应用与环境生物学报 ›› 2024, Vol. 30 ›› Issue (04): 715-725.DOI: 10.19675/j.cnki.1006-687x.2023.09003
吴芳, 孙慧兰, 田中平, 叶茂, 刘天弋, 杨涵, 金晓亮
摘要: 森林土壤有机碳(SOC)库对于维持生态系统碳平衡具有重要意义.然而,关于天山西部山地森林SOC垂直变化规律及其影响因素的解释仍然存在争议.在天山西部山地沿两条海拔梯度建立固定样地,实时监测微气候,结合GIS技术提取平面曲率(FC)、剖面曲率(PC)、地形起伏度(TR)、地表粗糙度(SR)和归一化植被指数(NDVI)等环境变量,采用地理加权回归模型(GWR)模拟森林SOC的空间分布特征,解析SOC海拔格局的驱动因素.结果表明:(1)天山西部森林土壤表层(0-20 cm)SOC平均含量(64.65-123.3 g/kg)远高于全国森林(42.4 g/kg)及中纬度其他山地生态系统(20.61-83.72 g/kg).(2)该地区森林SOS含量随海拔升高表现为单峰型分布(西天山)或随海拔升高呈现线性增长(野核桃沟),并没有形成统一的分布格局.(3)GWR模型分析指出,在西天山,环境垂直变化明显,土壤营养元素与微气候对SOC的空间分布起着更加重要的作用,主要影响因子为全钾(TK)、土壤pH、铵态氮(NH4-N)和土壤年均温(SMAT);相较之下,野核桃沟海拔高差较小,土壤营养元素对SOC分布的影响更强,尤其是全氮(TN)、硝态氮(NO3-N)、pH值和TK.总体而言,天山西部森林SOC含量丰富,其分布主要受土壤营养元素与微气候综合影响,加之两个山地海拔跨度不同,导致环境垂直梯度的差异性影响,从而形成SOC沿海拔梯度变化的不同分布格局.该区SOC分布特征研究结果为森林的利用与管理提供了数据支持.(图6表5参70)
中图分类号: