学研究院电网生态环境保护重点实验室【正文语种】中文【中图分类】S714.4【相关文献】1.上海崇明岛表层土壤有机碳密度的空间分布特征及碳储量估算2.岩溶山地土壤有机碳的分布特征及表层土壤有机碳的影响因素分析——以重庆市北碚区为例3.秦岭太白山北坡土壤有机碳储量的海拔梯度格局4.西藏色季拉山北坡表层土壤有机碳垂直分布特征研究5.武陵石漠山地林分表层土壤有机碳密度分布特征研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
秦岭火地塘林区油松和华山松林的空间分布格局及碳储量与碳密度研究
秦岭火地塘林区油松和华山松林的空间分布格局及碳储量与碳
密度研究
刘华;侯琳;雷瑞德
【期刊名称】《中国生态农业学报》
【年(卷),期】2007(15)1
【摘要】利用火地塘林区森林资源清查资料估算油松和华山松林的C储量和C密度,并用GIS软件Citystar 4.0对这两种森林类型的空间分布特性进行分析.结果表明,油松和华山松林的总C储量分别为0.0018 TgC和0.0510 TgC,且人工林的C 储量和C密度均大于天然次生林.在森林空间分布上,油松林主要分布在海拔1800 m以下,华山松在林区中部的整个海拔范围内均有分布,人工林主要分布在沿公路一侧的地段.
【总页数】4页(P5-8)
【作者】刘华;侯琳;雷瑞德
【作者单位】西北农林科技大学资源环境学院,杨陵,712100;中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,北京,100091;西北农林科技大学资源环境学院,杨陵,712100;西北农林科技大学资源环境学院,杨陵,712100
【正文语种】中文
【中图分类】S7
【相关文献】
1.秦岭火地塘林区主要森林类型的碳储量和碳密度 [J], 刘华;雷瑞德;侯琳;王富群
2.秦岭火地塘林区3种森林类型乔木层碳密度和碳储量研究 [J], 任毅华;蔡靖;袁杰;张硕新
3.秦岭火地塘林区油松和华山松林乔木层净生产力与气候因子的关系 [J], 杨凤萍;胡兆永;侯琳;蔡靖;崔翠;张硕新
4.秦岭火地塘林区油松林下主要灌木碳吸存 [J], 侯琳;雷瑞德
5.秦岭火地塘林区主要森林类型碳储量和碳密度估算(英文) [J], 刘华;雷瑞德
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黄土高原不同植被类型土壤活性有机碳组分分布特征
黄土高原不同植被类型土壤活性有机碳组分分布特征董扬红;曾全超;李娅芸;李鑫;张宏;安韶山【期刊名称】《草地学报》【年(卷),期】2015(023)002【摘要】为探讨黄土高原植被恢复对土壤碳循环和有机碳库组分的影响,选取延河流域不同植被类型0～10,10～20cm土层土壤为研究对象,通过对其活性有机碳组分的研究,为土壤碳循环及植被恢复对有机碳库组分及其稳定性的影响提供理论依据.结果表明:土壤微生物量碳森林区＞草原区＞森林草原区,其0～10 cm土层含量比10～20cm分别高61.43％,43.00％和34.65％;轻组有机碳森林区＞草原区和森林草原区;可溶性有机碳、易氧化有机碳均为森林区＞草原区＞森林草原区,其上层含量较下层分别增加51.21,56.63,20.65 mg·kg-1;2.34,--0.08,0.99g·kg-1.土壤活性有机碳表现为森林区最高,相对于森林草原区,草原区草本植被能显著提高活性有机碳含量,活性有机碳随土层深度增加其有效性降低.【总页数】8页(P277-284)【作者】董扬红;曾全超;李娅芸;李鑫;张宏;安韶山【作者单位】西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌712100;中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,陕西杨凌712100;西北农林科技大学资源与环境学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学资源与环境学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学资源与环境学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌712100;中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】S153.6【相关文献】1.秦岭辛家山典型植被类型土壤活性有机碳分布特征 [J], 王强;韩欢;耿增超;侯琳;和文祥;张彤彤;王志康2.紫色土丘陵坡地不同植被类型土壤活性有机碳组分的比较 [J], 杨满元;杨宁3.杭州湾湿地不同植被类型下土壤有机碳及其组分分布特征 [J], 张文敏;吴明;王蒙;邵学新;姜小三;周斌4.西藏色季拉山典型植被类型土壤活性有机碳分布特征 [J], 周晨霓;马和平5.宁夏罗山典型植被类型的土壤活性有机碳组分研究 [J], 杨君珑;张学丽;曹兵;汪泽鹏;秦伟春因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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网络出版时间：2014-04-15 15:18网络出版地址：/kcms/doi/10.13287/j.1001-9332.20140415.014.html秦岭典型林分活性有机碳及碳储量垂直分布特征*王棣1耿增超1**佘雕2 和文祥1侯琳3(1西北农林科技大学资源环境学院/农业部西北植物营养与农业环境重点实验室,陕西杨陵712100; 2西北农林科技大学水土保持研究所,陕西杨陵712100; 3西北农林科技大学林学院,陕西杨陵712100)摘要采用野外调查结合室内分析的方法,2013年8月采样分析了秦岭典型林分锐齿栎(马头滩林区,Ⅰ)、油松(Ⅱ)、华山松(Ⅲ)、松栎混交林(Ⅳ)、云杉(Ⅴ)、锐齿栎(辛家山林区,Ⅵ)土壤剖面上活性有机碳及碳储量的分布规律.结果表明:研究区各林分的土壤有机碳含量、土壤微生物生物量碳含量、水溶性碳含量、易氧化态碳含量均随着土层深度的增加而不断减小;在整个土壤剖面(0~60 cm)上,云杉和松栎混交林的土壤有机碳含量、水溶性碳含量明显高于其余林分,不同林分的有机碳含量、水溶性碳含量的平均值大小均为Ⅴ＞Ⅳ＞Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅵ;各林分不同土层的微生物生物量碳含量在71.25~710.05 mg·kg-1,不同林分的微生物生物量碳大小依次为Ⅰ＞Ⅴ＞Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅵ;整个土壤剖面上,松栎混交林的土壤易氧化态碳含量降幅最大,不同林分土壤易氧化态碳含量的平均值大小为Ⅳ＞Ⅴ＞Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅵ.3种活性有机碳占有机碳比例在不同林分类型中没有表现出一致的规律性.各林分0~60 cm土层的有机碳储量大小为Ⅴ＞Ⅰ＞Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅵ＞Ⅱ.各林分的微生物生物量碳、水溶性碳、易氧化态碳两两之间均表现为极显著相关关系,各林分的微生物生物量碳、水溶性碳、易氧化态碳与土壤有机碳、全氮之间的相关性均表现为显著或极显著水平,与碳氮比、pH、土壤水分、土壤容重的相关关系不显著.关键词垂直分布土壤有机碳活性有机碳碳储量文章编号中图分类号S714文献标识码AVertical distribution of soil active carbon and soil organic carbon storage under different forest types in theQinling Mountains. WANG Di1,GENG Zeng-chao1, SHE Diao2, HE Wen-xiang1, HOU Lin3(1Ministry ofAgriculture Key Laboratory of Plant Nutrition and Agri-environment in Northwest China/College of Resourcesand Environment, Northwest A&F University, Yangling712100, Shaanxi, China; 2Institute of Soil and WaterConservation, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi, China; 3College of Forestry, Northwest A&FUniversity, Yangling 712100, Shaanxi, China)Abstract: Adopting field investigation and indoor analysis methods, the distribution patterns of soil active carbonand soil carbon storage in the soil profiles of Quercus aliena var. acuteserrata (Matoutan Forest, Ⅰ),Pinustabulaeformis (Ⅱ), Pinus armandii (Ⅲ), pine-oak mixed forest (Ⅳ), Picea asperata (Ⅴ), and Quercus aliena var.acuteserrat a(Xinjiashan Forest, Ⅵ) of Qinling Mountains were studied in August 2013. The results showed thatsoil organic carbon (SOC), microbial biomass carbon (MBC), dissolved organic carbon (DOC), and easilyoxidizable carbon (EOC) decreased with the increase of soil depth along the different forest soil profiles. The SOCand DOC contents of different depths along the soil profiles of P. asperata and pine-oak mixed forest were higherthan in the other studied forest soils, and the order of the mean SOC and DOC along the different soil profiles wasⅤ＞Ⅳ＞Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅵ. The contents of soil MBC of the different forest soil profiles were 71.25-710.01mg•kg-1, with a content sequence of Ⅰ＞Ⅴ＞Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅵ.The content of EOC along the whole soil profileof pine-oak mixed forest had a largest decline,and the order of the mean EOC was Ⅳ＞Ⅴ＞Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅵ.The sequence of soil organic carbon storage of the 0-60 cm soil layer was Ⅴ＞Ⅰ＞Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅵ＞Ⅱ. The MBC,DOC and EOC contents of the different forest soils were significantly correlated to each other. There wassignificantly positive correlation among soil active carbon and TOC, TN. Meanwhile, there was no significantlycorrelation between soil active carbon and other soil basic physicochemical properties.Key words: vertical distribution; soil organic carbon; soil active carbon; soil carbon storage.*国家林业公益性行业科研专项(201304307)资助.**通讯作者.E-mail: gengzengchao@2013-11-19收稿,2014-03-28接受.工业革命以来,人类活动致使大气CO2浓度不断上升,由此引发的温室效应将使21世纪末的地球表面气温显著增加[1].通过碳汇作用将大气CO2固持在陆地碳库中,已成为目前减缓温室效应的有效途径之一[2].森林是地球上最大的陆地碳库,约占陆地总碳库的46%,对全球碳循环和碳平衡至关重要.森林土壤碳库是森林生态系统碳库的主体,包括无机碳库和有机碳库两部分.森林土壤无机碳贮量相对较小且变动不大,森林土壤有机碳储量约为787Pg C,占全球土壤有机碳储量的39%,为森林生态系统有机碳库的2/3[3].由于森林土壤有机碳储量的巨大库容,其较小幅度的变化就可能使大量的碳向大气排放,并通过温室效应影响全球气候变化.根据功能、周转时间以及化学属性的不同,土壤有机碳库可分为活性库、慢性库和惰性库3[6].以往机碳、稳定性[8],所以在,旨11.1—34°2 0′N,,林,气候垂11℃,年降水量holophy lla)、,气候垂直变化明显,小气候差异大,年均气温7.6℃,年均降水量900mm,降水集中于7—9月;该区域森林覆盖率96.8%,林区资源丰富,主要树种为冷杉、云杉(Picea asperata)、红桦(Betul a albo-sinensis)、锐齿栎(Quercus aliena var.acuteserrata)、辽东桦(Betula schmidtii)、华山松(Pinus armandii)、油松(Pinus tabulaeformis)、漆树(Toxicodendron succedaneum)、山杨(P opulus davidiana)等.1.2研究方法1.2.1样品的采集和处理在研究区域内进行实地勘察,依据典型林分的分布情况选定6个样地,根据实际环境条件,确定样地大小为60m×40m,林分起源均为天然次生林，样地基本概况参见表1.表1 样地基本概况Table 1 Basic status of sampling plots林分类型Forest type 林区Forest zone林龄Age海拔Elevation (m)经纬度Longitude and latitude坡位Slope position土壤类型Soil typeⅠ马头滩林区Matoutan 40177734°13'34.5" N,106°59'30.7" E南坡Southern棕壤Brown soilⅡ马头滩林区Matoutan 401591 34°13'26.5" N,106°59'12.3" E南坡Southern棕壤Brown soilⅢ马头滩林区Matoutan 401605 34°13' 14.0" N,106°59' 3.7" E南坡Southern棕壤Brown soilf d d式中:W f为湿土和铝盒的总质量(g);W d为干土和铝盒的总质量(g);W为铝盒质量(g).土壤砾石体积含量采用排水法[13-14]:待测定完土壤容重后,将环刀内的土壤过2mm筛,然后用清水洗净砾石表面的土壤颗粒,再将其表面水分凉干后用量杯(精度0.5mL)通过排水法测定砾石体积,用以计算土壤砾石的体积含量.土壤剖面有机碳储量用下式计算[15-17]:C so=CDE(1-G)/10 (2)式中:C so为土壤有机碳储量(t·hm-2);C为土壤有机碳含量(g•kg-1);D为土壤容重(g·cm-3);E为土层厚度(cm);G为直径>2mm的石砾所占的体积比例(%).土壤C/N值的算式如下:C/N=有机碳/全氮(3)用去离子水振荡浸提新鲜土壤样品(水土质量比为2:1)30min,高速(4000r·min-1)离心20min,用0.45μm滤膜抽滤,滤液中有机碳含量在TOC-VCPH自动分析仪(岛津,日本)上测定水溶性有机碳含量[18];微生物生物量碳采用氯仿熏蒸-K2SO4提取法,提取液在有机碳分析仪上分析[19];易氧化态碳采用KMnO4氧化法测定[20].1.3数据处理采用Microsoft Excel 2007和SPSS18.0软件进行数据处理和制图.应用单因素方差分析法(one-way ANOV A)分析不同林分、不同土层间各指标的差异显著性,应用最小显著差异法(LSD)进行多重比较,采用双变量相关分析法计算各项理化性质两两之间的Pearson相关系数.2 结果与分析2.1土壤有机碳的剖面分布土壤有机碳的分布具有比较明显的表聚现象.通过对不同林分的比较发现,松栎混交林土壤剖面的有机碳含量变幅最大,从0~10cm土层的44.10g•kg-1减小到40~60cm土层的4.88g•kg-1.不同林分间的土壤有机碳含量存在较大差异,主要是受到成土过程中的环境特点和植被类型等的影响[23].在整个土壤剖面上,云杉和松栎混交林的土壤有机碳含量保持在相对较高的水平,不同林分土壤有机碳含量平均值大小为云杉(26.41g•kg-1)＞松栎混交林(26.22g•kg-1)＞锐齿栎(马头滩林区)(21.01g•kg-1)＞油松(14.22g•kg-1)＞华山松(13.66g•kg-1)＞锐齿栎(辛家山林区)(13.46g•kg-1).2.2土壤活性有机碳的剖面分布由表3可知,各个林分的土壤微生物生物量碳随着土层深度的增加而逐渐减小,除松栎混交林20~40 cm土层与40~60 cm土层的微生物生物量碳差异不显著外,其余林分的不同土层间均表现为显著差异.锐齿栎(马头滩林区)0~10 cm土层的微生物生物量碳含量为710.05表3典型林分不同土层活性有机碳分布Table 3 Distribution of soil active organic carbon in the soil profile in different forest types林分类型Forest type指标Index土层Soil depth (cm)ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ0~10710.05±11.32a A 554.15±6.46a B 674.89±6.94a A 704.03±38.89a A 549.80±6.94a B 357.91±16.12a C 10~20349.85±9.42b B 301.09±3.92b C 282.03±18.32b C 301.01±7.42b C 511.92±9.43b A 201.50±3.20bD 20~40320.77±7.59c A 204.43±19.83c B 164.41±11.11c C 166.87±5.05c C 320.12±10.31c A 132.82±9.68c D MBC (mg·kg -1)40~60124.90±7.05dA B 108.26±0.45d B C 98.51±9.59d C D 134.90±6.28c A 80.98±11.68d D E 71.23±3.95dE分0~20cm 土层的水溶性碳含量占整个剖面的63.3%~76.9%,说明水溶性碳具有较强的表聚性.锐齿栎(马头滩林区)各土层水溶性碳含量的变幅最大,在245.95~55.92 mg·kg -1.在整个土壤剖面上,不同林分的水溶性碳含量大小依次为云杉(694.81 mg·kg -1)>松栎混交林(602.22mg·kg -1)>锐齿栎(马头滩林区)(570.41mg·kg -1)>油松(413.67 mg·kg -1)>华山松(394.81mg·kg -1)>锐齿栎(辛家山林区)(371.28mg·kg -1),这与土壤有机碳在各个林分中的分布规律相同.研究区各个林分的易氧化态碳含量随着土层深度增加而逐渐减小,相同林分不同土层间的易氧化态碳含量差异显著.松栎混交林0~10cm 土层易氧化态碳含量(11.90 g•kg -1)最大;锐齿栎(马头滩林区)和云杉0~10cm 土层易氧化态碳含量也较高,其值分别为11.35和 11.39g•kg -1;华山松0~10cm 土层的易氧化态碳含量(5.31 g•kg -1)在所有林分0~10cm 土层中最小.各林分0~10cm 土层的易氧化态碳含量占整个剖面的49%~62%,说明易氧化态碳的表聚性相对较强.在整个土壤剖面上,松栎混交林易氧化态碳含量的降幅最大,由0~10cm 土层的11.90g•kg -1减小到40~60cm 土层的0.51 g•kg -1.各林分间易氧化态碳含量差异显著,易氧化态含量平均值大小依次为松栎混交林(6.04g•kg -1)>云杉(5.73g•kg -1)>锐齿栎(马头滩林区)(5.01g•kg -1)>油松(3.23g•kg -1)>华山松(2.54g•kg -1)>锐齿栎(辛家山林区)(2.27g•kg -1).2.3土壤活性有机碳分配比例的变化表4活性有机碳占总有机碳的比率Table 4Ratio of active organic carbon to total organic carbon (%)林分类型Forest type指标Index土层Soil depth (cm)ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ0~101.81.83.01.61.31.4性[24].且cm 土华山松比例为锐齿山林区律基本相同.土壤易氧化态碳与全碳的比值可以度量土壤有机碳氧化的活性[25].不同林分土壤易氧化态碳所占比例随着土壤剖面的深度增加而不断减小.各林分不同土层易氧化态碳所占比例在8.2%-28.0%;各林分0~10、40~40 cm 土层的易氧化态碳所占比例分别在21.0%~28.0%、8.2%~10.5%,说明表层土壤有机碳氧化的活性远大于底层;随着土层深度的增加,各林分土壤剖面的易氧化态碳所占比例逐渐减小.各林分0~60cm 土层的易氧化态碳所占比例平均值大小为锐齿栎(马头滩林区)(20.0%)>松栎混交林(18.9%)>油松(18.7%)>云杉(18.6%)>华山松(15.9%)>锐齿栎(辛家山林区)(14.5%),说明锐齿栎(马头滩林区)土壤碳素活性大、易转化.2.4土壤有机碳储量的剖面分布森林土壤碳库储量巨大,其较小幅度的变化即可能导致大气中二氧化碳浓度较大幅度的波动,因此,对森林土壤碳库的研究具有重要意义.表5典型林分土壤有机碳储量Table 5 SOC storage at different soil depth in different forest types (t·hm -2)MBC 10.776**0.830*0.552-0.7070.991-0.805DOC 0.773**10.961*0.954*0.799-0.8260.818-0.944ⅣEOC0.861**0.955**10.988**0.997**0.825-0.861*0.903-0.984MBC 10.972*0.987*0.798-0.9830.955-0.967DOC 0.983**10.981*0.9870.820-0.9830.978*-0.976ⅤEOC0.932**0.960**10.984**0.947**0.925-0.9390.964-0.990MBC 10.953*0.940**0.880-0.9160.979-0.903DOC 0.946**10.972**0.961*0.748-0.8140.903-0.752ⅥEOC 0.976**0.970**10.992**0.966**0.801-0.8740.938-0.806*P <0.05; **P <0.01.由表6可知,各林分的微生物生物量碳、水溶性碳、易氧化态碳之间均表现为极显著相关关系;各林分的微生物生物量碳、水溶性碳、易氧化态碳与土壤有机碳、全氮之间的相关林分类型Forest type 土层深度Soil depth(cm)ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ0~1046.39±2.46aA 38.18±2.07aB 32.59±1.63aC 38.98±0.41aB 36.61±1.14bBC 35.34±1.13aBC 10~20 28.88±1.83bC 22.78±1.84bD 21.95±1.06bD 41.24±0.82aA 34.19±0.58bcB 17.32±0.71dE 20~4047.63±4.54aA 20.36±0.88bD 36.99±5.34aB 30.97±2.28bBC 56.99±1.37aA 22.94±1.97cCD 40~6012.38±0.99cB14.31±0.34cB17.07±4.86bB13.72±0.97cB25.66±6.68cA27.53±1.20bA性均表现为显著或极显著水平,说明不同林分类型的土壤活性有机碳含量高低均在很大程度上依赖土壤总有机碳含量.除华山松、松栎混交林的易氧化态碳与土壤pH存在显著负相关性外,其余林分的微生物生物量碳、水溶性碳、易氧化态碳与土壤pH的相关关系不明显;除锐齿栎(马头滩林区)、云杉的水溶性碳与土壤水分存在显著相关关系外,其余林分的微生物生物量碳、水溶性碳、易氧化态碳与土壤水分无明显相关性;各林分的微生物生物量碳、水溶性碳、易氧化态碳与土壤水分、土壤容重的相关关系在不同林分中的表现不一致.各林分的微生物生物量碳、水溶性碳、易氧化态碳与碳氮比、土壤容重的相关关系不显著.3 讨论3.1土壤有机碳的分布特征秦岭典型林分锐齿栎(马头滩林区)、油松、华山松、松栎混交林、云杉、锐齿栎(辛家山林区)的土壤有机碳含量均随着土层深度的增加而降低,且降幅较大,这与前人的研究结果一致[26-27].出现层次间差异的主要原因在于土壤不同层次上有机物质的输入存在规律性差异,即土壤表层积累了大量的枯枝落叶等植物残体,且植物根系的密度随土层加深而减小.土壤有机碳含量反映了进入土壤的以植物为主的生物残体等有机物质输入与土壤微生物分解作用为主的有机物质的输出之间的动态平衡[28].本研究中,秦岭不同林分土壤有机碳平均值大小依次为:云杉＞松栎混交林＞锐齿栎(马头滩林区)＞油松＞华山松＞锐齿栎(辛家山林区),这与刘瑞英等[29]对辛家山不同森林类型土壤有机碳的研究结果类似,主要是因为有机物质的输入很大程度上取决于地上部的森林类型及其相应的龄级,不同林分类型在根系生物量、凋落物数量及结构、土壤生物、水分及营养等方面存在空间差异,导致土壤有机碳的分布差异[30].3.2土壤活性有机碳的分布特征土壤有机质的短暂波动主要发生在活性较高且易分解的部分[31],因此,研究不同林分土壤活性有机碳的动态变化有助于更好地了解土壤有机碳的变化机理.本研究结果表明,秦岭各林分的土壤微生物生物量碳、水溶性碳含量均随着土层深度的增加而不断减小,这与李平等[32]对苏南丘陵区4种典型人工林土壤活性有机碳的研究结果一致.在整个土壤剖面上,云杉和松栎混交林的土壤水溶性碳含量明显高于其余林分,不同林分土壤水溶性碳含量的平均值大小依次为云杉＞松栎混交林＞锐齿栎(马头滩林区)＞油松＞华山松＞锐齿栎(辛家山林区),这与有机碳含量在各林分中变化规律相同,与周焱等[33]对武夷山不同海拔土壤水溶性有机碳研究结果类似.主要是因为水溶性碳含量虽受地表植被、地表径流以及土壤养分质量、pH值、粘土矿物、土壤微生物及真菌活动等多种因素的影响,但其含量主要取决于土壤总有机碳含量[34].微生物生物量碳是土壤有机质中最活跃和最易变化的部分,是土壤中易被植物利用的养分库及有机物分解和N矿化的动力,与土壤中C、N、P、S等养分关系密切[35].各林分不同土层的微生物生物量碳含量在71.25~710.05 mg·kg-1,相同林分不同土层间微生物生物量碳差异显著,这与徐华勤等[36]对广东省不同土地利用方式对土壤微生物生物量碳的研究结果不同,具体原因尚有待于进一步探讨.唐国勇等[37]研究红壤丘陵景观单元土壤有机碳和微生物生物量碳含量特征发现,土壤有机碳与微生物生物量碳含量呈极显著线性相关.然而,研究区不同林分的微生物生物量碳含量由大到小依次为锐齿栎(马头滩林区)〉云杉〉松栎混交林〉华山松〉油松〉锐齿栎(辛家山林区),与土壤有机碳含量在不同林分间的分布规律不同,这主要是因为土壤微生物生物量碳含量除与土壤有机碳总量有关外,还取决于林地内的微环境,林下植被的覆盖度、植被根系以及土壤理化性质如土壤容重、孔隙度、土壤pH在不同程度上影响了土壤微生物活性及数量,进而影响了土壤微生物生物量碳含量.土壤易氧化态碳含量是反映土壤碳稳定性的指标.本研究中各林分易氧化态碳含量随着土层深度的增加而不断减小,这与赖家明等[38]对不同改造措施对马尾松低效林土壤活性有机碳影响的研究结果相同,这主要是因为随着土层深度增加,有机碳驻留时间越长,其有效性越低.不同林分的易氧化态碳含量平均值大小为松栎混交林>云杉>锐齿栎(马头滩林区)>油松>华山松>锐齿栎(辛家山林区),主要原因在于不同林分的凋落物和根系分泌物数量、化学组成、根系分布情况均不同,形成的土壤碳库特别是易氧化态碳状况会存在较大差别.3.3土壤活性有机碳分配比例活性有机碳占土壤有机碳比率较活性有机碳含量更能体现土壤活性有机碳库的状况,土壤全碳中活性有机碳分配比例越高,表明土壤有机碳活性越大,其稳定性就越差[39].不同林分由于植物根系和土壤有机碳含量的差异,土壤易氧化态碳占有机碳比例、微生物生物量碳占有机碳比例、水溶性碳占有机碳比例在土壤剖面上的分布也不同.不同林分土壤易氧化态碳占有机碳比例随着土壤剖面深度的增加而不断减小,这与姜培坤[40]对不同林分下土壤活性有机碳库研究结果相同;各林分0~60cm土层的易氧化态碳占有机碳比例的最大值为锐齿栎(马头滩林区),说明锐齿栎(马头滩林区)土壤的有机碳活性最高,稳定性最差,最容易受到外界干扰而分解变化.各林分不同土层的土壤微生物生物量碳占有机碳比例为0.7%~3.2%,在整个土壤剖面上规律性不强,这与杨继松等[41]对小叶章湿地土壤微生物生物量碳和可溶性有机碳分布特征的研究结果相同,这反映了生物活性碳的复杂多变;各林分不同土层的水溶性碳占有机碳比例为0.6%~1.4%,不同林分土壤水溶性碳所占比例表现为随土壤层次增加而上升,这与姜培坤[40]的研究结果一致,原因主要与水溶性碳随着水迁移有关.3.4土壤有机碳储量的分布特征除油松外,研究区其余林分的土壤有机碳储量随土层变化规律性较差,具体表现为各土层有机碳储量变化幅度不同,且表现出较大的波动性,这与崔鸿侠等[42]的研究结果一致,可能是因为土壤有机碳储量受土壤有机碳含量、土壤容重、土层厚度、砾石体积等多个因素的影响,从而导致不同林分不同土层的土壤有机碳储量变化规律与土壤有机碳、全氮的变化规律存在一定差异.不同林分0~20cm土层有机碳储量均占整个土壤剖面的46%以上,这与梁启鹏等[43]的研究结果一致,表明森林土壤有机碳储量的稳定性较差,不合理的人为活动破坏表层,极易引起水土流失,从而使土壤有机碳储量减少.3.5土壤活性有机碳与土壤基本理化性质的相关性研究区各林分的微生物生物量碳、水溶性碳、易氧化态碳两两之间均表现为极显著相关关系,这与姜培坤[40]的研究结果一致,说明了土壤中各类活性碳之间关系密切,它们虽然表述与测定方法不同,但它们都在一定程度上表征了土壤中活性较高部分的碳含量.各林分的微生物生物量碳、水溶性碳、易氧化态碳与土壤有机碳、全氮之间的相关性均达到显著或极显著水平,这是因为土壤中的活性有机碳直接参与了土壤生物化学转化过程,某些活性有机碳与土壤有机碳处于动态平衡中,在一定条件下实现了相互转化[44].3种活性有机碳与土壤pH、土壤水分的相关关系在各林分中表现不一致,这与李平等[32]的研究结果一致,说明土壤pH、土壤水分对土壤有机碳库的影响是多种因素共同作用的结果.参考文献[1] 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