黃土高原中部的丘陵溝壑區(qū)位于半濕潤、半干旱氣候帶,生態(tài)環(huán)境脆弱,水土流失嚴(yán)重,植被恢復(fù)是該地區(qū)水土保持與生態(tài)重建的重要措施。遼東櫟天然次生林和刺槐人工林是該地區(qū)典型的森林植被類型。以黃土丘陵森林分布區(qū)邊緣的兩種主要森林類型為對(duì)象,通過采集林地不同深度土壤樣品,對(duì)比分析兩種林地土壤中碳、氮、磷含量的計(jì)量關(guān)系及垂直分布特征,旨在探明該區(qū)域土壤化學(xué)計(jì)量特征及主要影響因素。結(jié)果表明:（1）在兩種林地類型中,土壤有機(jī)碳與全碳含量呈正相關(guān)關(guān)系,兩種林地可用同一曲線進(jìn)行擬合,說明特定土壤類型在同一區(qū)域其有機(jī)碳和無機(jī)碳相對(duì)含量基本穩(wěn)定。（2）土壤有機(jī)碳與全氮比值在10左右,在不同土層深度無明顯變化;而土壤全碳與全氮比值則隨土壤深度的增加而增加,超過1 m以后呈現(xiàn)飽和曲線的變化趨勢(shì)。（3）土壤氮磷比隨土壤深度的增加呈冪次型降低。 

【文章來源】：生態(tài)學(xué)報(bào). 2017,37(10)北大核心CSCD

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土壤有機(jī)碳(SOC)與全碳(STC)含量的關(guān)系

?SOC)與全碳(STC)含量的關(guān)系Fig．1TherelationshipbetweenSOCandSTC2．1．1有機(jī)碳和全碳的計(jì)量特征由圖1可見，在刺槐人工林和遼東櫟天然次生林中，土壤有機(jī)碳和全碳之間存在著極顯著的正相關(guān)關(guān)系，且兩種林地的土壤有機(jī)碳和全碳關(guān)系可用同一曲線擬合(y=1．2153x－2．0709，Ｒ2=0．9794，P＜0．0001)。在不同土層深度，雖然有機(jī)碳和全碳含量發(fā)生了變化，但是保持線性關(guān)系不變，擬合曲線在X軸的截距顯示，該類型土壤中有十分可觀的無機(jī)碳含量。2．1．2土壤深度和林地類型對(duì)土壤有機(jī)碳、無機(jī)碳相對(duì)含量的影響由圖2可見，兩種林地中SOC/STC隨土壤深度的增加均呈下降的趨勢(shì)，而SIC/STC呈升高的趨勢(shì)，且SOC/STC和SIC/STC均在0—100cm土層變化速率較大，在100—200cm土層變化速率較小并趨于穩(wěn)定、這應(yīng)該與植物根系分布范圍有關(guān)。表層土壤受環(huán)境因子影響大，枯落物和腐殖質(zhì)層對(duì)土壤有機(jī)碳積累的影響也集中于表層土壤，因而表層土壤的有機(jī)碳儲(chǔ)存較為顯著［16］，而深層土壤中無機(jī)碳占較大份額。此外，遼東櫟林的土壤SOC/STC明顯高于刺槐林，遼東櫟林各土壤深度SOC/STC值分別是刺槐林SOC/STC值的1．50、1．44、1．44、1．16、0．86、0．90、1．01倍。這與遼東櫟天然林凋落物量明顯高于刺槐人工林相吻合［28-32］。與人工林相比，天然次生林有大量地表凋落物及細(xì)根，可向土壤中釋放大量的營養(yǎng)物質(zhì)，使表層土壤蓄存較多的有機(jī)碳氮［33］。圖2不同林地不同土層SOC/STC、SIC/STCFig．2SOC/STCandSIC/STCofdifferentsoildepthanddifferentforests2．2兩種林地土壤氮含量及垂直分布特征2．2．1基于兩種測(cè)定方法的土壤全氮含量相關(guān)性分析將凱氏定氮法和燃燒法測(cè)定得出的土壤全氮含量進(jìn)行分析可見，2種方法測(cè)定的全氮含量呈極顯著的線

http://www．ecologica．cn性相關(guān)關(guān)系(圖3，P＜0．0001)，趨勢(shì)線斜率為0．8865，接近1，表明凱氏定氮法測(cè)定結(jié)果略低于燃燒法但無明顯差異。這與之前有關(guān)報(bào)道相吻合［34-35］。2．2．2土壤深度和林地類型對(duì)土壤全氮含量的影響由圖4可見，兩種林地中土壤全氮含量均隨土壤深度的增加呈降低趨勢(shì)，在0—100cm土層中下降幅度較大，在100—200cm土層中趨于穩(wěn)定。這種變化趨勢(shì)同SOC/STC的變化趨勢(shì)相似(圖2)，林地之間表層土壤中全氮含量存在差異，遼東櫟天然林高于刺槐人工林，各土壤深度遼東櫟林全氮含量分別是刺槐林的2．03、1．43、1．44、1．19、0．88、0．80、0．89倍，顯示全氮含量同有機(jī)碳含量存在關(guān)聯(lián)性，土壤表面凋落物的累積與分解是造成土壤有機(jī)碳和全氮含量差異的主要原因。圖3基于2種測(cè)定方法的土壤全氮含量比較Fig．3ComparisonoftwomethodsofNcontentdetermination圖4不同林地不同土層土壤N%Fig．4N%differentsoildepthanddifferentforests2．3兩種林地土壤碳氮比及其垂直變化土壤有機(jī)碳是土壤微生物活動(dòng)的能源，氮是構(gòu)成微生物細(xì)胞的要素。有機(jī)碳與全氮之比影響微生物的繁殖和活動(dòng)，從而影響有機(jī)質(zhì)礦化分解速度［36］，是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量水平的一個(gè)重要指標(biāo)［37］。由圖5可見，刺槐人工林中，不同土層深度的有機(jī)碳與全氮比值無明顯差異(P＞0．05)，分別為10．670，9．721，9．964，9．910，10．007，10．270，9．932，均在10左右。遼東櫟天然次生林中，0—10cm土層的SOC/N值較高，為13．201，與該土層較高的有機(jī)碳含量一致;其他土層的SOC/N值略低，分別為10．716，10．697，9．762，9．387，10．117，10．121，但基本都在10左右。而全碳與氮的比值則隨著土壤深度的增加而增加，在0—100cm淺層土壤中變化速率較快，而在100—200cm深

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