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        云南省森林土壤腐殖質(zhì)組分特征及影響因素*

        2021-09-10 03:45:30何忠俊
        土壤學(xué)報(bào) 2021年4期
        關(guān)鍵詞:森林土壤胡敏腐殖質(zhì)

        周 紅,何 歡,肖 蒙,何忠俊?

        (1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,昆明 650201;2.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院,北京 100083;3.南京林業(yè)大學(xué)南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心,南京 210037)

        土壤腐殖質(zhì)作為有機(jī)質(zhì)的主體,是土壤肥力的標(biāo)志,其中所含的多種疏水基、親水基和游離基官能團(tuán)可促進(jìn)土壤良好結(jié)構(gòu)的形成[1]。腐殖質(zhì)被認(rèn)為是土壤中穩(wěn)定的有機(jī)碳組分[2],其含量、組成受到多種因素共同影響。森林土壤有機(jī)碳庫作為全球碳循環(huán)的重要組成部分,在調(diào)節(jié)全球碳平衡、減緩大氣溫室氣體濃度上升等方面具有不可代替的作用[3]。因此,加強(qiáng)森林土壤腐殖質(zhì)組成及影響因素研究,對(duì)于調(diào)控森林土壤碳平衡、提高土壤肥力等方面具有重要意義。目前,國內(nèi)外開展了大量關(guān)于森林土壤有機(jī)碳的研究。杜虎等[4]對(duì)廣西主要森林土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量及影響因素研究發(fā)現(xiàn),土層深度、經(jīng)緯度、海拔是影響森林土壤有機(jī)碳的主要因子;王艷麗等[5]研究得出海拔、土層是影響青海省森林土壤有機(jī)碳密度的關(guān)鍵因子;黃一敏等[6]得出影響中國西南喀斯特地區(qū)森林土壤有機(jī)碳含量和密度的主要因素有土壤容重、地形、海拔、C/N;除海拔、氣候條件(溫度與降水)外,植被類型、根系分布和密度、凋落物數(shù)量和質(zhì)量均是影響土壤有機(jī)碳的因素[7-8]。目前國內(nèi)學(xué)者主要集中于對(duì)森林土壤有機(jī)碳含量及影響因素的研究,關(guān)于森林土壤腐殖質(zhì)影響因素相關(guān)問題,尚未進(jìn)行系統(tǒng)研究。而腐殖質(zhì)作為有機(jī)碳的主體,森林生態(tài)系統(tǒng)條件下其組分分布規(guī)律是否與有機(jī)碳一致?影響有機(jī)碳的因素是否以相同方式影響著土壤腐殖化過程?這些問題均亟待解決。因此,搞清不同類型森林土壤腐殖質(zhì)分布特征,探討森林土壤腐殖質(zhì)分布規(guī)律與影響因素間關(guān)系對(duì)維持森林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有積極意義。

        云南省森林資源豐富,是我國森林碳庫的重要組成部分,其森林生態(tài)系統(tǒng)在全球碳循環(huán)及平衡中具有不可替代的作用[9],但其森林土壤腐殖質(zhì)組分特征及影響因素尚不十分清楚。因此,本文以云南省主要林區(qū)為研究區(qū)域,選取磚紅壤、赤紅壤、紅壤、黃棕壤、黃壤、暗棕壤、棕壤、紫色土、高山草甸土等主要土壤類型為研究對(duì)象,分析云南省森林土壤腐殖質(zhì)分布特征,進(jìn)而對(duì)土壤腐殖質(zhì)影響因素進(jìn)行探討,以期為省域尺度下森林土壤腐殖質(zhì)碳的研究提供借鑒。

        1 材料與方法

        1.1 研究區(qū)概況

        云 南 省 位 于 97°31'39″~ 106°11'47″E ,21°8'32″~29°15'8″N,平均海拔 2 000 m 左右,全省涵蓋了多個(gè)氣候帶,其中以亞熱帶高原季風(fēng)氣候?yàn)橹?。干、濕季分明而年溫差較小,屬低緯高原。云南省的森林植被在復(fù)雜的氣候條件和地形地貌的共同作用下,形成了復(fù)雜多樣的自然特色。云南森林土壤種類繁多,主要包括高山草甸土、漂灰土、暗棕壤、棕壤、黃棕壤、紅壤、赤紅壤、磚紅壤,各類土壤呈不規(guī)則的帶狀分布。云南也是我國森林植被類型最豐富的區(qū)域,全境從南到北發(fā)育著包括雨林、季雨林的熱帶森林和包括季風(fēng)常綠闊葉林、半濕潤常綠闊葉林、暖熱性針葉林、暖性針葉林的亞熱帶森林。隨著海拔的升高,還分布著溫性針葉林、寒溫性針葉林、灌叢草甸和高山苔原植被。

        1.2 樣品采集與分析

        本研究土樣采集工作于2016年4月完成,在云南省范圍內(nèi)預(yù)先進(jìn)行森林土壤類型調(diào)查,選擇各地州市典型土壤類型進(jìn)行采集,樣方大小設(shè)置為20 m×20 m,記錄樣地的經(jīng)緯度、海拔、坡度、坡向、林型、母質(zhì)等,每個(gè)樣方內(nèi)采用對(duì)角線五點(diǎn)混合采樣法,去掉表面枯枝落物,取表層土壤放于袋內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室,共采集88份土樣。自然風(fēng)干后剔除動(dòng)植物殘?bào)w和石塊,四分法取出部分土壤樣品、過0.25 mm篩備用。采樣點(diǎn)分布圖詳見圖1。土壤有機(jī)碳采用重鉻酸鉀容量法(外加熱法)測(cè)定;土壤腐殖質(zhì)采用腐殖質(zhì)分組修改法測(cè)定[10](土壤腐殖質(zhì)各組分含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水溶物及水浮物含量,且本研究主要關(guān)注土壤腐殖質(zhì)碳各組分含量,因此文中土壤腐殖質(zhì)各組分含量包括水溶物及水浮物含量)。

        1.3 數(shù)據(jù)處理

        采用SPSS19.0、Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、回歸分析并作圖,土壤采樣點(diǎn)分布圖利用ArcGIS10.2軟件繪制,由于坡向、坡度、土壤類型為分類變量,參考前人研究森林劃分立地條件等級(jí)[11],可將坡向分為陽坡(南、西南、東南、西)和陰坡(北、東北、西北、東);坡度可分為緩坡(5°~15°)、斜坡(15°~25°)、陡坡(25°~35°)、急坡(35°~45°)、險(xiǎn)坡(>45°);不同海拔高度按土壤帶可劃分為磚紅壤帶(<650 m)、磚紅壤性紅壤或赤紅壤帶(650~1 100 m)、紅壤和黃壤帶(1 100~2 200 m)、棕壤帶(2 100~3 400 m)、暗棕壤帶(3 200~4 200 m)、暗棕色針葉林土帶(4 000~4 300 m)、山地草甸土帶(4 300~4 600 m)[12-13],最后采用啞變量(虛擬變量)進(jìn)行賦值,再進(jìn)行回歸分析。

        2 結(jié) 果

        2.1 云南省森林土壤腐殖質(zhì)組分分布特征

        胡敏酸碳(HA-C)、富里酸碳(FA-C)是土壤腐殖質(zhì)的重要組成部分,它們?cè)谕寥婪柿?、養(yǎng)分循環(huán)方面起著重要作用,胡富比值表示胡敏酸碳與富里酸碳比值,可反映腐殖化芳構(gòu)化程度、聚合度以及穩(wěn)定性。從表1可看出,云南省森林土壤有機(jī)碳含量介于 8.40~199.73 g·kg–1,均值為 51.37 g·kg–1,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全國平均水平(17.53 g·kg–1);其腐殖質(zhì)各組分含量(可提取腐殖質(zhì)碳、胡敏酸碳、富里酸碳)范圍分別為 2.54~84.02 g·kg–1、0.99~33.64 g·kg–1、1.40~57.16 g·kg–1,各組分變異系數(shù)較高,其中富里酸碳、胡富比大小變異系數(shù)最高為 0.86,總體來看該區(qū)土壤腐殖質(zhì)組分空間差異較大;土壤C/N均值(14.25)高于全國平均水平(11.38),胡富比平均值為0.78<1,說明云南省森林土壤整體腐殖物質(zhì)聚合程度較低。

        表1 云南省森林土壤總體腐殖質(zhì)組分特征Table 1 Characteristics of the composition of the total humus in the forest soils of Yunnan Province

        2.2 云南省森林土壤腐殖質(zhì)含量影響因素

        2.2.1 坡向、坡度 由表2可知,陽坡土壤腐殖質(zhì)各組分含量均大于陰坡,胡富比、碳氮比大小表現(xiàn)為陽坡小于陰坡,但差異不大,這說明坡向并不是影響土壤腐殖質(zhì)各組分含量的主要因素。

        表2 不同坡向森林土壤腐殖質(zhì)組分特征Table 2 Composition of the humus in forest soils relative to slope aspect

        本研究不同坡度下土壤有機(jī)碳組分變化規(guī)律各不相同(表3),其中土壤可提取腐殖質(zhì)碳、胡敏酸碳含量在5°~45°范圍內(nèi)隨著坡度的升高而增加,其他腐殖質(zhì)組分與坡度間變化規(guī)律不明顯。

        表3 不同坡度森林土壤腐殖質(zhì)組分特征Table 3 Composition of the humus in forest soil relative to slope degree

        2.2.2 海拔 由表4可知,土壤腐殖質(zhì)各組分碳含量與海拔有著緊密聯(lián)系,其中在海拔小于4 000 m范圍內(nèi),腐殖質(zhì)各組分碳含量、土壤C/N比值隨著海拔升高而增加,在海拔3 200~4 000 m范圍內(nèi)的暗棕壤帶下土壤腐殖質(zhì)碳含量、土壤C/N比值最高,當(dāng)海拔超過4 300 m后,即山地草甸土帶下有機(jī)碳各組分碳含量、土壤C/N比值明顯降低。胡富比值與海拔間變化關(guān)系不明顯。

        表4 不同森林土壤腐殖質(zhì)組分特征Table 4 Composition of the humus in forest soil relative to elevation

        2.2.3 土壤類型 由表5可知,云南省不同類型森林土壤腐殖質(zhì)組分的平均含量特征,其中有機(jī)碳含量具體表現(xiàn)為暗棕壤(113.50 g·kg–1)>黃棕壤(63.14 g·kg–1)>高山草甸土(61.26 g·kg–1)>棕壤( 48.02 g·kg–1) >紅 壤 (44.24 g·kg–1)>紫 色 土( 37.47 g·kg–1) > 黃 壤 ( 37.29 g·kg–1) > 赤 紅 壤(25.59 g·kg–1)>磚紅壤(16.83 g·kg–1),腐殖質(zhì)作為土壤有機(jī)碳的主要組成部分,可提取腐殖質(zhì)碳含量表現(xiàn)規(guī)律與有機(jī)碳相似。各類型土壤下碳氮比范圍在9.73~18.92間變化,富里酸碳平均含量皆高于胡敏酸碳含量,各土壤胡富比平均值由高到低依次為黃壤(1.09)>黃棕壤(1.03)>赤紅壤(0.90)>暗棕壤(0.69)>紫色土(0.68)>紅壤(0.62)>磚紅壤(0.53)>棕壤(0.40)>高山草甸土(0.19),其中黃壤、黃棕壤胡富比大于 1,這說明云南省 9種森林土壤中黃壤、黃棕壤腐殖質(zhì)聚合程度較高。

        表5 不同類型土壤腐殖質(zhì)組分平均含量特征Table 5 Mean contents of humus components relative to soil type

        2.2.4 年均溫與年降水量 森林生態(tài)系統(tǒng)土壤碳輸入主要來自于地上部植被及根系凋落物。一方面,溫度、水分通過制約植被種類、生產(chǎn)力來影響土壤有機(jī)碳數(shù)量和質(zhì)量;另一方面,土壤有機(jī)碳分解過程亦受到溫度、水分的控制。通過分析云南省各地州(市)年均溫、年均降水量對(duì)土壤有機(jī)碳各組分的影響,得出年均降水量與有機(jī)碳各組分含量相關(guān)性不顯著(P>0.05),說明云南省年降水量不是土壤腐殖質(zhì)組分的控制性因素。年均溫與有機(jī)碳組分(有機(jī)碳、腐殖酸、胡敏酸、富里酸)含量達(dá)到顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)(圖2),與 C/N達(dá)到極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),與胡富比相關(guān)性不顯著,即隨著年均溫的升高,土壤有機(jī)碳各組分含量降低。

        2.3 云南省森林土壤有機(jī)碳組分主控影響因素

        前人研究表明,森林土壤有機(jī)碳組分受到氣候、植被、地形、母質(zhì)、土壤類型、土地利用方式等多種因素共同影響[14-15],土壤有機(jī)碳與土壤腐殖質(zhì)之間有著密切聯(lián)系。為定量分析各因素對(duì)云南省森林土壤腐殖質(zhì)組分的不同影響程度,本研究對(duì)氣候因素(年均溫、年降水量)、坡度、坡向、海拔、土壤類型進(jìn)行回歸分析。結(jié)果表明:年降水量、坡度、坡向?qū)ν寥栏迟|(zhì)組分影響并不顯著(P>0.05),未能進(jìn)入回歸方程,但海拔、土壤類型、年均溫對(duì)土壤腐殖質(zhì)組分影響差異顯著(P<0.01或0.05)。這說明土壤類型、海拔、年均溫是影響土壤腐殖質(zhì)組分含量的主要因子,這一研究結(jié)果與前人研究吻合[16]。

        除胡富比與海拔關(guān)系不顯著外,海拔對(duì)不同腐殖質(zhì)組分含量的影響均表現(xiàn)為顯著(P<0.05),這說明在研究區(qū)土壤條件下,與海拔聯(lián)系更為緊密的是土壤腐殖質(zhì)各組分絕對(duì)含量而不是其組成結(jié)構(gòu),其中海拔對(duì)土壤碳氮比空間變異的獨(dú)立解釋能力最高,為 13.9%,其次是有機(jī)碳、胡敏酸碳、可提取腐殖質(zhì)碳和富里酸碳,分別為13.3%、11.1%、9.4%和8.7%。不同土壤類型對(duì)土壤腐殖質(zhì)各組分含量影響表現(xiàn)為極顯著(P<0.01),土壤類型對(duì)總有機(jī)碳、可提取腐殖質(zhì)碳、胡敏酸碳、富里酸碳、碳氮比空間變異的獨(dú)立解釋能力分別為30.1%、29.6%、30.9%、24.3%、11.5%,但土壤類型對(duì)胡富比影響不顯著。年均溫對(duì)土壤腐殖質(zhì)各組分含量影響表現(xiàn)為極顯著(P<0.01),年均溫對(duì)土壤有機(jī)碳、可提取腐殖酸碳、胡敏酸碳、富里酸碳、碳氮比空間變異的獨(dú)立解釋能力為22.2%、19.5%、13.7%、18.8%、18.0%。

        3 討 論

        3.1 云南省森林土壤腐殖質(zhì)組分分布特征

        不同區(qū)域土壤腐殖質(zhì)組分含量及組成差異受氣候、生物、母質(zhì)、地形等多因素共同影響。河北省主要土壤腐殖質(zhì)平均含量為17.32 g·kg–1,HA/FA比值平均值大于 1;亞熱帶地區(qū)大圍山不同海拔下土壤腐殖質(zhì)含量在 2.99~49.81 g·kg–1間變化,其HA/FA比值均小于1。與我國其他區(qū)域土壤相比[17],云南省森林土壤腐殖質(zhì)平均含量(51.37 g·kg–1)處于較高水平,但土壤胡富比比值小于 1,屬富里酸型土壤,這與熊順貴[18]研究結(jié)果一致。土壤腐殖質(zhì)是有機(jī)碳的主要承載者,一方面可反映土壤肥力大小,另一方面土壤腐殖化程度也代表了有機(jī)碳庫中的相對(duì)穩(wěn)定性。由此可知,云南省森林土壤肥力整體較高,但土壤腐殖化程度較低。

        從云南省不同區(qū)域土壤腐殖質(zhì)分布情況來看,土壤腐殖質(zhì)高值區(qū)主要出現(xiàn)在滇東北、滇西北部,但土壤胡富比分布規(guī)律與腐殖質(zhì)規(guī)律表現(xiàn)相反,其高值區(qū)主要出現(xiàn)在滇中部、滇南部。其原因在于滇西北部屬原始林區(qū),受人為干擾活動(dòng)較少,海拔較高,溫度較低,降水量減少,微生物活性受到限制,土壤有機(jī)碳分解率降低,從而土壤腐殖質(zhì)碳含量較高。而滇南部處于南亞熱帶地區(qū),森林土壤表層雖有大量動(dòng)植物殘?bào)w作為有機(jī)碳來源,但夏季高溫多雨、常年氣溫較高使得土壤有機(jī)碳分解速率加快[19];高溫有利于胡敏酸碳的形成,不利于富里酸碳的形成[20],從而導(dǎo)致土壤腐殖質(zhì)含量較低,胡富比比值較高;且滇中部除溫度、水分、成土母質(zhì)等環(huán)境因子影響外,人類活動(dòng)的作用也不可小覷,因?yàn)榱值匾话闶艿礁蓴_后,表層土壤含碳量可下降至2%以下[21]。總體來看,云南省森林土壤腐殖質(zhì)含量組成規(guī)律表現(xiàn)為有機(jī)碳含量低的腐殖質(zhì)組成中胡敏酸碳比例更高,這主要是因?yàn)橥寥篮羲岱肿咏Y(jié)構(gòu)較富里酸更穩(wěn)定[22],隨著土壤有機(jī)物質(zhì)的不斷分解,不穩(wěn)定組分首先被土壤中的微生物利用,穩(wěn)定性組分只有在不穩(wěn)定組分消耗完時(shí)才有可能被微生物利用[23]。

        3.2 云南省森林土壤腐殖質(zhì)組分含量影響因素

        (1)海拔。云南省森林土壤腐殖質(zhì)各組分碳含量隨著海拔升高呈現(xiàn)先增加后下降的變化趨勢(shì),這與前人研究結(jié)果[5]相吻合。海拔是環(huán)境因素的綜合體現(xiàn),海拔通過影響溫度、降雨等因素來制約土壤微生物數(shù)量及活性,進(jìn)而影響到土壤有機(jī)碳組分積累量[24-25]。其中海拔對(duì)土壤腐殖質(zhì)各組分影響顯著(P<0.05),對(duì)胡富比比值影響不顯著。已有研究表明,隨著海拔的升高,溫度降低,土壤含水量增加[26],人為干擾較弱,植被凋落物質(zhì)量提高,有機(jī)碳積累量增加,土壤腐殖質(zhì)含量升高,尤其是高海拔地區(qū)低溫、濕潤的氣候,更有利于土壤有機(jī)碳積累。本研究中當(dāng)海拔大于4 300 m時(shí),即主要土壤類型為高山草甸土?xí)r,土壤腐殖質(zhì)組分含量開始下降,這可能是因?yàn)樯滞寥捞驾斎胫饕獊碜杂谥脖还夂献饔霉潭ù髿庵械亩趸?,然后通過植物殘?bào)w、根系及根系分泌物進(jìn)入土壤[27]。而高山草甸土地表植被主要為草本植物、灌木叢,從而導(dǎo)致土壤腐殖化底物減少,腐殖質(zhì)含量降低。

        (2)土壤類型。云南省森林土壤種類繁多,不同類型土壤是在氣候、地形、生物、母質(zhì)等不同成土條件下發(fā)育而成,不同成土因素會(huì)影響土壤腐殖質(zhì)生成量,最后影響土壤腐殖質(zhì)組分構(gòu)成(HA/FA)[28]。本研究中,土壤類型對(duì)總有機(jī)碳、可提取腐殖質(zhì)碳、胡敏酸碳、富里酸碳含量空間變異影響顯著,但對(duì)胡富比影響不顯著。這說明土壤類型是影響土壤腐殖質(zhì)各組分含量的主要因素,而對(duì)土壤腐殖質(zhì)組分構(gòu)成影響不顯著。其中土壤類型對(duì)總有機(jī)碳、可提取腐殖質(zhì)碳、胡敏酸碳、富里酸碳含量、C/N比值的獨(dú)立解釋能力分別為 30.1%、29.6%、30.9%、24.3%、11.5%,這與其他區(qū)域研究結(jié)果不一致,如四川省仁壽縣土類對(duì)有機(jī)碳空間變異獨(dú)立解釋能力為23.7%[16],這主要是因?yàn)楸狙芯恐型寥李愋洼^多,不同類型土壤成土條件、成土過程差異明顯,導(dǎo)致土壤類型對(duì)腐殖質(zhì)組分解釋能力較高。

        (3)坡向、坡度。本研究表明,陽坡土壤腐殖質(zhì)各組分含量均大于陰坡,胡富比比值、碳氮比值均表現(xiàn)為陰坡大于陽坡,但坡度與坡向?qū)ν寥栏迟|(zhì)各組分影響并不顯著,這與高宏英等[29]研究結(jié)果一致。一般認(rèn)為坡向不同,可能導(dǎo)致地表溫度、日照時(shí)間不同,從而造成林下小氣候差異[30]。陽坡地表溫度、日照時(shí)間均大于陰坡,反之土壤水分陽坡小于陰坡。陽坡日照時(shí)間較長,水熱條件較好,有利于微生物活動(dòng),植物生長旺盛,有機(jī)物質(zhì)積累豐富,從而形成的腐殖物質(zhì)較多[31]。陽坡土壤溫度較高,土壤水分含量較低,高溫干旱條件下不利于胡敏酸碳的積累,從而陽坡土壤胡富比小于陰坡。

        坡度對(duì)云南省森林土壤腐殖質(zhì)組分含量影響不顯著。前人研究發(fā)現(xiàn)坡度越高,土壤抗侵蝕能力越差,重力和淋洗作用越強(qiáng),有機(jī)質(zhì)易于流失,土壤腐殖質(zhì)含量降低,即土壤腐殖質(zhì)含量隨著坡度增大而降低[29-31],這與本研究結(jié)果不一致,這可能是因?yàn)樵颇鲜×己玫纳餁夂驐l件削弱了其坡度對(duì)腐殖質(zhì)組分含量的影響。

        (4)年均溫與年降水量。本研究結(jié)果表明,研究區(qū)氣候因素中年降水量對(duì)森林土壤腐殖質(zhì)組分含量影響不顯著(P>0.05),這與黃一敏等[6]研究結(jié)果一致。而年均溫對(duì)土壤腐殖質(zhì)組分含量影響呈極顯著負(fù)相關(guān),對(duì)胡富比影響不顯著,這說明年均溫是影響云南省森林土壤腐殖質(zhì)組分分布的主要因子,且土壤腐殖質(zhì)組分含量隨著年均溫升高而減?。≒<0.01)。氣候變化對(duì)土壤的影響和土壤對(duì)于氣候變化的反饋?zhàn)饔檬菢O其復(fù)雜的,其中土壤有機(jī)碳升降主要取決于氣溫和降雨量升高所引起土壤有機(jī)碳變化量,當(dāng)土壤分解量大于有機(jī)碳輸入量時(shí),有機(jī)碳儲(chǔ)量減少,反之則增加。前人研究發(fā)現(xiàn)溫度升高促進(jìn)了植物光合作用,增加了土壤中植物凋落物輸入量,從而使土壤有機(jī)碳含量增加;但溫度升高促進(jìn)植物生長的同時(shí)也會(huì)刺激微生物種群的增長,從而加速土壤有機(jī)碳的分解[32]。也有研究[33]認(rèn)為:溫度升高使可利用水分減少,使熱帶森林植被的凈第一性生產(chǎn)力減少,有機(jī)碳含量降低。由此可知?dú)鉁厣卟⒉灰欢ㄒ馕吨寥烙袡C(jī)碳的增加。土壤腐殖化過程同樣也受到溫度、水分的綜合調(diào)控,竇森等[22]研究表明低溫不利于胡敏酸碳的形成,不利于其芳化度的增大,二氧化碳濃度較高、水分充足條件下更有利于富里酸的穩(wěn)定。即溫度相對(duì)較高,胡敏酸碳更易形成,低緯度地區(qū)土壤有機(jī)碳隨著溫度的升高而增加的趨勢(shì),與本研究結(jié)果不一致,一方面云南省雖然處于低緯度地區(qū),但錯(cuò)綜復(fù)雜的地形地貌改變了熱量的再分配,導(dǎo)致土壤腐殖質(zhì)各組分含量與性質(zhì)有所差異;另一方面,有研究發(fā)現(xiàn)從濕冷向濕熱變化的水熱條件下是不利于土壤腐殖質(zhì)積累和腐殖質(zhì)縮合[34]的,且腐殖化過程本身就是胡敏酸與富里酸互相不斷轉(zhuǎn)化的過程,其影響機(jī)制可能還需結(jié)合水熱條件、植被條件、土壤條件進(jìn)一步研究。此外,本研究采用各地州(市)年均溫平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,其結(jié)果也可能會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。

        (5)主控因子?;貧w分析結(jié)果表明,土壤類型、海拔、年均溫對(duì)腐殖質(zhì)各組分含量影響顯著,對(duì)胡富比影響不顯著,由此可知,土壤類型、海拔、年均溫是影響云南省森林土壤腐殖質(zhì)組分空間分布的主要因子。腐殖質(zhì)作為土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定組分,各組分影響因素獨(dú)立解釋能力大小與有機(jī)碳一致,總體呈現(xiàn)為土壤類型對(duì)土壤腐殖質(zhì)各組分的獨(dú)立解釋能力最高,其次是年均溫、海拔。但土壤碳氮比作為土壤腐殖質(zhì)特性指標(biāo),其大小可反映有機(jī)質(zhì)分解狀況,各影響因素對(duì)其獨(dú)立解釋能力大小依次為年均溫>海拔>土壤類型,其主要原因在于年均溫、海拔直接影響了生物氣候條件,導(dǎo)致其土壤微生物分解狀況發(fā)生改變,從而影響土壤腐殖質(zhì)分解。因此在進(jìn)行大尺度森林土壤碳循環(huán)研究時(shí)應(yīng)綜合考慮土壤類型、海拔、年均溫等環(huán)境因子。

        4 結(jié) 論

        云南省森林土壤表層有機(jī)碳含量為 8.40~199.73 g·kg–1,平均含量為 51.37 g·kg–1;土壤可提取腐殖質(zhì)碳含量為 2.54~84.02 g·kg–1,平均含量為24.52 g·kg–1,均高于全國平均水平;胡富比均值小于 1,土壤腐殖質(zhì)聚合度較低。從不同區(qū)域來看,土壤腐殖質(zhì)組分分布特征表現(xiàn)為滇西北、滇東北較高,滇中、滇南較低?;貧w分析結(jié)果表明,土壤類型、海拔、年均溫是影響云南省森林土壤腐殖質(zhì)組分含量的主導(dǎo)因子,各因素的貢獻(xiàn)程度總體呈現(xiàn)為土壤類型最高,其次為年均溫、海拔,這說明土壤類型對(duì)森林表層土壤腐殖質(zhì)的積累起重要作用。

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