庐山森林土壤碳氮硫含量变化特征及影响因素
土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述
生态化学计量学从分子到全球尺度，以C、N、P 等化学元素平衡对生态交互影响为切入点，为生态学研究提供了新的思路，成为当前生态学研究的热点。
C、N、P 是土壤中重要的生源要素，对其生态化学计量特征的研究对土壤的保持、土地恢复及土壤C、N、P 循环具有重要的理论和实践意义。
1土壤生态化学计量学1.1生态化学计量学1986年，Reiners 结合化学计量学和生态学提出生态化学计量学基本理论，2000年，Elser 等首次明确生态化学计量学[1]。
它综合了生态学、生物学、物理学和分析化学等学科，成为研究生态作用和生态过程中多重化学元素(主要为C、N、P)平衡及能量平衡的新兴学科。
生态化学计量学在发展过程中与能量守恒定律、分子生物学中心法则以及生物进化自然选择等理论结合，在限制元素判断、植物个体生长、种群动态、群落演替、生态系统稳定性等方面的研究成果较丰富[2,3]。
1.2土壤生态化学计量特征及对土壤养分的指示作用1.2.1土壤生态化学计量特征土壤作为陆地生态系统的重要单元，其养分对植物生长、矿质代谢起关键作用，影响着植物群落的组成结构、生产力水平和生态系统稳定性。
土壤主要组分C、N、P 生态化学计量特征能揭示土壤养分的可获得性、养分循环及平衡机制，对于判断土壤养分之间的耦合关系和土壤质量有重要作用[4,5]。
从全球尺度看，0～10cm 土层C:N:P 计量比通常为186∶13∶1(摩尔比)，有显著的稳定性，但比值在一定的范围内波动，存在着差异性[6,7]。
对我国土壤C、N、P 计量研究显示，C 和N 含量具有较大的空间变异性，但C:N 相对稳定，受气候的影响很小[8]。
不同生态系统的土壤C、N、P土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述（哈尔滨师范大学生命科学与技术学院，黑龙江省水生生物多样性研究重点实验室黑龙江，哈尔滨150025）【摘要】土壤碳氮磷生态化学计量特征反映土壤养分贮存和供应能力及养分动态，对土壤生态系统修复与保护具有重要指导意义。
土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述
土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述随着人类活动和气候变化的影响，土壤生态系统的健康与稳定性越来越受到关注。
其中，土壤中碳氮磷元素的含量和生态化学计量特征对土壤生态系统功能起着重要作用。
本文概述了土壤碳氮磷生态化学计量特征及其影响因素。
土壤中的碳、氮、磷元素是维持土壤生态系统健康的重要组成部分。
它们之间存在一定的生态化学计量特征，即它们的相对含量比例会影响土壤生态系统的结构与功能。
土壤中的碳氮磷比例通常用C：N：P的比值来表示。
研究表明，不同土壤种类、不同气候和地理条件下的C:N:P比例差异很大。
例如，在温带草原区，C：N：P比例通常为250：12：1左右；在热带雨林区，C：N：P比例则为330：14：1左右。
土壤中的C、N、P元素的相对含量比例对土壤生态系统功能起着重要作用。
不同的土壤中，这个比例的变化会导致不同程度的土壤氮磷限制和碳固定。
在总碳量不变的情况下，C:N:P比例越低，说明土壤中氮磷含量越低，土壤生态系统受到氮磷限制的程度越高，亚洲多数受氮限制，北美和欧洲变化较大；反之，则代表土壤中含有充足的氮磷，土壤生态系统趋于不被限制。
同时，不同C:N:P比例下，土壤中有机碳资料的汇存速率也不同，因此相关元素比例的变化也会影响土壤碳汇的能力。
影响因素土壤中的C:N:P比例受到多个因素的影响，包括土壤类型、气候地理条件、土地利用方式、物种组成、土壤有效养分含量以及人类活动等。
1.土壤类型：不同土壤类型会影响土壤中的C:N:P比例。
例如，沙质土壤通常C:N:P比例较高，而黏土质和腐殖质土壤中的C:N:P比例较低。
2.气候地理条件：气候因素和地理环境也会影响土壤中C:N:P比例。
例如，高海拔、寒冷的地区，常年冻融交替和大量雨水的沼泽、湿地等区域，C:N:P比例较低。
3.土地利用方式：不同土地利用方式会影响土壤中C:N:P比例，进而影响土壤生态系统的结构和功能。
例如，耕地、林地、草地等土地类型的C:N:P比例差异较大。
庐山地区土壤地理与调查实习
第八章庐山地区土壤地理与调查实习8.1庐山地区土壤地理导论土壤是自然环境的组成要素之一，它同植被一样可直接反映自然景观的特点。
同时，土壤的发生、发展和性质、形态特征又受到当地自然条件的综合影响。
8.1.1 土壤形成的自然条件土壤类型及其属性是与成土的自然条件紧密相关的，人们通常把气候、母质、地形、生物和时间作为土壤发生发展的基本条件，即五大成土因素。
这五种成土因素相互联系、相互渗透、相互制约，共同对土壤的发生发展起作用，其中以生物因素对土壤的形成，特别是对土壤肥力的发生发展具有重要的意义。
第四纪以来的新构造运动对庐山土壤的形成和分布产生深刻的影响，使庐山沿着断裂上升为目前相对高度达1000-1400米的山地，为土壤垂直地带的形成奠定了基础，并给予庐山南（坡）部、北（坡）部的气候、生物和土壤的分布以一定的影响。
山体内部受外力作用塑造，形成起伏和缓的褶皱构造各种地貌形态。
山体外围地势低平，丘陵、阶地广泛分布，丘陵高度一般在海拔300-400米之间，为古剥夷面的残存部分。
阶地一般可分三级：10-15米，15-40米，80-140米。
这些地貌特点，在一定程度上影响到土壤性状的差异和土壤类型的分布规律。
庐山在气候上处于中亚热带的北缘，这决定了本区山地土壤垂直带谱的性质。
本区因受东亚季风环境的影响，具有鲜明的亚热带季风湿润气候的特色；同时，山地随着海拔高度的增加，水热状况存在着垂直分异；并具有明显的山地气候的特点。
因此，就山地土壤垂直带谱的类型而言，庐山属于湿润型。
庐山在自然植被上，其水平地带是常绿阔叶林。
随着海拔高度的增加，地表水热状况的垂直分异，深刻地制约着植被的垂直分布，由山麓到山顶植被的分布规律是：常绿阔叶林——常绿、落叶阔叶混交林——落叶阔叶林，土壤的发育和类型与其相适应。
形成丘陵平原的红壤----山地黄壤----山地棕壤的垂直带普。
地貌和水文条件对土壤的形成和发育也起着一定的作用，影响到局部地区土壤发育的方向，形成某些非地带性的土壤，如，仰天坪一带，地形平缓，地面相对低洼处，因排水不畅，多生喜湿沼泽植被，普遍发生沼泽化过程，从而发育着山地沼泽土。
不同土地利用方式土壤碳、氮、磷、硫含量及其生态化学计量特征
姚卫举，牟晓杰，万斯昂，等．不同土地利用方式土壤碳、氮、磷、硫含量及其生态化学计量特征［Ｊ］．江苏农业科学，２０２３，５１（１７）：２３１－２３９．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２３．１７．０３２不同土地利用方式土壤碳、氮、磷、硫含量及其生态化学计量特征姚卫举１，２，牟晓杰２，万斯昂２，３，徐惠风１，王苗苗１，２，赵泽宇１，２（１．吉林农业大学农学院，吉林长春１３０１１８；２．中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地生态与环境重点实验室，吉林长春１３０１０２；３．海南师范大学地理与环境科学学院，海南海口５７１１５８） 摘要：为研究不同土地利用方式对土壤碳（Ｃ）、氮（Ｎ）、磷（Ｐ）、硫（Ｓ）含量及其生态化学计量学特征的影响，采集辽河三角洲碱蓬湿地、芦苇湿地、香蒲湿地、油田区芦苇湿地、水稻田、玉米地、榆树林地７种不同类型土壤，测定Ｃ、Ｎ、Ｐ、Ｓ含量及其相关理化性质。
结果表明，不同土地利用方式对土壤有机碳（ＳＯＣ）、全氮（ＴＮ）、全磷（ＴＰ）含量均具有显著影响（Ｐ＜０．０５），但对ＴＳ含量多数未产生显著影响（只有碱蓬湿地和榆树林地存在显著差异）。
４种湿地类型（芦苇湿地、香蒲湿地、碱蓬湿地和水稻田）土壤ＳＯＣ含量显著高于玉米地和榆树林地。
芦苇湿地、香蒲湿地、水稻田、玉米地的ＴＮ含量较高，显著高于其他土壤类型，土壤ＴＮ含量与ｐＨ值呈显著负相关关系，而与Ｅｈ呈显著正相关关系。
水稻田ＴＰ含量最高，芦苇湿地次之，榆树林地最低。
不同土地利用方式对土壤ＤＯＣ、硝态氮、铵态氮和硫酸盐含量也具有显著影响。
芦苇湿地、香蒲湿地、水稻田的ＤＯＣ含量显著高于其他土地利用类型；玉米地硝态氮含量显著高于其他区域，而水稻田铵态氮含量显著高于其他区域（Ｐ＜０．０５），这主要与土壤硝化作用与反硝化作用有关；受潮汐作用影响碱蓬湿地硫酸盐含量最高，其他区域无显著差异（Ｐ＜０．０５）。
碱蓬湿地、油田区芦苇湿地和水稻田土壤的Ｃ∶Ｎ＞２０，其他区域均＜２０，表明前３种土壤硝化作用受有机碳可利用性控制，其他区域则受铵态氮可利用性控制；除油田区芦苇湿地以外其他区域土壤的Ｃ∶Ｐ均小于２００，表明土壤磷活性较高，有利于植物生长；研究区Ｎ∶Ｐ均值为３．５，远低于全国Ｎ∶Ｐ平均值（８．０），因此Ｎ是研究区土壤的限制性营养元素；油田区芦苇湿地Ｃ∶Ｓ大于４００，说明该区矿物态硫发生净固定，水稻田土壤Ｃ∶Ｓ介于２００～４００之间，表明土壤Ｓ既不用来合成有机硫也不从有机硫中释放，而其他区域土壤Ｃ∶Ｓ均小于２００，表明这些区域目前基本处于土壤有机硫矿化过程中的净释放阶段，Ｓ不是土壤养分限制因素。
庐山植被特点与垂直分布
庐山植被特点与垂直分布摘要本文通过在庐山内实习观察观察庐山植被和收集到的一些资料，分析了庐山植被垂直分布特点，主要包括植被的类型、分布情况、和受气候和土壤垂直分布条件下形成的植被垂直带谱，具体将庐山自下而上分为：1）600 m以下为常绿阔叶林；2）400 m-900 m为常绿阔叶林和落叶林；3）800 m-1200 m为常绿阔叶、落叶混交林和灌木丛；4）1100 m以上为落叶阔叶林、针叶林、次生灌木丛和次生草丛。
关键词庐山；植被垂直带谱；植被类型；垂直气候带；土壤垂直带谱1 庐山自然地理环境概述庐山地处江西省北部，包括庐山风景区、九江及庐山南麓星子县的大部，位于东经115°52′-116°10′与北纬29°24′-29°46′之间，总面积约800平方公里。
庐山在地势上属于我国的第一级阶梯，北至长江，南至星子县，东至鄱阳湖东岸，西至瑞昌县，山体面积282平方公里，长约25 km，宽约10 km。
庐山是一座中山，平均海拔1000 m以上，最高峰大汉阳峰海拔1474 m，受海拔高度的影响，山上与山下处于同纬度的平原地区相比，具有鲜明的山地气候特征。
庐山在气候上属于北亚热带季风温湿气候区，四季分明，具鲜明的季风气候特征。
水气充足，雨量丰沛，云雾弥漫，每年7至9月平均温度16.9℃，夏季极端最高温度32℃，冬季最低气温低至-16.8℃；庐山夏季受北太平洋副热带高压影响，盛行偏南气流，多为偏南风，冬季受蒙古冷高压控制，以偏北气流为主，盛行偏北风。
夏短、冬长、春长于秋，年平均降水量1833.6 mm，雨日年平均167.7天，年平均相对湿度78%。
2 庐山的植物概况虽然人类的活动对植被造成了一定程度的破坏，但是庐山的植被资源依然非常丰富，并具有重要的研究价值.据统计，庐山植被种类有2000多种，1000多属，其中维管束植物计有210科，735属，170种；种子植物175科，661属，1 517种；蕨类植物35科，73属，149种。
水保土壤学实习报告庐山
一、实习背景随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，水土流失问题日益严重，严重威胁着生态环境和人类生存。
为了提高对水土保持和土壤学知识的认识，增强实践能力，我们选择了庐山作为实习基地，于20xx年x月x日至x月x日进行了为期一周的水保土壤学实习。
二、实习目的1. 理解水土保持的基本原理和方法。
2. 掌握土壤的基本性质和分类。
3. 通过实地考察，了解庐山地区的水土流失现状和土壤类型。
4. 培养团队合作精神和实践操作能力。
三、实习内容（一）庐山地区水土流失现状调查1. 调查地点：庐山牯岭街、大月山、植物园、含鄱口等。
2. 调查内容：- 观察庐山地区植被覆盖情况、土壤侵蚀程度和土地利用类型。
- 记录不同地区的土壤类型、剖面特征和植被类型。
- 分析庐山地区水土流失的原因和防治措施。
（二）土壤学基本知识学习1. 土壤剖面观察：- 在实习地点采集土壤样品，观察土壤剖面特征，如颜色、质地、结构、有机质含量等。
- 分析土壤类型、剖面结构和土壤性质。
2. 土壤分类学习：- 学习土壤分类的基本原则和方法。
- 根据庐山地区土壤特征，进行土壤分类。
（三）水土保持措施实地考察1. 植被恢复工程：- 考察庐山地区植被恢复工程，如人工造林、封禁治理等。
- 分析植被恢复工程的效果和存在的问题。
2. 水土保持设施：- 考察庐山地区水土保持设施，如梯田、鱼鳞坑、拦沙坝等。
- 分析水土保持设施的作用和适用条件。
四、实习成果1. 庐山地区水土流失现状分析报告：- 总结庐山地区水土流失的原因、类型和分布规律。
- 提出针对性的水土保持措施建议。
2. 庐山地区土壤类型分布图：- 根据实习观察和土壤样品分析结果，绘制庐山地区土壤类型分布图。
3. 实习心得体会：- 总结实习过程中的收获和体会，包括理论知识的应用、实践技能的提升和团队合作精神的培养。
五、实习总结通过本次庐山水保土壤学实习，我们深刻认识到水土保持工作的重要性和紧迫性。
实习过程中，我们不仅学到了丰富的理论知识，还提高了实践操作能力。
森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算
森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算1森林土壤有机质的测定森林土壤有机质（SOM）是森林生态系统的重要组成部分，可以促进土壤、植被和水的互动，并且极大地影响土壤有机物循环通量。
因此，科学准确测定森林土壤有机质对于研究有机物在森林生态系统中的变化特征和存储能力具有十分重要的意义。
目前，研究越来越多地提出了利用化学、物理方法来测定森林土壤有机质的方法，其中包括Kjedahl分析、总溶性有机碳TOC/DOC分析、活性碳水解法Free acid分析以及耗氧量BOD分析等。
Kjedahl分析是一种经典的测定方法，可以用来测定有机物的总含量。
而在这种分析方法中，总溶性有机碳TOC/DOC分析法可以有效检测土壤有机物的活性以及其动态变化。
活性碳水解法Free acid法能够检测溶解性有机碳，而耗氧量BOD法则主要是分析森林土壤耗氧量，可以反映土壤有机物的活性。
从上述各种方法中可以看出，森林土壤有机质的测定需要多种分析方法相结合，只有这样才能准确地测定森林土壤中的有机物含量，才能有效跟踪森林生态系统的有机物的流动变化。
2碳氮比的计算碳氮比（C/N）是森林生态系统中重要的生态指标，主要表示有机物中碳和氮的比例关系和有机物繁殖的能力。
此外，碳氮比还具有预测土壤有机质质量影响的准确性，可以反映森林生物质物质来源有机物含量的指示，并且广泛应用于农业科学上。
碳氮比计算通常采用三种方式，分别是腐殖质比、腐殖质和总溶性有机碳系数（TOC/TN）比以及活性碳和氮的比值。
腐殖质比（F/N）是指腐殖质量和氮量的比值，它可以反映有机物碳氮含量不平衡分布情况。
腐殖质和总溶性有机碳系数（TOC/TN）比是指腐殖质中有机碳含量和氮含量比值，是森林土壤有机质回收率和植物利用能力重要指标。
活性碳和氮比值（HCT/N）是反映森林土壤有机质活性的重要指标，主要反映土壤有机物碳氮比例和有机物存在程度的相对变化。
从上述介绍可以看出，森林土壤有机质的测定和碳氮比的计算，对于对森林生态系统中的有机物的质、量变化的准确掌握，具有十分重要的作用。
庐山山地红壤养分状况研究
庐山山地红壤养分状况研究庐山是中国历史文化名山，也是中国著名的风景旅游胜地。
庐山地处江西省北部，地理位置优越，气候湿润，阳光充足，降水充沛，是一个理想的生态环境。
庐山的土壤类型多样，其中山地红壤是比较典型的类型之一。
本文将对庐山山地红壤养分状况进行研究，探讨其对植被生长和生态环境的影响。
一、庐山山地红壤的形成和特点庐山地处中国南方，受热带季风气候影响，年均温较高，降水充沛。
这样的气候条件有利于岩石风化，促进红壤的形成。
庐山山地红壤主要由粘粒含量较高的粘壤质黏土和砂壤质的壤土组成，土壤呈红色或棕红色，疏松性好，透气性较强。
在庐山地区，山地红壤主要分布在海拔500米至1000米之间的较为平缓的山坡地带。
二、庐山山地红壤的养分状况1.氮素氮素是植物生长必需的营养元素，是植物体内蛋白质、核酸等物质的主要组成元素之一。
庐山山地红壤中的氮素主要以有机氮的形式存在，其含量较高。
这对植物的生长具有积极的影响，但同时也容易引起氮的淋溶流失，增加土壤的酸度，对环境造成一定影响。
2.磷素磷素是植物生长的关键营养元素之一，它参与植物的呼吸作用、光合作用等关键生理过程，对植物的生长发育具有重要的影响。
庐山山地红壤中的磷素含量较低，是土壤中的矿物磷的主要形式。
这对植被的生长有一定的限制作用，需要通过施肥等方式进行补充。
3.钾素钾素是调节植物渗透压、维持生理代谢平衡的重要元素，对提高植物的抗逆性、促进作物的生长发育具有重要作用。
庐山山地红壤中的钾素含量较丰富，有利于植被的生长，但在土壤中易于流失，需要通过科学的施肥管理来维持土壤中钾素的平衡状态。
三、庐山山地红壤养分状况对植被生长的影响庐山山地红壤养分状况对植被的生长发育和植物群落结构具有重要的影响。
养分丰富的红壤土壤有利于植被的茂盛生长，并且有利于形成丰富多样的植物群落。
由于氮素的淋溶流失以及磷素的缺乏，土壤中的养分并不总是足够满足植物的生长需求，因此需要通过人为的施肥、土壤改良等方式来调整土壤的养分状况，提高土壤的肥力水平，促进植被的生长。
土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述
土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述土壤中的碳、氮、磷是土壤中的重要养分元素，对于植物的生长发育起着至关重要的作用。
土壤中的碳氮磷生态化学计量特征是指这些元素在土壤中的含量及其相互之间的比例关系。
研究土壤中碳氮磷的生态化学计量特征以及影响因素对于理解土壤养分循环、提高农作物产量、保护生态环境具有重要意义。
一、土壤碳氮磷的生态化学计量特征1. 碳、氮、磷在土壤中的含量土壤中的有机碳含量是土壤中的重要指标，它直接反映了土壤的肥力水平和富集有机质的能力。
土壤中氮的含量对于调节作物的氮素吸收和利用具有重要作用。
土壤磷含量则是维持土壤肥力的重要指标，对于提高植物的产量和品质起着关键作用。
2. 碳氮磷的比例关系土壤中的碳氮磷含量及其比例关系是土壤养分循环的重要参数。
碳氮磷的比例关系直接影响土壤中微生物的生长发育和养分的释放过程。
合理的碳氮磷比例关系有利于提高土壤的肥力水平，促进农作物的健康生长。
3. 碳氮磷的生态化学计量特征土壤中的碳氮磷含量及其比例关系受到土壤类型、植被类型、降水量、温度等多种因素的影响。
不同的土壤类型和植被类型具有不同的生态化学计量特征，这直接影响了土壤中养分元素的循环和生物多样性的维持。
二、影响土壤碳氮磷生态化学计量特征的因素1. 土壤类型不同的土壤类型对于碳氮磷的储存和释放能力不同。
黑土壤具有较高的有机碳含量，而沙质土壤则有较低的有机碳含量。
2. 植被类型不同的植被类型对土壤中的养分元素有不同的富集能力。
在森林地和草地，土壤中的有机碳含量通常会比农田地的高。
3. 水分和温度土壤中的水分和温度对于土壤中微生物的活动及养分的释放具有重要影响。
干旱和低温条件下，土壤中的有机碳和氮素的储存能力通常会降低。
4. 人为活动人为活动对土壤中碳氮磷的含量和比例关系有直接影响。
农业生产和农田施肥会改变土壤中碳氮磷的平衡，影响土壤的肥力水平和养分循环。
影响森林固碳的因素
影响森林固碳的因素森林在进行光合作用的过程中，将二氧化碳和水分转化成生物质并释放出氧气，因此可以吸收大量二氧化碳，这个作用就被称作森林的固碳效应。
那么，影响森林固碳效应的因素有哪些？森林的固碳量与森林的年龄组成密切相关。
一般森林据其年龄可分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林，其中固碳速度在中龄林生态系统中最大，而成熟林/过熟林由于其生物量基本停止增长，其碳素的吸收与释放基本平衡。
森林的年龄结构除取决于森林自身的发展演化外，还极大地受到外来干扰的影响。
干扰的频度越高，幼龄林所占的成分越大，其固碳量越少。
在森林发展的整个演替过程中，依据固碳的情况，可以把森林的碳动态分为4个阶段，即固碳速率较低的初始阶段或干扰后的再生阶段、固碳速率最大的逻辑斯蒂生长阶段、固碳速率下降的成熟阶段以及碳分解到土壤的森林死亡阶段。
由此可见，森林的碳动态在很大程度上取决于其年龄级的变化。
森林的固碳量随着降水的增加而增加。
降水能够促进植物生长，增加植物生产力和生物量，所以降水能够促进森林生态系统固碳。
在水热因子组合有利于植物生长的地区，植物生物量大，植被碳密度也较高。
在较干旱的地区，降水是NPP（植物净初级生产力）的主要限制因子，NPP随降水与潜在蒸发之比的减小而减小，相应的植物的固碳能力也会随生产力的减少而减少。
森林固碳还会受到地形的影响。
地形通过影响温度、降水、光照、热量、径流和土壤性质等，在一定程度上影响森林植被类型的分布状况和生长情况（包括生物量、树高和胸径、立木密度等），从而影响森林生态系统的碳输入。
另外，不同坡度和海拔受到的人为干扰程度不同，随着坡度或海拔的增加，森林受人为干扰的机会和程度变小，植被生物量大，固碳能力高。
森林生态系统植被碳储量随坡度的变化表现为陡坡>急坡>斜坡>缓坡>平坡。
碳密度分布为陡坡>险坡>斜坡>缓坡>平坡。
森林植被碳储量随坡度等级的变化与不同坡度等级受到人为干扰程度的差异有关，平坡的森林植被比较容易受到人为干扰，碳密度低。
庐山土壤有机质含量分析 刘珊珊
·86·试 验 研 究农业开发与装备 2017年第11期摘要：庐山因其独特的土壤形成过程和地理位置的差异，形成类型多样的土壤类型，而不同类型山地土壤中有机质含量存在差异，通过对庐山地区土壤的有机质含量进行分析，发现有机质含量随土壤类型的不同而存在较大差异，且有机质含量随深度增加而减少。
关键词：土壤类型；有机质含量；山地土壤；深度0 引言有机质是土壤的重要组成部分，尽管土壤有机质只占土壤总重量的很小一部分，但其质量和重量是表征土壤质量的重要指标，它在土壤肥力、环境保护、农业可持续发展等方面都有着很重要的作用和意义。
前人对表层土壤的研究比较多，而按土类研究较少。
因此，本文对庐山的四种土壤及其不同层次的有机质含量进行研究，以此来比较不同类型以及不同层次的土壤的肥力特征，为人们的生产提供指导。
1 材料与方法1.1 实验材料实验所用材料为实习时从庐山采集的四种土样：红壤（海拔200m）、山地黄壤（海拔900m左右）、山地黄棕壤（海拔600～1 000m）、山地棕壤（海拔800～1 000m）。
1.2 实验方法使用重铬酸钾容量法—外加热法测定几种土壤中有机质的含量。
在外加热的条件下（由于温度为180℃，沸腾5min），用一定浓度的重铬酸钾—硫酸溶液氧化土壤有机质（碳），剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定，从所消耗的重铬酸钾量，来计算有积碳的含量。
1.3 实验结果我们实验测得的结果（见表1），通过表1我们可以清楚地看出：1.3.1 庐山三种土壤中表层土壤有机质含量：山地黄壤＞山地棕壤＞红壤。
1.3.2 除了黄棕壤数据缺失，无法比较，其他三种土壤均为A层有机质含量大于B层和C层，B层和C层有机质含量相近，且与A层有机质含量相差较大。
由此我们可以得知，山地土壤有机质含量为表层有机质含量最高，随着深度的增加有机质含量逐渐减少，到一定深度后，有机质含量基本保持不变，但含量较低。
表1 土壤有机质含量土壤类型层次平均值g/kg 红壤Red soilA（0-35）45.15B（35-80） 4.66C（80-100） 6.76黄壤Yellow soil A（0-25）60.73B（25-48） 4.79C（48-100） 5.63黄棕壤Yellow brown soil B（22-68） 4.96棕壤Brown soilA（0-22）57.13B（22-68）34.132 分析与讨论2.1 结果分析2.1.1 实验测得土壤中有机质含量偏大。
土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述
土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述土壤是地球表层的重要组成部分，其化学计量特征对土壤生态系统的功能和稳定性具有重要影响。
土壤中的碳、氮、磷元素在土壤生态系统中起着重要的生物地球化学循环作用，影响着土壤的生物多样性、养分循环、能量流动等重要生态过程。
土壤碳氮磷的化学计量特征是指土壤中碳、氮、磷元素的含量与它们在土壤有机质中的质量比之间的关系。
研究发现，土壤中的N、P含量与C含量呈现明显的线性关系，即碳氮磷的化学计量特征通常可以用一个化学计量比来描述，常用的比值为C/N和N/P比。
不同的土壤类型和土壤管理方式会导致土壤碳氮磷的化学计量特征存在差异。
土壤碳氮磷的化学计量特征对土壤生态系统功能和稳定性具有重要影响。
它影响着土壤微生物的活性和多样性。
C/N比和N/P比的增大会限制土壤中微生物对碳、氮、磷等养分的利用和转化能力，从而降低土壤微生物的活性和多样性。
它影响着土壤有机质的稳定性和分解速率。
低的C/N比和N/P比会促进土壤有机质的分解，释放出更多的碳、氮、磷元素，而高的C/N比和N/P比会降低土壤有机质的分解速率，增加土壤有机质的稳定性。
它还影响着土壤养分的供应和植物生长。
适当的C/N比和N/P比有利于土壤养分的供应，促进植物的生长和发育。
土壤碳氮磷的化学计量特征受多种因素的影响。
土壤类型是影响土壤碳氮磷的化学计量特征的主要因素之一。
不同的土壤类型在碳氮磷的含量和分布上存在差异，从而导致其化学计量特征的差异。
土壤管理方式也会对土壤碳氮磷的化学计量特征产生重要影响。
农田施肥和农药使用会改变土壤中氮磷的含量和C/N、N/P比，进而影响土壤生态系统的功能和稳定性。
气候因素也是影响土壤碳氮磷的化学计量特征的重要因素之一。
长期干旱和湿润环境会影响土壤中碳氮磷的含量和化学计量特征。
植物群落的组成和特征也会对土壤碳氮磷的化学计量特征产生重要影响。
土壤碳氮磷的化学计量特征对土壤生态系统具有重要影响，其研究可以为改善土壤质量、保护生态环境提供理论依据。
土壤有机碳含量下降的原因
土壤有机碳含量下降的原因
一、土壤有机碳含量下降的原因
土壤是维持生物群落正常发展的基本要素之一，有机碳是土壤的重要组成部分，会影响土壤的结构和功能，并对生物多样性产生重要影响。
随着人类活动的加剧，土壤有机碳含量有所下降，下面介绍一下土壤有机碳含量下降的原因。
1、过度耕种
随着人口的不断增长，人们对农作物的需求也不断增加，耕种面积越来越大。
然而，随着土地占用和开发，耕种面积的增加使土壤失去了多种有机物质，会导致土壤的性质恶化，进而减少土壤有机碳的含量。
2、环境污染
污染是严重影响土壤有机碳含量的重要原因之一，特别是工业污染，这些污染物会导致土壤中有机物质的损失，并对微生物种类产生不利影响，从而导致有机碳的减少。
3、经济发展
随着经济的发展，城市化加快，土地开发面积越来越大，相应的土壤被遗弃或的确使用，从而导致土壤的一些有机物质的损失，从而使土壤有机碳的含量减少。
4、气候变化
近年来，全球气候变暖，温度的升高使土壤有机碳的分解加快，从而导致土壤有机碳的含量下降。
此外，温度的升高也会加快
有机质的分解，导致有机碳的释放，从而使土壤的有机碳含量下降。
总之，土壤有机碳含量的下降可能是由多种原因引起的，耕种过度，环境污染，经济发展以及气候变化等都可能是原因之一。
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庐山土壤1、庐山地貌庐山，位于中国江西省北部，地理坐标是：东经115°50′～116°10′，北纬29°28′～29°45′，面积302平方公里，外围保护地带面积500平方公里。
西北濒临一泻千里的长江，东南襟烟波浩渺的鄱阳湖，大江、大湖、大山浑然一体，险峻与秀丽刚柔相济，素以“雄、奇、险、秀”闻名于世。
庐山地处中国亚热带东部季风区域，面江临湖，山高谷深，具有鲜明的山地气候特征。
年平均降水1917毫米，年平均雾日191天，年平均相对湿度78%，每年7月——9月平均温度16.9摄氏度，夏季极端最高温度32摄氏度庐山是由于地壳运动所形成的地垒式断块山,其周围是低矮的丘陵和湖泊,地处中国亚热带东部季风区域,面江临湖,山高谷深,具有鲜明的山地气候特征，最高汉阳峰海拔1474m比周围的平原高出大约1440m,属于中山类型。
另外庐山生物资源丰富,森林覆盖率达76.6%,高等植物近3000种,昆虫2000余种,鸟类170余种,兽类37种2、土壤概括庐山土壤形成因其独特的形成过程和地理位置的差异，形成类型多样的土壤。
据庐山所处的地理位置和常绿阔叶林的植被条件，土壤的水平地带性土壤是红壤和黄壤。
但是随着海拔高度的上升，生物、气候依次变化，土壤类型也依次更替，呈现出垂直地带性的特征。
另外，许多隐域吐，像草甸土、沼泽土、水稻土、石质土等在庐山地区也有不同程度的分布。
从庐山的地质基础来看，第四纪以来的新构造使庐山沿断裂上升为目前相对高度达1000～1400m 的山地，奠定了当前庐山土壤垂直地带性的基础。
另外，庐山在长期的形成过程中，由于内力和外力的共同作用，形成了各种类型多样的地貌形态。
这些都是构成了庐山土壤形成的基本条件。
庐山海拔高度的增加，地表水、热状况的垂直变化，深刻地制约着植被地垂直分布，因此从山麓到山顶依次出现常绿阔叶林－常绿落叶阔叶混交林－落叶阔叶林带的更替，由于植物是土壤有机质的重要来源，并且影响到土壤结构以及保湿和保持养分的性能，所以庐山植物的分布垂直分布特征直接影响到土壤的形成。
庐山不同海拔森林土壤有机碳密度及分布特征
庐山不同海拔森林土壤有机碳密度及分布特征31 3 1 3 1 1 23 3杜有新吴从建周赛霞黄良韩世明徐雪峰丁园(1 江西省2中国科学院庐山植物园, 江西庐山332900; 2 南昌航空大学环境与化学工程学院, 南昌330063; 3 九江市林业局, 江西九江332000)摘要为阐明地处中亚热带北部的庐山森林土壤有机碳沿海拔梯度的分布特征, 2010 年7 —8月,分别在庐山的南、北坡按200 m 的高差选择 6 个和 5 个不同海拔采样点, 分层( 0～10、10 ～20、20 ～30、30～40和> 40 cm )采集土样,测定土壤容重、有机碳含量及有机碳密度.结果表明:海拔和坡向显著影响森林土壤有机碳密度.在北坡,随海拔升高, 土壤有机碳呈逐渐增加趋势,土壤有机碳含量与土壤容重和pH 值呈显著负相关关系;在南坡则没有明显规律. 随土层加深, 土壤有机碳逐渐下降. 北坡和南坡土壤有机碳密度分别为7107 ～10134 kg·m - 2和6103～12189 kg·m - 2. 南坡土壤有机碳密度随海拔梯度和土层深度变化的变异性较大,原始植被的破坏和人工林的建立可能是影响土壤有机碳空间分布的重要因素之一.关键词庐山海拔梯度森林土壤有机碳密度文章编号1001 - 9332 ( 2011 ) 07 - 1675 - 07 中图分类号S714 文献标识码AFore s t so il organ i c ca r bon den s i ty an d its d istr ibu t i on cha ra c ter ist i c s a lon g an a lt i tud i n a l gra 2d i en t i n L u shan M oun t a i n s of C h i na. DU Y ou2xi n1 , WU Cong2ji an3 , ZHOU Sa i2xi a1 , HUAN GL i ang3 , HAN Sh i2m i ng1 , XU Xue2feng1 , D I N G Yuan2 (1 L ushan B ota n ica l Ga rden, J ia ngx i P r ov2ince & C h in e se A cade m y o f S ciences, L u shan 332900, J i a n g x i, C h i n a; 2 C o llege of Envi o ro n m e n t a lC h e m i s try E n g i neeri ng, N anchang H an g K on g U n i v er sity, N a n chan g 330063, C h ina; 3 J i u j i a n gF o r estry B u r e a u, J i u j ian g 332000, J i a n g x i, C h i n a).2C h i n. J. A p pl.E co l., 2011 , 22 ( 7): 1675 -1681.A b stra c t: T o unde rstand the sp a t i a l d istri bu ti o n cha rac te risti c s of o rgan i c ca rbon i n no rt he r n sub2tr op i ca l f o re st so ils a l o ng an a ltitud i na l grad i en t i n L u shan Moun ta i n s of Ch i na, six and fi ve sa m2p li ng p l o ts w ith a 200 - m i n te rva l of e l eva ti o n and cove red by d iffe ren t vege ta ti o n typ e s we r e i n2sta ll ed on the sou the rn and no rthe rn sl o p e s, re sp ec ti ve l y i n J u l y - A ugu st i n 2010 t o co ll ec t s o i l p r o2fil e s, w ith the so i l th i ckne s s, bu l k den s ity, o r gan i c ca rbon con t en t, and o rgan i c ca rbon den s ity of0 - 10 cm , 10 - 20 cm , 20 - 30 cm , 30 - 40 cm ,and > 40 cm l aye rs m e a s u r ed. The so i l o rgan i cca r bon den s ity wa s si gn i fi can t l y affec t ed by a l titude and sl o p e. O n no r the r n sl o p e, so i l o r gan i c ca r2bon con t en t i nc r ea s ed w ith i nc rea s i ng a ltitude, and had si gn i fi can t nega t i ve co r re l a t i o n s w ith so i lbu l k den s ity and pH va l ue. O n sou t he r n sl o p e, so i l o r gan i c ca r bon con t en t had no obvi o u s va r i a t i o np a t te r n a l o ng the a l titud i na l grad i en t and had l e s s co r re l a t i o n w i th so i l bu lk den s ity and pH va l ue,bu t so i l o rgan i c ca r bon den s ity dec r ea s ed w ith i nc r ea s i ng so i l dep th. The so i l o rgan i c ca rbon den s ityon no r the r n and sou t he r n sl o p e s wa s w ith i n the range of 7107 - 10134 kg ·m - 2 and 6103 -12189 kg ·m - 2 , re s p e c t i ve l y. The l a rge r va r i a t i o n of so i l o rgan i c ca r bon den s ity a l o ng a ltitud i na lgrad i en t and so il dep th on sou the rn sl o p e sugge s ted tha t the de s truc ti o n of o ri gi na l vege ta ti o n and t hee stab lishm en t of f o re st p l an ta ti o n cou l d be one of the i m po rtan t fac t o rs affec ti ng the sp a ti a l d i stri b u2ti o n of so i l o rgan i c ca r bon.Key word s: L u s han; a l titud i na l grad i en t; f o re s t so i l; o r gan i c ca rbon den s ity.3 江西省自然科学基金项目(2009 G Z N0084 )资助.3 3 通讯作者. E2m ail: luck_d i ng@ sina. c om2011 201 205 收稿, 2011 204 217 接受.森林生态系统作为陆地生态系统的主体,虽然其面积仅占全球非冰表面的40 % ,但其生物量约占陆地生物量的85 %[ 1 ] , 并且维持着巨大的土壤碳库.森林土壤有机碳储量的变化影响着陆地生态系统碳收支平衡和碳循环过程[ 2 ] . 森林土壤有机碳主要分布于 1 m 深度的土壤内,对气候变化和人类活动干扰较敏感. 由于受到植被覆盖类型、土地利用方式与环境条件等生物和非生物因素的综合影响,森林土壤有机碳储量的分布存在着地区不均匀性[ 2 ] . 在森林土壤碳储量的估算方面,由于不同学者所采用的方法不同,以及森林土壤的空间异质性和时间变化的复杂性,对不同地区和不同森林植被类型土壤有机碳储量的估算存在较大的差异性和不确定性[ 3 - 4 ] .庐山地处我国亚热带北缘,山地气候特征明显, 从低海拔到高海拔分布着不同的植被类型和土壤类型[ 5 ] . 由于长期受到人类活动干扰, 地带性常绿阔叶林破坏严重,山体主要为人工针叶林和次生阔叶林及灌丛覆盖[ 6 ] . 随着海拔的变化, 山地生态系统的环境条件、植被类型和土壤性质等发生着显著变化,植被输入土壤的枯落物和根系分泌物以及土壤碳积累状况存在较大差异,因此研究不同海拔和坡向森林土壤有机碳密度及其分布格局对估算本地区森林植被碳收支状况非常重要.虽然近年来对我国东部不同海拔森林土壤活性有机碳分布[ 7 ] 、土壤呼吸[ 8 ] 、不同植被类型[ 9 - 10 ]及不同土地利用方式下土壤有机碳变化[ 11 ]的研究较多,但关于庐山地区森林土壤有机碳的报道较少[ 12 ] . 本研究调查和分析了庐山地区不同海拔森林土壤有机碳的空间分布特征, 旨在为深入认识我国东部地区森林生态系统的碳汇功能,估算我国东部亚热带山地森林土壤有机碳库的储量提供参考. 年均相对湿度80 %.由于人类对森林植被的高强度利用和植树造林, 地带性植被垂直带谱已经不明显. 在低海拔( 100 ～600 m ) 地带, 以香樟( C innam o m um cam pho2 ra)和青冈栎(C yclob a lanopsis g la u ca)为主的地带性常绿阔叶林已经被马尾松( P inus m asson iana )、杉木( C unn ingham ia lanceola ta ) 或油茶( C am ellia o le i f2 e r a)等人工林取代,只是在村前屋后作为风水林被小面积保存下来;中海拔地带( 600 ～1000 m ) ,以小叶青冈( C yc l oba lan op sis m y rsin a e f o l i a ) 、黑壳楠(L i n2 der a m eg a ph y lla)和黄檀(D a lberg ia hu pea n a)为优势的地带性常绿和落叶阔叶混交林受到破坏以后,发育成以山鸡椒(L itsea cubeba ) 为主的次生落叶阔叶林或毛竹( Phy llostachys edu lis )林; 中高海拔地带( 1100～1400 m )主要分布着以化香( P la tyca r ya str o2 b i lacea ) 、小叶白辛( P terosty rax co r ym bosus)或黄山松( P in u s t a i w a n ens is) 等为优势的天然阔叶林或针叶林, 或者柳杉( C ryp t om eria fo rtu n ei) 、日本扁柏( C h am aecypa ris obtusa ) 和日本花柏( C h am aecypa ris p is ifera)等人工针叶林; 较高海拔( 1300 ～1474 m )分布有高山灌丛等植被类型.112 样地设臵及采样选择具有一定代表性并能反映庐山植被覆盖状况的南北两条样带(表1 ),于2010 年7 —8 月,在南坡和北坡两条样带上,按高差200 m 左右分别选择6个和 5 个不同海拔高度的代表性植被类型. 在每个海拔高度选择典型地段随机设臵 1 个 5 m ×5 m 的样地,共11 个,采用 E ijke lkamp 土钻调查土层厚度并记录海拔高度. 每个样地随机挖掘3 个土壤剖面,按土壤深度在0～10 cm、10～20 cm、20 ～30 cm、30 ～40 cm 和> 40 cm 分层各采集200 g左右的土壤样品. 同时调查植被群落高度、乔木树种胸径和植被覆盖度等.113 测定方法采集的土样经风干、去除植物根系和石砾后过60目筛备用,同时用排水法测算石砾体积. 土壤容重采用环刀法测定,土壤pH 值采用电极电位法测定,土水质量比为1 ∶215 ,土壤有机碳用浓硫酸2重铬酸钾外加热法测定[ 14 ] .114 数据处理有机碳密度指单位面积的有机碳储量. 某一土壤剖面的有机碳密度为该剖面所有土层有机碳密度之和,某一海拔点的有机碳密度为 3 个剖面的平均值, 如果某一剖面由k层组成, 该剖面有机碳密度1 研究地区与研究方法111 研究区概况庐山( 29 °26 ′—29 °41 ′N , 115 °52 ′—116 °08 ′E )地处长江中下游鄱阳湖平原西北部,属断块山构造地貌、冰蚀地貌、流水地貌等三位一体的复合型地貌景观,土地面积302 km2 ,海拔跨度为40 ～1474 m ,其主峰———汉阳峰海拔1474 m. 该地区属亚热带北部山地湿润性季风气候[ 13 ] ,年均气温1114 ℃,极端最高气温3218 ℃,极端最低气温- 1618 ℃,年均降水量192912 mm ,比同纬度平原地区高500 mm 左右,降雨集中于4 —7 月, 约占全年降水量的70 % ,表 1 采样点植被群落与土壤基本特征T a b l e 1 Vege t a t i o n cha r a c t er i sti c s an d so i l co n d it i o n a m on g sam p l i n g p l o t s( m e an ±SD ) 地理位臵Ge ogra p h ica l location海拔A ltitude (m ) 植被类型V ege ta tion typ e群落高度 Comm un i ty he igh t (m ) 土壤类型So il typ e0 ～20 c m 土层 pHpH in 0 - 20 c mso il laye r 土壤厚度So il th ickne ss( c m ) 北坡No rthe r n slop e 270 470 670 870 1070270 470 670 870 1070 1170香樟和油茶常绿阔叶林次生青冈栎和山鸡椒阔叶林 次生青冈栎和黄檀阔叶林 人工柳杉林 天然黄山松林 人工马尾松和杉木混交林 次生黑壳楠和黄檀阔叶林 人工杉木和毛竹混交林 次生小叶青冈林 人工杉木林 天然黄山松林12 5 6 1215 6 11 4 12 8 13 8红壤 R ed so il 红壤 R ed so il黄壤 Y e llow so il 黄壤 Y e llow so il黄棕壤 Y e llow b r own so il 红壤 R ed so il 红壤 R ed so il 红壤 R ed so il黄壤 Yellow so il黄棕壤 Y e llow b r own so il 棕壤 B r own so il4143 ±0125 a 4112 ±0121 a 4117 ±0116 a 4108 ±0133 a 4110 ±0126 a 4171 ±0109 b 5111 ±0116 a 5102 ±0112 a 5101 ±0122 a 5100 ±0117 a 4143 ±0113 c7012 ±1112 a 4915 ±1318 ab 5819 ±1714 ab 5217 ±1516 ab 2613 ±1119 b 6718 ±718 a 3218 ±1312 b 3617 ±1519 b 7112 ±1217 a 3613 ±1218 b 2912 ±2417 b南坡Sou the r n slop e同列不同小写字母表示同一坡向不同海拔之间差异显著 ( P < 0105 ) D iff e ren t lowe r ca se le tte rs m ean t sign ifican t d if f e r ence a mong d if f e r en t a ltitud i 2 na l p lo ts on the sa m e slop e a sp ec t a t 0105 leve l . 下同 The sa m e below .( S OC , kg ·m - 2 )计算公式如下 :kkSO C =∑SO Ci=∑C iQ iD i( 1 - V i) / 100i = 1i = 1- 1式中 : C i 为第 i 层土壤有机碳含量 ( g ·kg ) ; Q i 为第i 层土壤容重 ( g ·cm - 3) ; D 为第 i 层土壤厚度 ( cm ) ;i V i 为第 i 层直径大于 2 mm 的石砾所占的体积比例( % ) .采用多因素方差分析 (ANOV A ) 和多重比较判 断差异水平 . 方差分析结束后 ,采用 Tukey ( H SD )标 准进行显著性检验. 统计分析在 Exce l 2003 和 SPSS1310软件上完成 . 2 结果与分析211 不同海拔梯度森林土壤有机碳含量变化因土层厚度随海拔梯度变异较大 ,本文只分析 庐山北坡 0～30 cm 和南坡 0～40 cm 深度的土壤有 机碳分布状况 . 总体来说 ,土壤有机碳含量随土层加 深而逐渐降低 ,但沿海拔梯度的变异较大 (图 1 ) . 其 中 ,北坡土壤有机碳含量沿海拔上升呈逐渐增加的 趋势 ,而南坡没有明 显 规律 , 如 土壤 有机 碳 在海 拔670 m 处最低 ,而且在海拔 670 m 以下变异增大. 这可能是由 于 低 海 拔 地 区 人 类 干 扰 活 动 (如 毁 林 开 荒 、放牧 、取薪等 )较强 ,导致森林植被发生变化 ,从 而影响了土壤有机碳水平 .212 不同海拔梯度森林土壤有机碳密度及其分布由表 2可以看出 , 0～20 cm 土层土壤有机碳密 度总体表现出随海拔上升逐渐增加的趋势 ,北坡土 壤有机碳密度的峰值出现在海拔 470 m 处 ,至 670 m 再度下降 ,然后随海拔上升又逐渐增加 . 南坡土壤有 机 碳密度随海拔上升没有明显规律 , 0 ～20 cm 土图 1 庐山北坡 (A )和南坡 (B )土壤有机碳沿海拔和土壤深度的变化F ig . 1 V a r ia t i o n of so i l o r g an i c ca r b on con t en t a l ong a l titud i na l grad i en t and so i l dep th on no r the r n ( A ) and s ou t he r n slop e s (B ) of L u s han Mo un t a i n s (m e an ±S D ) .不同小写字母表示同一海拔不同土层间差异显著 ( P < 0105 ) D if fe r 2 en t lowe r ca se le tte rs m ean t sign ifican t d iff e rence a mong d i f f e r en t so il lay 2 ers a t the sa m e a ltitude a t 0105 leve l .层土壤有机碳密度的峰值出现在海拔 870 m 处 ,最 小值出现于 海 拔 670 m 处 . 在 相 同 海 拔 表 层 ( 0 ～20 cm )土壤内 ,南坡土壤有机碳密度约高于北坡 ,如北坡表层土壤有机碳密度为 3112～5177 kg ·m - 2,南 坡为 3123 ～6182 kg ·m - 2 1就整个土层而言 ,北坡 、表 2 土壤有机碳密度沿海拔梯度的分布特征T a b l e 2 D istr ibu t i o n cha r a c t er ist i c s of so il organ ic ca r bon den s i ty a lo n g a lt i t ud i n a l gra d i e n t i n L u s han M oun ta i n s ( kg·m - 2 , m ean ±SD )地理位臵Ge ogra p h ica l location海拔A ltitude(m )土层So il laye r ( c m )0 ～20 20 ～40 > 40 合计To ta l北坡No rthe r n slop e2704706708701070270470670870107011703157 ±0162 b4195 ±1100 a3163 ±0186 a b4141 ±0117 a b4116 ±0171 a b5113 ±1148 a5124 ±1101 a3148 ±0136 b5170 ±0169 a5151 ±0117 a5153 ±0178 a2196 ±0143 a3141 ±0171 a2162 ±0134 a3137 ±0112 a2186 ±0130 a2188 ±0142 b2190 ±1176 b2155 ±0135 b3138 ±0164 a b4164 ±0149 a2137 ±0150 b3192 ±0188 a1153 ±0128 a2173 ±1120 a1138 ±0105 a0100 ±0100 b3136 ±0163 ab1167 ±1100 bc0120 ±0136 c3180 ±1133 a0126 ±0141 c0105 ±0110 c10114 ±1181 a10134 ±2106 a8198 ±1183 ab9116 ±0134 a7107 ±1101 b11137 ±2161 ab9181 ±2137 ab6103 ±0174 c12189 ±2114 a10115 ±0176 a7190 ±1128 bc南坡Sou t he r n slop e南坡土壤有机碳密度分别为7107 ～10134 kg·m - 2和6103～12189 kg·m - 2 .层深度的增加而递减,表层土壤有机碳密度较高的地方下降幅度也较大,但不同海拔表层土壤有机碳密度的变化大于深层土壤(图 2 ).其中, 北坡海拔270 m 处的10 ～20 cm 土层有机碳密度最高, 随后逐渐下降;在南坡海拔470和1070 m 处, 20～30 cm 土层的有机碳密度出现峰值,然后逐渐下降.当北坡土层下降到25 cm、南坡土层下降到35 cm 以下时,土壤有机碳密度的降幅和不同海拔点之间的差异逐渐缩小.3 讨论311 庐山森林土壤有机碳的分布特征森林土壤有机碳储量受到地表植被凋落物的矿化分解、转化累积与土壤呼吸释放过程的综合影响[ 15 ] . 不同海拔梯度植被类型的分布不同,导致输入土壤的枯落物数量和特性存在一定差异. 其中,温度和水分是土壤微生物活性的主要影响因子,影响着有机质分解和有机碳释放速率[ 16 ] . 土壤有机碳含量随海拔的上升呈递增趋势(图1 ),主要是因为海拔上升导致温度下降,使土壤有机碳释放速率显著降低[ 8 , 17 ] . 本研究选择的南、北两条样带涵盖了庐山地区沿海拔梯度分布的典型森林植被类型,但南坡森林土壤有机碳的变化没有明显规律.海拔470 m处0 ～10 cm 土层有机碳含量( 28136 ±1132 g·kg- 1 )和870 m 处0 ～30 cm 土层有机碳含量( 22161 ±5173 g·kg- 1 )与朱晓芳等[ 12 ] 研究结果相近,但海拔1200 m 处表层土壤( 0 ～30 cm ) 有机碳含量( 26133 ±10101 g ·kg- 1 ) 显著低于后者( 83109 g·kg- 1 ) . 庐山常绿阔叶林土壤有机碳含量水平高于湖南省会同常绿阔叶林[ 18 ] , 但庐山海拔470 m 处阔叶林0 ～10 cm 和10 ～20 cm 土层有机碳含量分别处于23188 ～39157 g ·kg- 1 和19112 ～35193 g·kg- 1 ,海拔1000 ～1200 m 的黄山松林0 ～10 cm 和10 ～20 cm 土层有机碳含量分别介于图 2 庐山北坡(A )和南坡(B )不同土壤深度有机碳密度垂直分布F ig. 2 V e rtica l d istribu ti o n of so il o rg an ic ca rb on den sity a l o ngs o il dep th on no rthe rn ( A ) and s ou the rn sl o p e s ( B ) of L u s han Mo un t a i n s(m e an ±S D ).- 1- 1 30189～42109 g·kg 和24144 ～33169 g·kg ,皆低于武夷山海拔500 m 处的常绿阔叶林和1200 m处的针叶林土壤有机碳含量[ 8 ] . 除了纬度不同导致的温度差异外,土地利用方式与强度的变化也可能是影响森林土壤有机碳的重要原因.随土层深度增加,土壤有机碳含量及其密度在剖面上的垂直分布呈递减趋势(图1 ,表2 ) ,主要因为地表植被枯枝落叶层是土壤有机碳的主要来源, 而且土壤环境条件(温度、水分和养分)和微生物活性随土层加深而逐渐下降[ 7 ] . 庐山地区森林表层土壤( 0～20 cm ) 有机碳密度( 3112 ～6182 kg·m - 2 )处于袁芳等[ 19 ]采用第 2 次土壤普查资料估算的江西全省土壤有机碳密度范围( 2166 ～6188 kg ·m - 2 )内,也处于亚热带常绿阔叶林( 4153 ±3119 kg·m - 2 )和常绿2落叶阔叶混交林( 6168 ±3176 kg·m - 2 )的波动范围内[ 16 , 20 ] . 表层土壤有机碳密度的变化较大,如北坡270 m 处10 ～20 cm 土层有机碳密度较高,南坡土壤有机碳密度的峰值出现于海拔470 m 处的20 ～30 cm 土层, 可能是受到外界干扰和土壤理化性质的综合影响,导致土壤紧实度提高、容重增大,从而提高了土壤有机碳储量.土壤容重可以反映土壤紧实度、土壤质地和有机质状况,而土壤pH 值是影响土壤理化性质的重要指标,影响着土壤微生物活性及各种元素的形态、有效性和迁移转化[ 14 ] . 方运霆等[ 11 ] 根据鼎湖山永久性森林样地土壤剖面的实测资料研究发现,土壤有机碳含量与土壤容重具有显著的负相关关系. 李忠等[ 21 ]研究表明, 随着土壤pH 值下降, 土壤有机碳储量增加. 本研究结果表明,不同坡向土壤有机碳含量与土壤容重和pH 值的关联特征不同, 北坡土壤有机碳与土壤容重和pH 值存在显著的负相关关系,南坡则没有相关关系(图3 ).由于植被类型分类和计算方法的不同,在估算我国森林土壤有机碳密度时存在较大差异[ 11 , 22 ] . 本研究根据实测数据计算的庐山地区北坡土壤有机碳密度在7107 ～10134 kg ·m - 2 , 南坡为6103 ～12189 kg·m - 2 ,其中杉木林( 6103 ～11137 kg·m - 2 )图 3 庐山北坡(A ) 和南坡(B ) 土壤有机碳含量与容重和pH 值的关系F ig. 3 R e la ti o n sh i p s of s o il o rg an ic ca rb on con ten t to so il b u l k den sity and pH va lue a long a ltitud ina l grad ien t on no rthe rn (A ) and so u t he r n slop e s(B )of L u s han Mo un t a i n s.变化特征.312 庐山森林土壤有机碳密度的变异森林生态系统土壤有机碳库的变化主要取决于植被凋落物归还量和土壤有机碳的积累与释放过程[ 22 ] . 对森林土壤有机碳变异源的分析表明,坡向和海拔明显影响着森林土壤有机碳密度(表3 ).一般来说,海拔与土壤有机碳密度呈正相关关系[ 16 ] ,[ 7 ]土壤有机碳密度表现出一定的垂直地带性,低海拔土壤有机碳密度较小,主要是因为低海拔温度较[ 8 ]高,导致土壤有机质的分解速率加快, 促进了有机碳的释放过程.南坡土壤( 0～40 cm )有机碳密度高于北坡,说明南坡土壤有机碳的积累速率大于北坡,可能是南坡植被系统生物量较高,返还土壤的凋落物量和土壤腐殖化速率比土壤有机碳释放造成的[ 23 ]损失更大,从而有利于碳的积累. 其机理性问题尚需进一步研究.海拔和坡向可以综合体现环境变量,一方面通过植被类型和植被生产力的变化影响着输入土壤的有机物质的质和量,另一方面又通过温度和水分等生态因子的变化影响着土壤有机质的于纬度相近的浙江玲珑山杉木林( 12157 ±±6185 kg·m - 3 )和阔叶林土壤( 1514210180 kg·m - 3 ) ,而且黄山松林土壤有机碳密度( 7107～7190 kg·m - 3 )显著低于河南鸡公山黄山松林土壤( 30112 ±22176 kg·m - 3 ) [ 10 ] . 虽然实测资料的样本数不足以完全涵盖土壤有机碳的空间异质性,但基本反映了本地区森林土壤有机碳沿海拔梯度的[ 17 ]分解转化和腐殖化过程. 森林土壤地表枯落物腐殖质化过程和有机碳释放过程受到多种因素的综合影响.这也是现阶段研究土壤碳库动态变化的热点[ 2 ]之一.( 5 ) : 497 - 508 ( in Ch i ne s e )Xu X 2L (徐新良 ) , Cao M 2K (曹明奎 ) , L i K 2R (李克让 ) . Tempo ra l 2s p a tia l dynam ic s of ca rb on sto rag e of fo re st veg e ta tion in Ch ina . P r og ress in Geog raphy (地理科学进展 ) , 2007, 26 ( 6 ) : 1 - 10 ( in Ch i ne s e ) X ie G 2W (谢国文 ) , L iu Y 2X (刘月秀 ) . D ive rsity of w ild o r nam e n t a l p lan t re s ou r ce on L u s han Moun t a i n . J ou rna l of S ou th A g ricu ltu ra l U n i versity (华南农业大学学报 ) , 2004 , 25 ( 3) : 39 - 42 ( in Ch i ne s e )Zhao G 2C (赵桂丛 ) , Cheng Y (程 岩 ) . V e g e t a t ion and s o i l in L u shan Moun t a i n . J o u rna l of D andong Teachers Co llege (丹东师专学报 ) , 1997, 19 ( 3 ) : 53- 55 ( in Ch i ne s e ) Xu X (徐 侠 ) , Chen Y 2Q (陈月琴 ) , W ang J 2S (汪家 社 ) , et a l . V a r ia t ion s of so i l lab i le o r g an i c ca r b ona l ong an a l titude grad i en t in W uyi Moun t a i n . Ch inese J o u rna l of A p p lied Ecology (应用生态学报 ) , 2008 , 19( 3 ) : 539 - 544 ( in Ch i ne s e )S h i Z (施 政 ) , W ang J 2S (汪家社 ) , H e R (何容 ) , et a l . 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V e g e 2表 3 森林土壤有机碳密度的变异分析T a b l e 3 Ana ly s i s of v a r i a n c e s of organ ic ca r bon from fore s t so ils i n L u s han M oun t a i n den s i t y [ 4 ] 项目I te m平方和Sum ofsqua re s df均 方M ean square F P41607101240 51757 37102141607 21048 21878131076 61730 81378< 01001 < 01001 < 01001[ 5 ]坡向 Slop e a sp ect海拔 A ltitude 土层 So i l lay e r 合计To ta l 1 5 4 93[ 6 ]在影响森林土壤地表枯落物的腐殖质化过程和 土壤碳转化和积累过程的诸多因素中[ 24 ],除自然环境因素 (如温度和水分 )与生物因素 (如植被类型和土壤生物学特性 )外 ,人类对森林资源的开发模式 , 以及土地利用方式的改变均对土壤有机碳库有较大 影响 [ 2 , 10 , 19 ],如自然森林被破坏后所形成的次生林 的固碳能 力 降 低 [ 25 ] . 庐 山 地 区 森 林 土 壤 土 层 较 薄( 2613～7112 cm ) , 表层积累的有机 碳比 重 较高 且变异 较 大 , 如 庐 山 地 区 森 林 土 壤 0 ～ 10 cm 和 0 ～20 cm 土层有机碳密度分别占土壤有机碳密度平 均 值 的 2716 % ( 1516 % ～ 4111 % ) 和 5015 %( 3512 % ～7010 % ) ,高于鼎湖山保护区森林土壤相[ 7 ][ 8 ][ 11 ] . [ 9 ]应土层的碳贡献率 (分别为 2611 %和 4517 % )这说明人类不合理的干扰活动不仅容易造成庐山地 区水土流失 ,也加速了土壤有机碳的释放 [ 2 ].与我国东部亚热带地区相同森林植被类型的土 壤有机碳水平相比 ,庐山森林土壤有机碳密度总体 偏低. 海拔和坡向是影响土壤有机碳储量的重要因 素 ,北坡森林土壤有机碳密度随海拔升高呈逐渐增 加趋势 ,而南坡土壤有机碳密度并未随海拔的变化 呈明显的地带性分布规律 ,而且在土壤剖面垂直分 布的变异也较大. 今后的研究中 ,应对土地利用强度 进行量化 ,探讨植被类型转换和凋落物质量对土壤 有机碳的影响 .[ 10 ][ 11 ] [ 12 ] 参考文献[ 1 ] Fang J 2Y (方 精 云 ) , Chen A 2P (陈 安 平 ) . D y nam icfo r e s t b i o m a s s ca r b on poo l s in Ch i na an d the i r sig n i fi 2 cance . A cta B otan ica S in i ca (植 物 学 报 ) , 2001, 43( 9 ) : 967 - 973 ( in Ch i ne s e )[ 2 ] W e i H 2D (蔚海东 ) , M a X 2Q (马祥庆 ) , L iu A 2Q (刘爱琴 ) , et a l . R eview on ca rb on cyc le of fo re st eco s ys 2 tem. Ch i nese J ou rna l of Eco 2A g ricu ltu re (中 国 生 态 农 业学报 ) , 2007, 15 ( 2) : 188 - 192 ( in Ch i ne s e ) [ 3 ] Fang J 2Y (方精云 ) , L iu G 2H (刘国华 ) , Xu S 2L (徐嵩龄 ) . B iom a ss and ne t p roduc ti o n of f o re st veg e ta t i o nin Ch i na . 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S c ience i n Ch ina S e ries D (中国科学 ·D 辑 ) , 2003, 33 ( 1 ) : 72 - 80 ( in Ch i ne s e )作者简介 杜有新 ,男 , 1965 年生 ,博士 ,研究员 . 主要从事植被恢复与植物 引种驯化 研 究 , 发 表 论 文 20 余 篇 . E 2m a i l:yxdu2005 @ yahoo . com. cn责任编辑 李凤琴 [ 20 ]。
碳循环知识：森林土壤中的碳循环——机理和影响
碳循环知识：森林土壤中的碳循环——机理和影响在地球生态系统中，森林扮演了重要的角色，它们不仅可以提供生态系统服务，如气候调节和水土保持，还是生物多样性和生产力的关键因素。
此外，森林中的植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，这一过程中，会释放氧气。
而在土壤中，动植物残体，根系和小生物的易碳质分解，会将碳元素逐渐转换为有机碳质，并不断循环利用。
这一过程即为森林土壤中的碳循环。
森林土壤中的碳循环机理森林土壤中的碳循环机理是一个复杂的过程。
首先，植物通过光合作用吸收二氧化碳，同时释放氧气。
植物继续通过光合作用将二氧化碳转换为有机物。
而这些有机物的释放又会被微生物和其他生物分解，从而形成土壤中的有机质。
这些有机质不断累积，形成土壤有机碳的库存。
同时，森林土壤中的碳循环还受到一系列生态因素的影响。
例如，水、气候、土壤性质、植被类型等。
水和气候影响着植物生长和分解程度，土壤质地决定有机物的分解速度，而植被类型则决定着土壤种类和组成。
因此，这些因素对于土壤碳储存和转移过程的影响是至关重要的。
影响森林土壤碳循环的因素研究表明，气候变化以及人类活动都会对森林土壤中的碳循环产生影响。
其中，气候变化是主导因素之一。
随着全球气温的上升，森林土壤中储存的有机质将受到更快的分解，释放更多的碳至大气层中。
同时，老龄森林向年轻森林转变，会大大降低森林土壤碳库的能力。
在砍伐和森林转型的情况下，由于土地利用的变化和人为干扰，森林土壤中的有机碳会大大减少。
此外，森林土壤中的小生物也对碳循环产生了很大的影响。
小生物具有独特的分解酶类以及多种功能特征，例如根的促进作用和营养循环。
它们可以有效地将有机物转换为碳源和养分，从而影响土壤的碳循环。
总结森林土壤中的碳循环是一个复杂的过程，涉及光合作用、分解、土壤氧化和植物循环等诸多因素。
尽管土壤有机碳库扮演了重要作用，但这个过程仍然需要注意许多因素，如气候变化、人类活动和生物学揭示的影响。
通过对这些因素的了解，我们可以更好地认识森林土壤中的碳循环及其意义。
土壤氮素的影响因素
土壤氮素的影响因素
土壤氮素的影响因素有以下几个：
1. 土壤有机质含量：有机质是土壤中氮素的重要来源，土壤有机质含量高，意味着土壤中的氮素含量也较高。
2. 土壤pH值：土壤pH值对氮素的转化和有效性有一定影响。
在酸性土壤中，氮素的吸附和固定能力较强，容易形成不可利用的氮素形态；而在碱性土壤中，氮素的流失和淋溶较为严重。
3. 土壤含水量：土壤含水量对氮素的转化和迁移有重要影响。
水分过多或过少都会影响土壤中氮素的利用和吸收。
4. 土壤通气性：良好的土壤通气性有利于土壤中氮素的转化和迁移。
缺氧条件下，氮素易被还原为氨氮形态，从而导致氮素的损失。
5. 土壤微生物活动：土壤微生物是氮素转化的重要参与者，它们通过分解有机质和固定氮气等过程，影响土壤中氮素的有效性和利用率。
6. 施肥措施：合理的施肥措施能够提高土壤中氮素的供应量和利用率。
不同肥料的施用方式和比例，以及施肥的时间和方式等，都会对土壤氮素的含量和有效
性产生影响。
庐山土壤中微量元素的分布特征及其影响因素
庐山土壤中微量元素的分布特征及其影响因素摘要对庐山不同海拔的土壤中微量元素硼和铜的含量及其分布特征进行了研究，并分析了影响它们含量的因素。
结果表明：土壤有效硼和铜的含量与有机质、各种常量养分元素含量、pH值和海拔高度等有关。
其中土壤有效硼的含量与有机质含量呈正相关，土壤有效铜的含量与海拔高度呈负相关。
关键词微量元素；山地土壤；分布特征；影响因素；庐山全国许多地方森林土壤的微量元素状况都已有一些学者做过研究[1-4，9]，而关于庐山这个“世界地质公园”的微量元素分布和变化情况的研究至今鲜有报道。
本文对庐山垂直分布的山地棕壤、山地黄棕壤和红壤中的硼和铜元素的变化规律作了一些研究，现将结果整理如下。
1研究地点概况研究地点设在庐山。
庐山位于江西省北部九江市郊，北临长江东南的鄱阳湖，东经115°50′～116°10′，北纬29°28′～29°45′，海拔1 473.8m，相对高差1 440m。
庐山属亚热带季风湿润气候，海拔较高，因此也具有鲜明的山地气候特点。
由于山地气温随海拔增高而降低，降水随海拔增高而增多，水热状况随高度的变化导致气候上的差异，根据积温的不同，庐山的气候出现相当于从亚热带—暖温带—温带的垂直变化。
试验土壤的采样地基本情况见表1。
2研究方法2.1土样采集与制备选择不同类型的土壤剖面，划分土壤层次后，自下而上在每个层次最典型的中部取约1kg的土样，放于塑料袋中。
将土样带回实验室中进行自然风干，风干后拣去动植物残体和石块，磨碎过20目筛备用。
2.2样品分析土壤有机质的测定采用重铬酸钾容量法—外加热法。
土壤全氮的测定采用半微量开氏法，速效磷的测定采用0.5 moL/L NaHCO3—钼蓝比色法，速效钾的测定采用NH4OAc浸提—火焰光度法。
土壤有效硼的测定采用沸水浸提—甲亚胺比色法。
土壤有效铜的测定采用DTPA-TEA浸提—AAS法[5]。
2.3数据计算与分析使用Microsoft Excel 2007进行数据的统计与图表绘制。
土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述
土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述
植物和土壤有机物是土壤生态系统中的主要碳源和能量来源，同时，土壤中的氮和磷是限制植物生长的关键营养元素。
因此，研究土壤中碳氮磷的生态化学计量特征和影响因素对于了解土壤生态系统中的碳、氮、磷循环和生态环境变化具有重要意义。
土壤生态化学计量学是研究生物体和生态系统碳、氮、磷元素相对丰度的关系及其对生态系统结构与功能的影响的学科。
其研究对象是生态系统中有机碳、氮、磷在生态系统中的比例，即C:N:P比值。
研究表明，土壤中碳、氮、磷的生物利用率存在显著的差异。
其中，C:N:P的平均比例为238:22:1，这表明在自然生态系统中，碳和磷相对较丰富，氮相对较缺乏，土壤中的有机碳和磷是限制因素。
这种生态化学计量特征在不同生态系统中的表现也存在差异，随着生态系统的演替和干扰程度的不同，C:N:P比值表现出不同的趋势。
影响土壤中碳氮磷生态化学计量特征的因素很多，包括人类活动、土壤类型、气候、地形等。
土地利用方式的改变是其中最为显著的因素之一。
人类活动可以改变土地覆盖、土地使用方式和土地耕作方式等，进而影响到土壤中有机物质的质量和数量。
例如，农业土地的干扰会导致土壤中有机碳的流失，从而影响生态系统的稳定性。
同时，不同类型的土壤对碳氮磷的生态化学计量特征也有一定的影响。
这是由于不同土壤中微生物群落的差异，不同的微生物对于不同元素的利用能力也存在差异。
气候和地形对于土壤中碳氮磷的生态化学计量特征的影响则通过影响有机物质的分解和生物循环来实现。
土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述
土壤碳氮磷生态化学计量特征及影响因素概述
土壤碳氮磷是影响土壤健康及作物产量的主要元素，因此，对土壤中碳氮磷的生态化学计量特征及影响因素的研究已成为国内外土壤科学工作者最关注的话题之一。
首先，土壤碳氮磷除化学分析外，还需结合土壤特性及其生态功能，按照生态化学计量原理测量其生态化学计量特征。
一般而言，可以从同种土壤中碳平衡、氮平衡和磷平衡等三个方面分析土壤中碳氮磷的生态化学计量特征。
其次，施肥过量、空气污染、土壤质量的受损以及土壤机械整理等因素都会影响土壤中碳氮磷的平衡。
其中以施肥过量为主，引起土壤矿质养分（如无机氮、有机氮、有机碳等）的变化，从而影响土壤的生物功能，从而引起碳氮磷的变化。
此外，呼吸作用、微生物合成作用等还会影响碳氮磷形态的变化，微生物活动在这一过程中也扮演着重要角色，因此变化后的碳氮磷可以被微生物、植物、动物等生物体吸收。
综上所述，碳氮磷在土壤中的生态化学计量特征受施肥过量、空气污染、土壤质量受损以及土壤机械整理等多种环境因素的影响，测量准确的土壤碳氮磷生态化学计量特征有助于为农田土壤的后期施肥及其他改良措施提供可靠的科学依据。
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Hui Zhou1, Li Wu1,2*, Jian Yu1, Shuguang Lu1, Xiaoling Sun1, Huiling Fang1, Chen Xu1, Shuai Liu1, Xiaomeng Zhu1 1Provincial Key Laboratory of Earth Surface Process and Regional Response in the Yangtze-Huaihe River Basin, School of Geography and Tourism, Anhui Normal University, Wuhu Anhui 2State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography & Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing Jiangsu
Advances in Geosciences 地球科学前沿, 2019, 9(7), 660-669 Published Online July 2019 in Hans. /journal/ag https:///10.12677/ag.2019.97070
Open Access
1. 引言
作为地球上最大的陆地碳库，森林生态系统碳库的碳储量约占陆地总碳库的 46% [1]，而森林土壤碳 库又是森林生态系统碳库的主体，因此其对全球碳循环和碳平衡的重要性不言而喻，近年来对森林土壤 碳含量研究也已经成为气候变化研究的主要关注点之一[2] [3] [4] [5]。研究显示，土壤碳储量约为植被碳 储量的 2.5~3 倍，大气碳储量的 2~3 倍。森林土壤碳库由有机碳库与无机碳库两大部分组成，有机碳库 是指存在于土壤中的各种含碳有机物质，其在好氧条件下可以通过微生物矿化分解，最终以 CO2 形式进 入大气；无机碳库即全球干旱半干旱地区土壤中的碳酸盐类，包括原生性碳酸盐和次生性碳酸盐[6]。森 林土壤无机碳储存量相对较少，并且变化幅度不大，有机碳储量则十分庞大，约占全球土壤有机碳储量 的 39%，森林生态系统有机碳库的 2/3 [7]。同样是以 CO2 形式向大气中排放碳，但因其巨大的碳储量， 土壤每年排放的碳通量约为化石燃烧排放量的 12~16 倍[8]。除此之外，氮和硫元素也是土壤元素的主要 组成。氮元素是土壤有机质的重要组成部分，因此土壤氮含量高低是评价土壤质量的基本标准之一；同 时土壤氮含量变化还会改变微生物呼吸作用，进而影响土壤 CO2 排放[9]。硫的营养功能和循环机制与氮 相似，也是植物生长发育所必需的矿质营养元素，植物所需的硫主要来源于根系对土壤中无机硫的吸收 [10] [11]；硫化合物以多样的形态在陆地生态系统中发挥着重要的生态功能，是参与生物地球化学循环的 主要元素[12]。
*通讯作者。
文章引用: 周慧, 吴立, 余健, 路曙光, 庐山森林土壤碳氮硫含量变化特征及 影响因素[J]. 地球科学前沿, 2019, 9(7): 660-669. DOI: 10.12677/ag.2019.97070
周慧 等
1安徽师范大学地理与旅游学院，江淮流域地表过程与区域响应安徽省重点实验室，安徽 芜湖 2中国科学院南京地理与湖泊研究所，湖泊与环境国家重点实验室，江苏 南京
Received: July 7th, 2019; accepted: July 22nd, 2019; published: July 29th, 2019
Abstract
In order to explore the law of the migration and transformation of N, C, S elements in the forest soil in Mt. Lushan, on the basis of field observation, selecting six sampling sites with less disturbed by human activities to collect soil samples and the element content was determined and analyzed in the laboratory. The results showed that: 1) The values of TN, TC and TS in Mt. Lushan forest soil were 0.03% - 0.48%, 0.18% - 7.00%, 0.02% - 0.13%. The variation of TN and TC values was large, while the variation of TS was small. 2) Except for the RZF sampling site, TN and TC values of different layers in soil profile decreased significantly with the increase of depth; the stratification of RZF soil profile was not obvious, so the TN and TC values of each layer had no significant difference. 3) The soil element of LL sampling site was prone to leaching due to the large topographic slope, so the element content did not present the same changing characteristics as the other 5 sampling sites. The TN and TC values of these 5 sampling sites increased with the elevation. 4) The C/N value of Mt. Lushan forest soil was far less than the appropriate value 25 and lower than the average value of the national ecosystem. Its change trend was consistent with TN and TC. 5) C/S value was less than 200, and organic sulfur mineralization was strong. It was found that the migration and transformation of N, C and S elements in Mt. Lushan forest soil ecosystem were mainly affected by the temperature, topography, amount of forest litter and vegetation type.
本文依据庐山山地森林土壤垂直带谱的演变规律，选择具有代表性的采样点，试图找出森林土壤元 素含量变化与森林土壤类型及其周围环境因子之间的相关性，以期探讨出庐山山地森林土壤生态系统演 变对气候变化的影响。
2. 研究区概况
庐山位于江西省九江市庐山市境内，西北濒临长江，东南濒临鄱阳湖，范围介于 115˚52'E~116˚8'E， 29˚26'N~29˚41'N 之间。山体南北长约 29 km，东西宽约 15 km，海拔 25~1474 m，主峰汉阳峰为最高峰。 气候属典型的亚热带季风气候，全年温和湿润，年均气温为 11.4℃，年均降水量为 1917 mm。另外，作 为典型的地垒式断块山体，山地小气候特征显著，年均相对湿度 78%，年均雾日 191 天。
土壤圈是地球表层与大气圈、生物圈、水圈、岩石圈相交的界面，并进行着物质循环和能量转换，
DOI: 10.12677/ag.2019.97070
661
地球科学前沿
周慧 等
常因成土环境的变化导致土壤性质的改变，进而影响土体内部物质的淋溶与淀积，导致土壤在发生发展 的过程中产生质和量的变化[13]。土壤圈的元素转换会影响大气中温室气体成分的动态平衡，进而导致全 球气候变化；不同的土壤类型，其元素迁移转化过程也不同。近些年来，通过对美国北部大平原、我国 松嫩平原等地土壤中碳氮硫元素迁移转化过程的研究，学者们发现土壤中碳氮硫元素变化主要受到降水 量、年均温、有机质含量、植被类型及植物根系发展程度等因素影响[14] [15] [16] [17] [18]。庐山因其特 殊的地理位置和条件，形成了一套典型的山地森林土壤垂直带谱；不同森林土壤类型以及周围环境因子 的变化，会直接或间接影响土壤中碳氮硫元素的累积与消耗，使得对土壤元素组成特征的研究变得困难。
Keywords
Mt. Lushan, Forest Soil, Carbon-Nitrogen-Sulfur, Organic Matter, Environmental Factor
庐山森林土壤碳氮硫含量变化特征及影响因素
周 慧1，吴 立1,2*，余 健1，路曙光1，孙小玲1，方会玲1，徐 琛1，刘 帅1，朱萧蒙1
此外，在不同的海拔高度下，庐山山体表面水热组合状况略有不同，进而影响气候、生物、土壤等 环境条件，导致自然带呈现出垂直方向上的明显变化。庐山土壤类型的分布状况为：400 m 以下山麓及 山麓以外的丘陵和沉积阶地为红壤和黄壤分布区域；400 m~1200 m 山坡地带，为黄壤和棕壤的分布区域； 1000 m 以上的山地，为山地棕壤和亚高山草甸土分布区域。植被由山麓到山顶垂直分布主要呈现出常绿 阔叶林 → 常绿、落叶阔叶混交林 → 落叶阔叶林的变化规律[19]。