甘南高寒草甸草原不同海拔土壤理化性质分析

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1、甘南高寒草甸草原不同海拔土壤理化性质分析摘要：对甘肃夏河高寒草甸不同海拔梯度的土壤理化性质分异规律进行了研究，以期探究土壤理化性质与海拔之间的关系。结果表明：除0〜10cm土层电导率外，其余各土层土壤理化指标均与海拔呈显著相关（P20）,表明不同海拔土壤理化性质存在一定的差异（表2）。通过对各理化指标在不同土层间的显著性分析，pH在各层间差异不显著，含水量相邻两层差异不显著，电导率、全氮含量、有机质含量均为0~10cm土层与10~20、20~30cm差异显著（P变异系数26.174.6839.3923.8042.57注：变异系数（CV）=100%X（标准差

2、/均值）；同列不同小写字母表示差异显著（P0.05）,而10~20、20~30cmi层，电导率随海拔升高而降低，其土壤电导率均与海拔显著相关（P10〜20cm,此次试验研究结果与其一致。高寒草甸土壤含水量随土层深度的增加而减少，是因为该地区水热同季[14],正常草甸和轻度退化草甸土壤在（T10cm表层草甸植物密生，覆盖度较高，根系较为集中，使表土层水分渗透能力较低，而向下层10~20cm运移的水分较少，20〜30cm土层根系更少，运移的水分也更少，且表层由于草甸植被的覆盖作用，使水分蒸发少[13],也有研究指出，家畜对土壤的践踏，可使0〜10cmi

3、壤颗粒间隙较小，通气透水性变差，降水多集中于土壤表层而不能向下渗透[15]。故表现为0~10cm土壤含水量较10~20cm土层含水量高。土壤酸性的强弱与残落物分解和降水量有密切的关系[16]。研究中，pH呈现先降低后缓慢增加的趋势，这与王瑞永等[17]、党坤良[18]的研究结果相反，他们报道海拔越高，土壤pH先升高后降低。这是研究的地理位置、海拔高度不同引起的差异。由于桑科高寒草甸构成植被的植物中间产物成分增多，加剧酸性淋溶过程，pH逐渐降低[19]o但是在海拔3489m之后，pH又上升，可能是由于海拔升高，温度下降，有机矿化速度较慢，

4、pH有所提高。而且土层越深，土壤酸度越大。是由于大量的枯枝落叶覆盖在土壤表层和降水引起盐基离子的下移，且表层土壤枯枝落叶层有机质的分解过程中产生的中间产物单宁有机酸多，致使土壤pH均有所下降；又由于采样时间是在6月初，此时是高寒草甸的暖季，降水较多，土壤剖面中的水分还较丰富，盐基离子的移动处于向下淋洗的过程，造成了随土层深度的增加酸性降低。但土壤pH下降程度的差异主要是由不同海拔高度接受降水量的大小和有机质含量、土壤母质类型等因子造成。土壤电导率可作为土壤盐碱度的一个综合性参考指标[20],在一定浓度范围内，水溶性含盐量与电导率成正相关[21]。0

5、~10cm土层土壤电导率随海拔梯度先降低后升高，且0〜10cm土层电导率均明显高于10〜20、20~30cm土层。根据杨帆等[22]的研究结果，土壤盐渍化程度严重的地方土壤表层积盐多于下层土壤积盐。表明该地草原出现退化，土壤盐类离子浓度升高，盐渍化程度加重。在10〜20、20〜30cm处，海拔越高，电导率显著降低。其中，20^30cm土层的电导率在海拔3489cm之后趋于平缓。结合该地pH和含水量变化规律，海拔越高，土壤含水量越高，盐类离子浓度下降，这可能是造成电导率降低的原因之一。(T10cm表土层全氮量随海拔上升而迅速增加，土壤氮含量随土壤剖面深度

6、增加而逐渐变小，其原因是因为表层土壤好气性微生物活动强烈，从而使表层土壤氮含量变化较大[23]。而10~20、20~30cm土层，呈现先缓慢降低后平缓增加的现象，可能与不同海拔高度草地凋落物种类与数量以及草地温湿度有关[24]。人类活动干扰对高寒草甸植被盖度具有显著影响[25],桑科草原的牧户多住在3064〜3489m的较低海拔处，人为影响因素较多，放牧强度较高海拔处大，且多有鼠害，使得这些地方的草地生物量较少。由此也说明了该地区已出现退化现象。研究区内土壤有机碳和全氮含量相对较高，这与柳领君[15]的研究结果一致，原因是研究区属于天然高山

7、草甸，受农业活动影响较小，高山草甸根系茂密发达，植物残体的归还量大，并且研究区内全年的气温较低、土壤含水量大，土壤有机质分解较慢、积累量大，土壤的腐殖质层较厚等[26]。且总体呈随海拔升高而有机质含量增加的趋势，这与刘伟等[27]的研究结果一致，而王琼芳等[28]结果表明，土壤有机碳含量与海拔呈负相关，所以有待更多的研究来验证海拔对土壤碳含量的影响。表层土有机质主要受气候、植被类型以及人为活动的影响。高海拔处人为活动较少，放牧程度低，植被盖度高，土壤含水量较高，故土壤碳蓄积量较深层土高。李亚娟等[29]对不同草地分层取样分析结果也表明随土壤

8、深度的增加有机碳含量均呈下降趋势。4结论综上所述，除0〜10cm土