太白山不同海拔土壤碳氮磷含量及生态化学计量特征分析.doc

土壤学报
ActaPedologicaSinica
http://pedologica.issas.ac.cn

DOI:10.11766/trxb201604140096
太白山不同海拔土壤碳、氮、磷含量及生态化学计量特征国家公益性行业（林业）科研专项（201304307）、国家自然科学基金项目（41571245）和西北农林科技大学“基本科研业务费科研创新重点项目”（ZD2013012）共同资助SupportedbytheSpecialFundforForestScienceResearchinthePublicInterest(No.201304307),theNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.41571245),andthe“BasicScientificResearchExpensesofMajorProjectofScientificResearchInnovation”ofNorthwestAgricultureandForestryUniversity(No.ZD2013012)
†通讯作者Correspondingauthor,E-mail:HYPERLINK"mailto:[e-mail]"[e-mail]
作者简介：李丹维（1990―），女，陕西杨凌人，硕士研究生，主要从事土壤酶研究。E-mail:[e-mail]
收稿日期：2016-04-14；收到修改稿日期：2016-06-08；优先数字出版日期（www.cnki.net）：

李丹维1王紫泉1田海霞1和文祥1,2†耿增超1
(1西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌712100)
（2农业部西北植物营养与农业环境重点实验室，陕西杨凌712100)

摘要为探究太白山土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）含量垂直分布特征，阐明土壤C、N、P生态化学计量学特征对海拔梯度的响应规律，在秦岭太白山1700~3500m区域以100m海拔间隔进行研究。结果表明：（1）不同海拔高度下土壤有机碳、全氮、全磷变化范围分别是23.56~83.59gkg-1、2.00~5.77gkg-1、0.32~0.47gkg-1。土壤有机碳与全氮含量随海拔梯度升高先增后降，土壤全磷含量空间变异较小；（2）土壤C:N、C:P、N:P范围分别为7.17~12.76、60.61~190.40、5.81~12.26。随海拔增加，土壤C:N在阔叶林带呈降低趋势，针叶林带时转变为增加趋势。土壤C:P随海拔梯度的变化趋势与土壤C:N类似，N:P随海拔梯度增加先升后降，至3200m有所升高；（3）两个阔叶林带（辽东栎林带和桦木林带）与高山草甸的土壤C、N含量及生态化学计量比高。冷杉林带C、N含量及其生态化学计量比最小；（4）温度、含水量、海拔和植被对土壤C、N、P化学计量特征具有重要影响，通过冗余分析揭示每个因素分别可解释系统变异信息的25.0%、24.3%、11.1%和6.9%，合计为67.3%。可见这些环境因素直接决定了土壤养分及生态化学计量特征。结果可为探明森林土壤养分供应状况和限制因素及太白山生态系统的保护、森林土壤质量评价等提供基础。
关键词海拔高度；太白山；土壤养分；化学计量特征；植被类型
中图分类号S714.2文献标识码A

生态化学计量学是一门研究生态系统中能量平衡和多重化学元素平衡的科学，在生态系统生产力制约因素以及物质（特别是碳（C）、氮（N）和磷（P））循环等方面得到广泛应用。借助于生态化学计量学这一研究工具开展生态系统C、N、P养分分布[1]、循环[2]及养分限制指示[3]等研究，对于揭示生态系统过程影响因素及其作用机制具有重要意义。目前有关森林生态系统化学计量特征的文献主要针对区域乃至全球范围内植物器官（叶片、细根和凋落物等）和植被C、N、P化学计量空间分布格局的研究[4]。此外，也有学者对土壤化学计量特征进行了大量的研究[5-6]。这些研究对丰富生态系统化学计量特征起到了关键作用[7]。然而，这些研究一般针对不同纬度森林生态系统土壤生态计量学特征，已有结果表明土壤C:N在不同纬度梯度上无明显变化，受气候变化影响较小，而土壤C:P、N:P随纬度的升高显著下降且变异性较大[8-10]。
近年来，围绕海拔梯度上自然林土壤养分组成的分布和变化等研究逐渐增多，这是因为海拔梯度变化作为一种自然地理变化，它对森林土壤理化性质、植被分布以及因植被密度不同导致凋落物量的变化都有较大影响[11]，而这些因素的变化又会直接或间接地影响森林土壤碳库大小及碳库组成的变化[12]。因此，研究森林土壤养分及其计量学特征随海拔的变化是非常必要的。张广帅等[13]对亚热带不同海拔土壤研究表