论文摘要
土壤养分是林木生长发育所必需的物质基础,是森林生态系统的重要组成部分。土壤养分与植被类型之间存在着密切的联系,土壤养分为植被的存在和发展提供必要的物质基础,同时植被通过根系以及凋落物的回归也影响其土壤的形成和发育。土壤养分在不同的时间和空间存在差异性,并且土壤的养分时空分布主要受山体的海拔、植被、水分和人为干扰等因素的影响。本文以岷江上游干旱河谷区为研究对象,探讨不同海拔梯度下土壤养分含量的变异性以及土壤各指标之间的相关关系并结合地上植被状况及土壤养分的空间变异性与植被之间相互影响机制,探索干旱河谷区生态系统土壤养分的空间分布特征及变异规律。主要结果如下：1)干旱河谷区土壤含水量在各个样地季节动态表现为MCWI>MCSP>MCSU>MCAU,随海拔梯度的降低而逐渐减少,同时,夏季土壤含水量在0-30cm随土层的增加而增大,这可能是因为夏季和秋季气温较高,蒸发量大于降雨量,这为当地选择合适的植树造林时间提供了参考,同时也为受水分极大限制植树造林工作提供一条沿海拔梯度从上到下逐步恢复的有效途径。2)干旱河谷研究区土壤养分在季节动态中表现出明显的规律性变化,除了铵态氮含量夏季较高,冬季较低外,土壤全氮、全磷、硝态氮、有效磷、速效钾、碱解氮、有机碳、微生物生物量氮和微生物生物量碳在整个季节动态中均表现为秋季含量>冬季含量>春季含量>夏季含量。土壤养分从春季到夏季平均降幅为16.49%,从夏季到秋季涨幅为54.53%,从秋季到冬季的降幅为13.68%,表明土壤养分受季节变化影响较大。3)在土壤剖面上,干旱河谷研究区土壤养分随土层深度的增加而逐渐降低,从T1土层到T2土层平均降幅为22.00%,从T2土层到T3土层降幅为19.04%,随土层的加深变幅逐渐变小,表现出明显的表聚现象。其中微生物生物量氮的变幅最大,达到41.83%,速效钾变幅最小,只有0.26%。4)研究发现,干旱河谷区土壤养分的含量与退耕还林,封山育林,禁牧行动密切相关,在退耕年限长比退耕年限短的样地土壤养分含量高,同时,高海拔样地以及灌木林地受放牧干扰以及人为干扰较少的地方土壤养分含量要比受干扰强度大的低海拔样地高。5)干旱河谷研究区各样地土壤养分相关分析表明,土壤全氮、全磷、硝态氮、铵态氮、有效磷、速效钾、碱解氮、有机碳、微生物生物量氮和微生物生物量碳之间都存在着极显著的相关关系,说明沿海拔梯度土壤养分之间存在相互影响、相互依存的密切关系。同时,土壤含水量和海拔高度跟各个土壤养分存在极显著的相关关系,表明土壤含水量是当地植被恢复的主要限制因子,也表现出海拔高度是影响土壤养分分布的重要因子。而pH值与土壤养分相关性不显著,表明pH值对土壤养分的分布影响不大。6)干旱河谷研究区土壤养分与植被的生长状况密切相关,高海拔地区植被状况良好,土壤养分含量也相对较高,植被恢复对土壤养分的保护和积累起到极其重要的作用,特别是国家实施退耕还林工程以来,一些低海拔样地土壤养分也有了显著的提高。