川西亚高山针阔混交林乔木层生物量、生产力随海拔梯度的变化

海拔上升与植被变化规律全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：近年来，随着全球气候变化加剧，人们对于海拔上升与植被变化之间的关系越来越关注。

海拔上升对植被的影响是一个复杂的过程，涉及到气候变化、土壤条件、植物适应能力等多个因素。

本文将从海拔上升的原因、植被的特点以及海拔上升与植被变化规律等方面进行探讨。

我们需要了解海拔上升的原因。

海拔是指地表某一点到海平面的垂直高度，海拔上升是指从海平面向山顶方向的高度逐渐增加的过程。

海拔上升的主要原因包括地形变化、地理位置、气候条件等因素。

随着海拔的增加，气温和气压逐渐降低，同时光照强度、降水量等气候条件也会发生变化，这些因素直接影响了植被的分布。

在低海拔地区，由于气温较高、降水量充足，植被多样性较高。

常见的植被类型包括热带雨林、亚热带常绿阔叶林等。

这些地区的植被生长旺盛，物种丰富，生态系统功能完善。

然而随着海拔的上升，气温逐渐降低，植被类型也会发生变化。

在海拔较高的地区，由于气温较低、气压较高，植被生长条件相对恶劣。

常见的植被类型包括寒带针叶林、高山草甸等。

这些地区的植被适应能力较强，能够忍受低温、缺氧等恶劣环境条件。

植物的形态特征也会发生变化，如植物的叶片变小、多毛化等。

海拔上升与植被变化之间存在着一定的规律。

一般来说，随着海拔的增加，气温逐渐降低，气压逐渐增加，光照强度和降水量也会发生变化，这些因素直接影响了植被的分布。

在低海拔地区，植被种类多样，植被覆盖度较高；而在高海拔地区，植被种类较少，植被覆盖度较低。

在不同海拔地区，植被的类型和特征也会有所不同，如植物的形态、生活习性等。

除了气候条件的影响外，土壤条件也是影响植被变化的重要因素。

随着海拔的上升，土壤的类型和质地也会发生变化，从而影响植物的营养吸收和生长发育。

有些植物对土壤的要求较高，只能在特定的土壤类型上生长；而有些植物对土壤的要求较低，能够适应多种土壤条件。

海拔上升与植被变化之间存在着密切的关系。

4种典型地带性森林生态系统碳含量与碳密度比较王斌;杨校生【摘要】以中国生态系统研究网络长期定位观测的热带、亚热带和温带地区4种地带性顶级森林群落类型,即西双版纳热带季节雨林、鼎湖山亚热带常绿阔叶林、哀牢山中山湿性常绿阔叶林和长白山阔叶红松林为基础,分析比较4种森林类型的碳含量和碳密度及其空间分布格局.结果表明,哀牢山和长白山植被碳含量略高于西双版纳和鼎湖山,植被碳含量从大到小依次为乔木层、灌木层和草本层;西双版纳总碳密度为250.78 t/hm2,鼎湖山为248.72 t/hm2,哀牢山为530.13 t/hm2,长白山为254.67 t/hm2,其中西双版纳、鼎湖山和长白山植被层碳密度高于土壤层碳密度,而哀牢山土壤层碳密度要高于植被层碳密度.【期刊名称】《湖南农业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(036)004【总页数】7页(P464-469,473)【关键词】地带性森林;碳含量;碳密度【作者】王斌;杨校生【作者单位】中国林业科学研究院,亚热带林业研究所,浙江,富阳,311400;中国林业科学研究院,亚热带林业研究所,浙江,富阳,311400【正文语种】中文【中图分类】Q948.1随着全球气候问题日益严峻，陆地生态系统在全球碳循环动力学中的作用受到越来越多的重视．森林维持的植被碳库约占全球植被碳库的86%[1]，维持的土壤碳库约占全球土壤碳库的73%[2]．同时，森林生态系统具有较高的生产力，每年固定的碳约占整个陆地生态系统的2/3[3-4]，因此，森林状况很大程度上决定了陆地生物圈是碳源还是碳汇[5]．近年来，很多学者采用不同方法对森林生态系统碳含量与碳密度及其空间差异进行研究，并取得了一系列研究成果[6-13]．已有研究表明，中国森林植被碳库主要集中在东北和西南地区，平均碳密度以西南、东北以及西北地区较高[14-15]．中国土壤碳密度大致是东部地区随纬度的增加而递增，北部地区随经度减小而递减，西部地区随纬度减小而增加，最高土壤碳密度出现在寒冷的东北地区和青藏高原东南缘[16-17]．由于采用的方法不同，加上森林生态系统碳密度和碳储量的空间异质性以及随时间变化的复杂性，对中国森林植被和土壤碳库的估算还存在较大的差异[15-19]．相对于区域尺度的研究而言，目前还很少利用样地资料研究不同气候带森林生态系统碳含量与碳密度及其空间差异，因此，采用实测数据及能够定量确定陆地生态系统碳循环的通用方法，研究不同森林类型的碳含量和碳密度，对于提高中国森林生态系统碳循环研究水平具有重要意义．近几年，中国生态系统研究网络（CERN）在单站水平上取得了很大的进展，但单站的长期定位监测、试验和研究具有明显的局限性，而多站按照统一规范开展的联网监测、试验和研究，可以揭示出更具普遍性的规律，解决地学和生物学等领域中更具复杂性的问题[20]．笔者利用CERN长期定位观测的热带、亚热带和温带地区4种地带性顶级森林群落类型，即西双版纳热带季节雨林、鼎湖山亚热带常绿阔叶林、哀牢山中山湿性常绿阔叶林和长白山阔叶红松林资料，分析比较4种森林类型的碳含量和碳密度分配特征及其差异，以期进一步了解中国不同气候区森林生态系统的碳循环及其对气候变化的响应．1 样地自然条件概况4个样地均是CERN长期定位观测样地，分别属于西双版纳热带雨林生态系统研究站、鼎湖山森林生态系统研究站、哀牢山森林生态系统研究站和长白山森林生态系统研究站，样地保护完好，无放牧及森林砍伐，人为干扰活动较少．热带季节雨林样地位于西双版纳勐仑自然保护区北片的核心地带，是热带北缘的顶级群落类型，以绒毛番龙眼（Pometia tomentosa）、千果榄仁（Terminalia myriocarpa Huerch）为标志种；灌木层主要由乔木的幼树组成，较常见的灌木种类有染木（Saprosma ternatum）、包疮叶（Measa indica）、锈毛杜茎山（Measa permollis）等；草本层主要由乔木的幼苗和蕨类植物组成，较常见的草本种类有楼梯草（Elatostema parvum）、山壳骨（Pseudoranthemum malaccense）、莠竹（Microstegium ciliatum）等；凋落物厚度0～3 cm．亚热带季风常绿阔叶林样地位于鼎湖山自然保护区内，植被保护良好，属群落演替顶级阶段，乔木层优势种为锥栗（Castanopsis chinensis）、荷木（Schima superba）、云南银柴（Aporosa yunnensis）等；林下灌木以光叶山黄皮（Randia canthioides）、柏拉木（Blastus cochinchinensis）、黄果厚壳桂（Cryptocarya concinna）为主；草本以沙皮蕨（Hemigramma decurrins）为主，层间植物比较丰富；凋落物厚度0～3 cm．中山湿性常绿阔叶林样地位于哀牢山徐家坝中心地带，属亚热带山地气候，干雨季分明，群落演替稳定，乔木树种主要由壳斗科（Fagaceae）、茶科（Theaceae）、樟科（Lauraceae）及木兰科（Magnoliaceae）组成；灌木层主要以禾本科的箭竹（Fargesia spathacea）为优势种并组成显著层片；草本以滇西瘤足蕨（Plagiogyria communis）、钝叶楼梯草（Elatostema obtusum）为主；凋落物厚度0～5 cm．阔叶红松林样地位于吉林省安图县二道白河镇，为原始森林干扰后自然演替的顶级群落，乔木层优势种为红松（Pinus koraiensis）、紫椴（Tilia amurensis）、假色槭（Acer pseudosieboldianum）等；林下灌木以东北山梅花（Philadelphus schrenkii）和光萼溲疏（Deutzia glabrata）为主；草本以毛缘苔草（Carex pilosa）、丝引苔草（Carex remotiuscula）为主；枯枝落叶及腐殖质层厚度0～11 cm．各样地的具体地理环境条件见表1．表 1 样地的基本情况Table 1 Description of study plots样地森林类型平均林龄/年面积/ m2海拔高度/ m 地理位置坡度/（°）年均气温/℃＞10 ℃年积温/℃年均降水量/mm年均相对湿度/%西双版纳季节雨林150****073021°57′39.4″N，101°12′00.4″E 22 21.8 4 387.9 1 506.3 86鼎湖山常绿阔叶400 2 500 300 23°10′9.9″N，112°32′22.64″E 30 21.0 7 495.7 1 996.0 80哀牢山中山湿性130 10 000 2 488 24 °32′53″N，101°01′41″E 15 11.0 3 420.0 1 931.1 86长白山阔叶红松140 1 600 784 42°24′11″N，128°05′44″E 2 3.50 2 335.0 750.0 712 研究方法2.1 生物量估算及碳含量测定研究数据来自CERN所属西双版纳站、鼎湖山站、哀牢山站和长白山站提交的2004—2005年的定位观测数据，所有数据调查均按照CERN长期定位观测技术标准执行．由于4个台站已经按照要求统一建立了对应样地各树种的生物量估算模型（约60个树种、240个方程），本研究借用这些已建立的模型计算4种森林类型的生物量．哀牢山的凋落物现存量每隔4月调查1次，西双版纳每隔3月调查1次，鼎湖山每年12月调查1次，长白山每年8月调查1次．植被层碳含量测定是在永久样地的外围按照每层的优势种，每种选择2～3株，乔木分树干、枝、叶、根；灌木分茎、叶、根；草本分地上、地下部分层采样．在凋落物现存量调查的样地内，凋落枝、叶各取约 200 g样品．将土壤层划分为 5个层次（0～10 cm、＞10～20 cm、＞20～40 cm、＞40～60 cm、＞60～100 cm）分层采样．对土壤样品按粒级分类，计算粒径＞2 mm的石砾含量．所有样品烘干至恒重，测定含水量，磨碎后，用K2Cr2O7容量法测定碳含量；同时按10 cm一个等级测定0～100 cm各土层容重[21-22]．2.2 土壤有机碳密度计算土壤有机碳密度是由土壤有机碳含量、土壤容重以及土体中粒径＞2 mm石砾的体积分数共同确定的，其计算公式参见文献[23]．2.3 碳密度估算生态系统总的碳密度由3部分组成，即植被层、凋落物层和土壤层，其中植被层主要由乔木、灌木和草本组成，凋落物层主要由枯枝落叶层和半分解层组成，土壤层则主要由腐殖质层和矿质土层组成．根据测定的不同层次的碳含量和生物量（或土壤容重），估算森林生态系统总的碳密度．3 结果与分析3.1 生物量组成不同森林类型各层生物量结果见表2．表 2 不同森林类型各层生物量Table 2 Biomass composition in different layers of four forest type t/hm2样地干枝叶根枝叶根地上部地下部枯枝枯叶乔木层生物量灌木层生物量草本层生物量凋落物层生物量西双版纳 222.76 35.28 4.20 63.10 1.18 0.21 0.40 0.60 0.49 0.51 1.62鼎湖山 164.99 87.99 6.53 57.54 0.29 0.17 0.21 0.66 0.37 0.84 1.84哀牢山 310.66 62.34 3.18 89.94 3.19 0.50 0.96 0.48 0.36 4.56 3.25长白山 164.94 29.22 4.11 58.80 3.50 0.49 1.79 0.10 0.15 4.55 10.10从表2可以看出，4种森林类型植被层生物量从大到小依次为哀牢山、西双版纳、鼎湖山和长白山，热带亚热带森林植被层生物量高于温带森林，但不同层次之间有所区别，乔木层和草本层的变化规律基本一致，灌木层则相反．4种森林类型凋落物现存量从大到小依次为长白山、哀牢山、鼎湖山和西双版纳，温带森林凋落枝叶现存量明显高于热带亚热带森林，与已有研究结论[24]基本一致．全球热带雨林平均生物量约为450 t/hm2，热带季雨林和常绿林约为 350 t/hm2，温带落叶针阔混交林约为280 t/hm2[25]．本研究中，西双版纳、鼎湖山和长白山的生物量稍低于全球平均水平，而哀牢山中山湿性常绿阔叶林生物量则高于全球平均水平．3.2 植被层碳含量和碳密度不同森林类型植被层碳含量和碳密度计算结果列于表3和表4．从表3可以看出，4种森林类型植被层碳含量在不同器官和不同层次中的分配不同，西双版纳和鼎湖山乔木层树干的碳含量最高，灌木层根的碳含量最高，而哀牢山和长白山乔木层叶的碳含量最高，灌木层茎的碳含量最高；除鼎湖山草本层叶的碳含量大于根的外，其他3种森林类型均是根的碳含量大于叶的．碳含量在不同层次植被的分布有较明显的规律，从大到小依次为乔木层、灌木层和草本层．目前通过植被碳含量实测值来估算碳密度的例子不多，学者们通常采用碳转换系数（0.45或0.50）来估算[5-6]．本研究结果表明，由于树种组成以及种群结构的不同，不同气候区植被的碳转换系数略有不同，4种森林类型中哀牢山和长白山的碳转换系数略高于西双版纳和鼎湖山．表 3 不同森林类型植被层碳含量Table 3 Carbon content of plant in different forest types g/kg长白山站乔木层采样时未区分干和枝；全林加权平均碳含量=总碳密度/总生物量．样地乔木层碳含量灌木层碳含量草本层碳含量全林加权平均干枝叶根茎叶根叶根西双版纳 472.50 467.10 462.82 470.48 463.61 458.12 466.51 424.15 449.69 471.24鼎湖山 478.07 463.15 434.29 456.01 449.49 448.40 452.83 428.12 410.14 468.86哀牢山 508.61 508.67 529.01 503.63 504.21 469.19 501.07 471.67 471.83 507.62长白山 490.85 529.26487.78 493.36 433.81 464.53 407.11 428.38 490.42表 4 不同森林类型植被层碳密度Table 4 Carbon density of plant in different forest types t/hm2样地干枝叶根茎叶根叶根全林合计乔木层碳密度灌木层碳密度草本层碳密度西双版纳 105.25 16.48 1.94 29.69 0.55 0.10 0.19 0.25 0.22 154.67鼎湖山 78.88 40.75 2.84 26.24 0.13 0.08 0.10 0.28 0.15 149.45哀牢山 158.00 31.71 1.68 45.30 1.61 0.23 0.48 0.22 0.17 239.40长白山 95.31 2.17 28.68 1.73 0.21 0.83 0.04 0.06 129.03从表4可以看出，4种森林类型中，哀牢山碳密度最高，其次是西双版纳和鼎湖山，长白山碳密度最低．碳密度从大到小依次为乔木层、灌木层和草本层．赵敏[19]利用中国第4次（1989—1993年）森林资源调查资料，估算中国森林植被的平均碳密度为41.321 t/hm2；周玉荣[5]应用相同的森林资源调查资料，估算植被的平均碳密度为57.07 t/hm2；本研究4种森林类型的平均碳密度为168.137 t/hm2，从中可以看出，随着植被的保护和演替发育，中国森林将发挥巨大的碳汇作用．王绍强等[26]通过对中国陆地自然植被碳含量空间分布特征的研究，认为中国陆地总体上表现出东部地区植被碳密度和碳含量随纬度增加而降低的趋势；李海涛等[27]对赣中亚热带森林植被碳密度的空间变化规律研究结果也表明，植被的碳密度与纬度存在显著的相关关系，随着纬度增加植被碳密度递减．从本研究结果来看，除哀牢山乔木层碳密度较高、鼎湖山灌木层碳密度较低之外，4种森林类型不同层次碳密度地带性变化的总趋势是乔木层和草本层的碳密度随纬度增加而降低，灌木层的碳密度随纬度增加而增加．3.3 凋落物层碳含量和碳密度不同森林类型凋落物层碳含量和碳密度计算结果如表5所示．表 5 不同森林类型凋落物层的碳含量和碳密度Table 5 Carbon content and carbon density of litterfall in different forest types碳含量/（g·kg－1）碳密度/（t·hm－2）样地凋落枝凋落叶加权平均凋落枝凋落叶合计西双版纳458.33 467.17 465.05 0.23 0.76 0.99鼎湖山 471.44 528.00 507.46 0.39 0.97 1.36哀牢山 526.44 546.25 533.93 2.40 1.77 4.17长白山 471.94 512.16 499.66 2.15 5.17 7.32从表5可以看出，4种森林类型凋落叶的碳含量均高于凋落枝，哀牢山凋落枝和凋落叶的碳含量最高，西双版纳凋落枝和凋落叶的碳含量最低．和植被乔木层、灌木层枝叶碳含量的平均值相比，叶凋落物的碳含量增加，而枝在凋落后的变化情况不同，鼎湖山和哀牢山的碳含量增加，西双版纳和长白山的碳含量降低．从4种森林类型分布的纬度梯度来看，凋落物层碳密度随纬度增加而增加的趋势明显，温带针阔混交林凋落物碳密度明显高于热带亚热带阔叶林．吕晓涛[28]采用森林年凋落量计算西双版纳热带季节雨林凋落物层的碳密度为4.835 t/hm2，远高于本研究结论．考虑到热带季节雨林凋落物分解迅速，笔者认为采用凋落物现存量表示凋落物层的碳密度更合理．3.4 土壤层的碳含量和碳密度不同森林类型土壤层的碳含量和碳密度计算结果列于表6和表7．表 6 不同森林类型土壤层的碳含量Table 6 Carbon content of soil in different forest types样地 0～10 cm ＞10～20 cm ＞20～30 cm ＞30～40 cm ＞40～50 cm ＞50～60 cm＞60～70 cm ＞70～80 cm ＞80～90 cm ＞90～100 cm 碳含量/ （g·kg－1）西双版纳 17.34 10.31 7.17 7.17 4.78 4.78 4.43 4.43 4.43 4.43鼎湖山 31.40 11.89 10.21 10.21 5.18 5.18 5.15 5.15哀牢山 122.05 82.34 58.94 58.94 40.87 40.87 29.62 29.62 29.62 29.62长白山 104.70 17.70 4.95 3.87 3.87 3.43 3.43 3.60 3.60 3.60表 7 不同森林类型土壤层的碳密度Table 7 Carbon density of soil in different forest types t/hm2样地 0～10 cm ＞10～20 cm ＞20～30 cm ＞30～40 cm＞40～50 cm＞50～60 cm＞60～70 cm＞70～80 cm＞80～90 cm ＞90～100 cm 合计碳密度西双版纳 21.10 13.62 10.38 10.63 6.74 7.07 6.56 6.28 6.28 6.45 95.11鼎湖山 28.79 14.86 12.69 12.69 7.94 7.94 6.50 6.50 97.91哀牢山51.60 40.90 32.48 31.23 25.15 26.92 19.61 19.22 19.69 19.76 286.56长白山47.81 22.66 7.97 6.48 6.17 5.42 5.33 5.57 5.49 5.42 118.324种森林类型中，哀牢山中山湿性常绿阔叶林和长白山阔叶红松林具有较明显的腐殖质层，0～10 cm土层内的碳含量主要反映的是土壤腐殖质层的碳含量情况．从表6可以看出，4种森林类型0～100 cm（鼎湖山80 cm）土层的平均碳含量从大到小依次为哀牢山、鼎湖山、长白山和西双版纳．随着采样深度增加，土壤层碳含量逐渐降低，其中长白山腐殖质层（0～10 cm）到矿质土层（＞10～20 cm）的碳含量降低最明显，相差6倍左右．从20 cm开始，不同采样深度土壤层的碳含量从大到小依次是哀牢山、鼎湖山、西双版纳和长白山，并且长白山矿质土层的碳含量要明显小于其他3种森林类型．中国土壤有机碳库的分布格局存在由热带雨林到北方针叶林之间土壤碳密度随纬度升高而增加的趋势[16]．从表7可以看出，除哀牢山外，本研究支持这一结论．形成这种格局主要是由于热带亚热带地区高温多湿，使得土壤微生物活动加剧，土壤中有机质易于分解，而温带阔叶红松林全年平均气温较低，凋落物C/N比值高，不易分解，土壤表层的腐殖质积累过程明显，从而使得土壤有机碳积累多．全球土壤平均碳密度约为 104.00～107.70 t/hm2[29-30]．王绍强等[16]应用中国第1次土壤普查资料估算中国陆地生态系统土壤有机碳平均密度为108.30t/hm2．从表7可以看出，西双版纳和鼎湖山土壤碳密度低于全国平均值，而哀牢山和长白山高于全国平均值．4种森林类型总的土壤碳密度平均值为149.473 t/hm2，是全球以及中国土壤碳密度平均值的1.4倍左右．从森林演替角度来看，中国森林土壤具有一定碳汇能力．3.5 总碳密度比较不同森林类型总碳密度计算结果如表 8所示.从大到小依次为哀牢山、长白山、西双版纳和鼎湖山，哀牢山中山湿性常绿阔叶林的碳密度最高，其他3种森林类型总的碳密度相差不大．西双版纳、鼎湖山和长白山植被层的碳密度高于土壤层的碳密度，而哀牢山土壤层的碳密度要高于植被层的碳密度．表 8 4种森林类型不同层次的碳密度Table 8 Carbon density of different layers in four forest types t/hm2碳密度样地植被层凋落物层土壤层合计西双版纳 154.67 1.00 95.11 250.78鼎湖山 149.45 1.36 97.91 248.72哀牢山239.40 4.17 286.56 530.13长白山 129.03 7.32 118.32 254.674 小结不同森林生态系统碳含量和碳密度通常存在较大差异．受研究条件限制，已有关于森林生态系统碳密度地带性分布规律研究中[16,26-27]，很少从样地角度研究这种差异，这主要是因为在某一区域范围内，森林生态系统的碳密度受林分和立地因子的影响，各森林类型的主要林分因子（如林分年龄）和立地因子（如海拔、坡度）存在较大差异，使结果不存在可比性．本研究所选的4种森林类型，均属于地带性顶级森林群落类型，碳密度可认为是相同气候条件下森林生态系统可蓄积的最大碳量，因此，4种森林类型碳含量和碳密度的差异，对于研究森林生态系统碳密度的地带性分布规律具有一定指导意义．同时，通过将这些森林生态系统的观测数据与当地干扰程度不同的森林生态系统进行比较，可用于指导区域森林的保护、经营和管理，使其蓄积更多的碳，这对减缓全球大气CO2浓度升高也有着重要意义．通过与已有研究结论的比较可以看出，无论是从植被层的碳密度还是从土壤层的碳密度来看，中国森林植被都具有巨大的碳汇潜力，因此，合理经营与管理现有森林植被意义重大．衷心感谢中国生态网络研究中心提供数据支持．英文编辑：胡东平【相关文献】[1] Woodwell G M，Whittaker R H，Reiners W A，et al． The biota and the world carbon budget[J]．Science，1978，199：141-146． [2] Post W M，Emanuel W R，Zinke P J，et al．Soil carbon pools and 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专题06 自然环境的整体性与差异性（2024·湖南）美国西南部某河源的小型谷地，气候较干旱。

该地品尼松生长缓慢，分枝点低，雨水下渗为其生长提供水源，外力作用会影响其生长状态。

1905年后该地降水增多。

如图示意谷底的品尼松生长演变过程，以及相应的年轮增长距平值。

据此完成下面小题。

1．（要素的相互影响）在谷底冲沟附近，有部分品尼松树干下半部原有枝条消失，最可能是因为（）A．常受干热风影响B．土壤养分流失C．曾被沉积物掩埋D．遭受低温冻害2．（要素的相互影响）在乙时期，谷坡的品尼松年轮增长距平值与谷底的相反，可能原因是谷坡（）A．降水增加改善了水分条件B．坡面有利于阳光照射C．地下水位上升加剧盐碱化D．被侵蚀导致根系裸露【答案】1．C 2．D【解析】1．由图可知，谷底冲沟附近分布大量的沉积物Ⅱ，在品尼松生长演变过程中下半部原有枝条容易被沉积物掩埋，被掩埋后，原有枝条枯落，进入沉积物，沉积物受侵蚀而出现冲沟，C正确；受干热风影响、土壤养分流失、遭受低温冻害，会影响品尼松树整体的生长速度和生长状态，可能造成品尼松树干枯死亡，而不是仅下半部原有枝条消失，ABD错误。

故选C。

2．由图可知，乙时期谷底品尼松年轮增长距平值大于0，谷坡与其相反，说明谷坡品尼松年轮增长距平值小于0，可推测谷坡品尼松生长较慢；结合图中乙时期出现冲沟以及材料中提到1905年后降水增多，可推测谷坡受流水侵蚀加剧，导致谷坡上品尼松根部沉积物受侵蚀，导致根系裸露，不利于品尼松从土壤中获取水分和养分，影响了其生长，D正确；若考虑降水增加改善了水分条件，坡面有利于阳光照射，则AB 项均有利于植物生长，使得品尼松生长较快，AB 错误；谷坡地势较高，地下水位上升加剧盐碱化主要影响谷底植被生长，谷坡植被受影响不大，C错误。

故选D。

（2024·甘肃）班克斯半岛位于新西兰南岛东侧，整体轮廓浑圆，海岸线曲折，地形崎岖。

半岛以西的坎特伯雷平原草原广袤，平原东部城市克赖斯特彻奇多年平均降水量约650毫米，7月多年平均最低气温1.9℃。

第43卷第2期生态科学43(2): 95–101 2024年3月Ecological Science Mar. 2024 欧芷阳, 郑威, 庞世龙, 等. 广西猫儿山优势木本植物叶功能性状关联性沿海拔梯度的变化规律[J]. 生态科学, 2024, 43(2): 95–101.OU Zhiyang, ZHENG Wei, PANG Shilong, et al. Altitude variation in covariation of the leaf functional traits of dominant woody plants in Mao'er Mountain of Guangxi[J]. Ecological Science, 2024, 43(2): 95–101.广西猫儿山优势木本植物叶功能性状关联性沿海拔梯度的变化规律欧芷阳1,2,*, 郑威1,2, 庞世龙1,2, 何峰1,2, 申文辉1,2, 谭一波1,2, 陈始贵1,21. 广西壮族自治区林业科学研究院, 南宁5300022. 广西漓江源森林生态系统国家定位观测研究站, 桂林541316【摘要】为揭示植物对海拔差异导致的环境变化的适应策略, 以猫儿山不同海拔梯度上的5个植物群落为研究对象, 测定了群落优势树种的叶含水率(LWC)、叶干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)、叶体积(LV)、叶厚度(LT)、叶组织密度(LTD)以及比叶重(SLW)等7个功能性状, 运用单因素方差分析、Pearson相关分析以及标准化主轴法分析了猫儿山植物叶功能性状的海拔分异规律及性状组合关系。

结果显示7个叶功能性状变异系数的大小顺序为SLA>LV> SLW>LTD>LT>LDMC>LWC。

叶功能性状在海拔梯度上的差异均达极显著水平(P<0.01), 不同性状随海拔的变化规律不一致, 如SLA随海拔升高先升后降、LV则呈下降趋势。

第４０卷第１７期２０２０年９月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．４０，Ｎｏ．１７Ｓｅｐ．，２０２０基金项目：国家自然科学基金促进海峡两岸科技合作联合基金项目（Ｕ１４０５２３１）收稿日期：２０１９⁃０６⁃２３；㊀㊀网络出版日期：２０２０⁃０７⁃１０∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｊｓｈｘｉｅ＠１６３．ｃｏｍＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１９０６２３１３２５黄桥明，吕茂奎，聂阳意，任寅榜，熊小玲，谢锦升．武夷山不同海拔森林表层土壤轻组有机质特征．生态学报，２０２０，４０（１７）：６２１５⁃６２２２．ＨｕａｎｇＱＭ，ＬｙｕＭＫ，ＮｉｅＹＹ，ＲｅｎＹＢ，ＸｉｏｎｇＸＬ，ＸｉｅＪＳ．ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｉｎｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｌｔｉｔｕｄｅｆｏｒｅｓｔｓｉｎＷｕｙｉＭｏｕｎｔａｉｎ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０２０，４０（１７）：６２１５⁃６２２２．武夷山不同海拔森林表层土壤轻组有机质特征黄桥明１，吕茂奎１，聂阳意１，任寅榜１，熊小玲１，谢锦升１，２，∗１福建师范大学地理科学学院，福州㊀３５０００７２湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地，福州㊀３５０００７摘要：土壤轻组有机质是土壤有机质的重要组分，研究轻组有机质在不同森林生态系统土壤中的变化规律对理解土壤有机质形成与转换具有重要意义㊂以福建省武夷山国家级自然保护区不同海拔的常绿阔叶林（海拔６００ｍ）㊁针阔混交林（海拔１０００ｍ）和针叶林（海拔１４００ｍ）为研究对象，利用密度分组方法分离了表层（０ ５ｃｍ和５ １０ｃｍ）土壤轻组有机质，研究了不同海拔森林土壤轻组有机质特征及其影响因素㊂结果表明：针阔混交林表层土壤的轻组有机质含量大于针叶林和常绿阔叶林（Ｐ＜０．０５），并且轻组有机碳的含量变化亦是如此（Ｐ＜０．０５），而轻组有机氮的含量无显著差异（Ｐ＞０．０５）㊂表层土壤对应土层的轻组ＣʒＮ大于土壤ＣʒＮ，针阔混交林轻组ＣʒＮ和土壤ＣʒＮ均大于其他林分类型㊂０ ５ｃｍ与５ １０ｃｍ土层针阔混交林的轻组有机碳㊁氮储量均大于针叶林和常绿阔叶林（Ｐ＜０．０５），并且针阔混交林的轻组有机碳㊁氮储量所占土壤有机碳与总氮的比重均大于其余两种林分㊂０ １０ｃｍ土层针叶林土壤有机碳与总氮含量与储量最高，并随海拔降低而减小，但差异不显著（Ｐ＞０．０５）㊂相关分析结果表明，轻组有机碳㊁氮储量与ＳＯＣ㊁ＤＯＣ㊁ＭＢＣ和细根生物量具有显著相关关系（Ｐ＜０．０５），而与年凋落物量无关（Ｐ＞０．０５），说明地下细根可能是土壤轻组有机质的重要来源㊂因此，在未来气候和植被变化共同作用下，地下细根对土壤轻组有机质的形成可能具有不可忽视的作用㊂关键词：森林类型；气候变化；轻组有机质；碳氮储量ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｉｎｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｌｔｉｔｕｄｅｆｏｒｅｓｔｓｉｎＷｕｙｉＭｏｕｎｔａｉｎＨＵＡＮＧＱｉａｏｍｉｎｇ１，ＬＹＵＭａｏｋｕｉ１，ＮＩＥＹａｎｇｙｉ１，ＲＥＮＹｉｎｂａｎｇ１，ＸＩＯＮＧＸｉａｏｌｉｎｇ１，ＸＩＥＪｉｎｓｈｅｎｇ１，２，∗１ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＦｕｊｉａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０００７，Ｃｈｉｎａ２ＣｕｌｔｉｖａｔｉｏｎＢａｓｅｏｆＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｕｍｉｄＳｕｂｔｒｏｐｉｃａｌＭｏｕｎｔａｉｎＥｃｏｌｏｇｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０００７，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｏｉｌｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ．ＩｔｉｓｃｒｕｃｉａｌｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒａｎｄｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅｂｙｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒａｌｏｎｇａｎｅｌｅｖａｔｉｏｎｇｒａｄｉｅｎｔｉｎｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌＣｈｉｎａ．Ｔａｋｉｎｇｅｖｅｒｇｒｅｅｎｂｒｏａｄ⁃ｌｅａｖｅｄｆｏｒｅｓｔ（ＥＢＦ），ｍｉｘｅｄｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓａｎｄｂｒｏａｄ⁃ｌｅａｖｅｄｆｏｒｅｓｔ（ＢＣＦ），ａｎｄｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓｆｏｒｅｓｔ（ＣＦ）ａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｌｔｉｔｕｄｅｓ（ｆｒｏｍｌｏｗｔｏｈｉｇｈｅｌｅｖａｔｉｏｎ）ｉｎＷｕｙｉｓｈａｎＮａｔｉｏｎａｌＰａｒｋｉｎＦｕｊｉａｎＰｒｏｖｉｎｃｅａｓｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔｓ，ｔｈｅｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｉｎｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌ（０ ５ｃｍａｎｄ５ １０ｃｍ）ｗａｓｓｅｐａｒａｔｅｄｂｙｄｅｎｓｉｔｙｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｅｓ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒａｎｄｉｔｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｏｒｅｓｔｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｉｎＢＣＦｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎＣＦａｎｄＥＢＦｉｎ０ ５ｃｍａｎｄ５ １０ｃｍｓｏｉｌｌａｙｅｒｓ（Ｐ＜０．０５）．Ｔｈｅｐａｔｔｅｒｎｏｆｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｗａｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈｅｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ，ｂｕｔｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｌｉｇｈｔｏｒｇａｎｉｃｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔ（Ｐ＞０．０５）．ＴｈｅｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎＣ／ＮｗａｓｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｓｏｉｌＣ／Ｎ，ａｎｄｔｈｅｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎＣ／ＮａｎｄｓｏｉｌＣ／Ｎｉｎ６１２６㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀ＢＣＦｗｅｒｅｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆｏｔｈｅｒｆｏｒｅｓｔｔｙｐｅｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｓｏｉｌｌａｙｅｒ．Ｉｎ０ ５ｃｍａｎｄ５ １０ｃｍｓｏｉｌｌａｙｅｒ，ｔｈｅｓｔｏｒａｇｅｏｆｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎＢＣＦｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｉｎＣＦａｎｄＥＢＦ（Ｐ＜０．０５），ａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｔｏｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｉｎＢＣＦｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｏｔｈｅｒｔｗｏｆｏｒｅｓｔｓ．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓａｎｄｓｔｏｒａｇｅｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎａｎｄｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎＣＦｗａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｉｎ０ １０ｃｍ，ａｎｄｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｏｆａｌｔｉｔｕｄｅ，ｂｕｔｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｗａｓｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ（Ｐ＞０．０５）．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｔｏｒａｇｅｏｆｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎ，ｄｉｓｓｏｌｖｅｄｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎ，ｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓｓｃａｒｂｏｎａｎｄｆｉｎｅｒｏｏｔｂｉｏｍａｓｓ（Ｐ＜０．０５），ｂｕｔｎｏｔａｎｎｕａｌｌｉｔｔｅｒｆａｌｌ（Ｐ＞０．０５），ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇｔｈａｔｒｏｏｔｄｅｒｉｖｅｄｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｍｉｇｈｔｂｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｏｕｒｃｅｏｆｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｉｎｓｏｉｌ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｗｅｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄｓｏｕｒｃｅｓｍａｙｐｌａｙａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｉｎｓｏｉｌｕｎｄｅｒｆｕｔｕｒｅｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｆｏｒｅｓｔｔｙｐｅ；ｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ；ｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ；ｃａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｓｔｏｒａｇｅ森林土壤有机质在全球碳循环和碳平衡中具有重要作用，也是森林生态系统生产力重要物质基础和土壤质量与健康的重要指标［１⁃２］㊂土壤有机质按密度大小可分为轻组（ｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎ，ＬＦ）和重组（ｈｅａｖｙｆｒａｃｔｉｏｎ，ＨＦ）㊂轻组有机质主要由部分分解的植物残体和动物㊁微生物残骸组成，碳和氮含量高［３］，周转速度快［４］，是易变土壤有机质的主要部分，对植物养分供给㊁平衡土壤碳库和保持土壤肥力特性有重要的作用㊂由于缺乏黏粒等的保护，轻组有机质易受自然与人为干扰的影响［５］，因此对环境的响应比总有机质更为敏感和迅速，能较好地反映出土壤有机碳库的微小变化［６］㊂由于轻组是易变的有机质库，对耕作措施㊁作物种植制度㊁施肥㊁土地利用变化等变化的响应非常敏感㊂如秸秆覆盖处理和免耕处理可以显著提高土壤轻组有机碳［７］；生物有机肥与化肥配施和单施有机肥处理比单施化肥能更大程度上提高了轻组有机碳（ＬＦＯＣ）含量［８］；有的研究表明轻组有机碳明显受土地利用方式的影响，表现为次生林＞人工林＞灌草丛＞坡耕地［９］㊂已有的研究表明，天然林（次生林）的轻组有机碳（ＬＦＯＣ）含量大于人工林［１０］㊂人工混交林的轻组有机碳含量大于人工纯林［１１⁃１２］㊂天然林人工更新后，土壤轻组有机碳含量及占总碳的比例均有降低趋势［１３］㊂同一森林类型不同的海拔条件下，轻组有机碳含量的变化也不相同㊂如在川西高山冷杉林的研究中发现，有研究表明表层土壤轻组有机碳在海拔梯度上是随着海拔升高逐渐增加的［１４］，也有研究表明随海拔升高轻组有机碳表现出双峰特征［１５］，甚至有的研究则发现土壤轻组有机碳含量在海拔梯度上没有明显的变化趋势［１６］㊂这些不同的分布模式，可能是所处的气候条件㊁立地差异，以及微生物［１７］的不同而导致的差异，但其主导轻组有机质变化的因子与其来源尚不清楚㊂借此，本研究选择武夷山不同海拔的典型森林土壤类型为例，试图揭示不同海拔森林类型对土壤轻组有机质的影响，为进一步认识森林土壤有机质及森林管理提供科学依据㊂１㊀试验地概况研究区位于武夷山国家自然保护区（２７ʎ３３ᶄ ２７ʎ５４ᶄＮ㊁１１７ʎ２７ᶄ １１７ʎ５１ᶄＥ），地处福建省西北部，总面积９９９７５ｈｍ２，拥有世界同纬度带现存面积最大㊁保存最完整的中亚热带常绿阔叶林㊂区内动植物资源丰富，森林覆盖率为９６．３％㊂境内以黄岗山为主峰，海拔２１５８ｍ，植被垂直带谱分布完整，沿海拔植被带依次为常绿阔叶林㊁针叶林㊁亚高山矮林和高山草甸，属中亚热带季风气候，年平均气温垂直变化为１９．２ ８．５ħ，降水量为１６００ ３３０３ｍｍ，年平均相对湿度７８％ ８４％，无霜期２５３ ２７２ｄ㊂依据植被类型和海拔选择黄岗山主峰东南坡的常绿阔叶林（Ｅｖｅｒｇｒｅｅｎｂｒｏａｄｌｅａｆｆｏｒｅｓｔ，ＥＢＦ）㊁针阔混交林（Ｍｉｘｅｄｂｒｏａｄｌｅａｆ⁃ｃｏｎｉｆｅｒｆｏｒｅｓｔ，ＢＣＦ）和针叶林（Ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓｆｏｒｅｓｔ，ＣＦ）作为研究对象㊂常绿阔叶林乔木层主要为米槠（Ｃａｓｔａｎｏｐｓｉｓｃａｒｌｅｓｉｉ）㊁甜槠（Ｃａｓｔａｎｏｐｓｉｓｅｙｒｅｉ），林冠较高，郁闭度较大㊂针阔混交林乔木层主要为黄山松（Ｐｉｎｕｓｔａｎｗａｎｅｎｓｉｓ）㊁木荷（Ｓｃｈｉｍａｓｕｐｅｒｂａ），下层以肿节少穗竹（Ｏｌｉｇｏｓｔａｃｈｙｕｍｏｅｄｏｇｏｎａｔｕｍ）为主，土层较厚（４０ｃｍ左右），表层细根较多，地表枯枝落叶较厚（３ ５ｃｍ）㊂针叶林乔木层主要为黄山松，灌木层的植被较少㊂样地基本情况见表１㊂表１㊀研究样地概况Ｔａｂｌｅ１㊀Ｏｖｅｒｖｉｅｗｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｓａｍｐｌｅｐｌｏｔｓ样地Ｓａｍｐｌｅｐｌｏｔｓ海拔Ａｌｔｉｔｕｄｅ／ｍ年均温Ａｎｎｕａｌｍｅａｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／ħ年均降水Ａｎｎｕａｌａｖｅｒａｇｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ／ｍｍ坡度Ｓｌｏｐｅ土壤类型Ｓｏｉｌｔｙｐｅ年凋落量Ａｎｎｕａｌｌｉｔｔｅｒｆａｌｌ／（ｇ／ｍ２）细根生物量Ｆｉｎｅｒｏｏｔｂｉｏｍａｓｓ／（ｇ／ｍ２）树高Ｔｒｅｅｈｅｉｇｈｔ／ｍ胸径ＤＢＨ／ｃｍ密度Ｓｔａｎｄｄｅｎｓｉｔｙ／（棵／ｈｍ２）常绿阔叶林（ＥＢＦ）６００１７．６２３７４．２东南２６ʎ山地红壤６１６．７±４４．２１９７．８±５４．６１０．３１２．０１５８８针阔混交林（ＢＣＦ）１０００１５．８２６７１．０东南２４ʎ山地黄壤６２８．１±７３．６６２５．８±６８．６１３．０１４．６１４２５针叶林（ＣＦ）１４００１４．２３４８７．３东南３１ʎ山地黄壤５５９．３±６４．９１４０．８±５５．２１７．２２５．８４５１㊀㊀ＥＢＦ：常绿阔叶林Ｅｖｅｒｇｒｅｅｎｂｒｏａｄｌｅａｆｆｏｒｅｓｔ；ＢＣＦ：针阔混交林Ｍｉｘｅｄｂｒｏａｄｌｅａｆ⁃ｃｏｎｉｆｅｒｆｏｒｅｓｔ；ＣＦ：针叶林Ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓｆｏｒｅｓｔ２㊀研究方法２．１㊀样品采集２０１６年１１月分别在三个海拔设置５个２０ｍˑ２０ｍ的标准样方，共１５个㊂２０１７年１０月在每个样方内使用内径为２ｃｍ的土钻 Ｓ 型随机㊁多点取表层０ ５ｃｍ和５ １０ｃｍ土样，分别混合，每个海拔土样５个重复，共３０个㊂随后迅速将土壤样品用内含冰袋的保温箱保存，带回实验室处理㊂在室内，挑走土壤中的细根和石块，过２ｍｍ土壤筛混合均匀装袋放入４ħ冰箱保存待分析，并收集土壤中的细根，洗净烘干，挑出土壤中＜２ｍｍ的细根，计算细根生物量㊂每月从设置的凋落物框中收集凋落物并计算年凋落量㊂２．２㊀实验方法土壤轻组和重组有机质的分离采用相对密度分组方法［１８］㊂将１０．００ｇ风干土样放在１００ｍＬ的塑料离心管中，加入５０ｍＬＮａＩ溶液（密度１．７ｇ／ｃｍ３），盖紧手动摇晃混匀，并在往复震荡机上震荡１８０ｍｉｎ，震速１ｍｉｎ往复２５０次㊂分散后的悬浮液以转速４０００ｒｐｍ离心２０ｍｉｎ㊂离心后的上层液通过滤纸抽滤，使轻组物质全部过滤在滤纸上㊂在剩余的重组残留物中加入２５ ３０ｍＬＮａＩ，用涡旋仪将离心后聚在底部的土样，振散混合，再次离心并抽滤，重复上述步骤直至没有可见的轻组物质㊂分离出来的轻组物质用去离子水进行多次冲洗，彻底淋洗掉残留的ＮａＩ溶液，然后将滤纸上的轻组物质洗到预先称重的小烧杯中，在６０ħ烘箱中烘干，获得轻组物质的干质量㊂用玛瑙研钵将烘干后的轻组物质磨碎，并过１００目筛㊂用碳氮元素分析仪（ＥｌｅｍｅｎｔａｒＶａｒｉｏＥＬＩＩＩ，Ｇｅｒｍａｎｙ）测定轻组碳氮含量㊂土壤微生物生物量碳（ＭＢＣ）用氯仿熏蒸 Ｋ２ＳＯ４浸提法测定［１９］㊂土壤可溶性有机碳（ＤＯＣ）使用总有机碳分析仪ＴＯＣ－ＶＣＰＮ测定㊂土壤容重使用环刀法测定㊂２．３㊀数据处理与分析表层土壤特定深度的土壤有机碳和总氮储量计算方法如下：Ｓ＝ＣˑＢˑＤˑ１－Ｇ()ː１０其中，Ｓ为土壤有机碳（ＳＯＣ）或总氮（ＴＮ）储量（ｔ／ｈｍ２），Ｃ为ＳＯＣ（或ＴＮ）含量（ｇ／ｋｇ），Ｂ为土壤密度（ｇ／ｃｍ３），Ｄ为土层深度（ｃｍ），Ｇ为直径﹥２ｍｍ的石砾所占的体积比例（％）㊂运用Ｅｘｃｅｌ２０１３和ＳＰＳＳ２２．０软件对数据进行处理分析㊂单因素方程分析（ｏｎｅ－ｗａｙＡＮＯＶＡ）和ＬＳＤ多重比较法对不同数据间进行差异性比较（Ｐ＜０．０５），Ｐｅａｒｓｏｎ进行相关分析，Ｏｒｉｇｉｎ９．０软件制图㊂所有数据均为５次重复的平均值㊂结果为平均值ʃ标准误差㊂３㊀结果与分析３．１㊀不同森林生态系统表层土壤轻组含量三种林分表层０ ５ｃｍ土壤的轻组含量具有显著差异（Ｐ＜０．０５），其中针阔混交林最大，常绿阔叶林最７１２６㊀１７期㊀㊀㊀黄桥明㊀等：武夷山不同海拔森林表层土壤轻组有机质特征㊀小；针阔混交林分别是针叶林的２．６倍㊁常绿阔叶林的１０．７倍（图１）㊂５ １０ｃｍ土层土壤轻组有机质含量的变化趋势与０ ５ｃｍ土层基本一致，但针叶林和常绿阔叶林无显著差异，并且不同林分间的差异缩小㊂各林分０ ５ｃｍ土层轻组含量均显著高于５ １０ｃｍ土层㊂图１㊀不同海拔表层土壤轻组有机质含量㊀Ｆｉｇ．１㊀Ｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔａｎｄｓ不同字母表示同一土层，不同林分间差异显著（Ｐ＜０．０５）３．２㊀不同森林生态系统表层土壤轻组碳氮含量０ ５ｃｍ土层不同林分轻组的碳含量（ＬＦＣ）和ＳＯＣ含量变化规律均为：针阔混交林﹥针叶林﹥常绿阔叶林（Ｐ＜０．０５）（表２），针阔混交林的轻组的碳含量比针叶林和常绿阔叶林的分别高１８．０％和２７．６％，ＳＯＣ含量分别高２２．３％和１７２．４％㊂在５ １０ｃｍ土层，针阔混交林的轻组的碳含量显著高于针叶林和常绿阔叶林，针叶林和常绿阔叶林之间无显著差异（Ｐ＞０．０５），而ＳＯＣ含量针叶林显著高于针阔混交林和常绿阔叶林，针叶林和常绿阔叶林之间无显著差异（Ｐ＞０．０５）㊂总体上，表层土壤（０ １０ｃｍ）轻组的平均碳含量针阔混交林较高，ＳＯＣ则由高海拔向低海拔降低，针叶林与针阔混交林之间无显著差异（Ｐ＞０．０５）㊂在０ ５ｃｍ土层，轻组的氮含量（ＬＦＮ）变化规律均为：针阔混交林﹥针叶林﹥常绿阔叶林，但林分间的差异不显著（Ｐ＞０．０５）㊂针叶林和针阔混交林土壤ＴＮ含量显著高于常绿阔叶林（Ｐ＜０．０５），分别高出１０８．３％和８６．９％㊂在５ １０ｃｍ土层，轻组的氮含量林分之间无显著差异（Ｐ＞０．０５），而ＴＮ含量针叶林海拔显著高于针阔混交林和常绿阔叶林（Ｐ＜０．０５），分别高出８３．６％和７２．５％，总体上，表层土壤（０ １０ｃｍ）轻组的平均氮含量针叶林较高，但林分间没有显著差异（Ｐ＞０．０５），ＴＮ则由高海拔向低海拔降低，针阔混交林与常绿阔叶林之间无显著差异（Ｐ＞０．０５）㊂在所有土层中，轻组ＣʒＮ比土壤ＣʒＮ大，针阔混交林轻组ＣʒＮ和土壤ＣʒＮ均大于其他海拔㊂表２㊀不同森林表层土壤轻组碳氮含量Ｔａｂｌｅ２㊀Ｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｃａｒｂｏｎ（ＬＦＣ）ａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎ（ＬＦＮ）ｉｎｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔａｎｄｓ土层Ｌａｙｅｒ／ｃｍ森林类型Ｆｏｒｅｓｔｔｙｐｅ轻组碳ＬＦＣ／（ｇ／ｋｇＬＦ）轻组氮ＬＦＮ／（ｇ／ｋｇＬＦ）有机碳ＳＯＣ／（ｇ／ｋｇ土）总氮ＴＮ／（ｇ／ｋｇ土）轻组ＬＦＣʒＮ土壤ＳｏｉｌＣʒＮ０ ５ＣＦ３２９．６±９．５ｂ１２．７±１．９ａ７２．６±１４．５ｂ４．２９±０．９０ａ２６．３８±３．２２ａ１６．９２±０．３３ｂＢＣＦ３８８．８±９．６ａ１３．１±２．１ａ８８．８±１２．０ａ３．８５±０．６１ａ２８．９３±３．７４ａ２３．２２±２．４０ａＥＢＦ３０４．７±１０．８ｃ１１．１±０．７ａ３２．６±５．９ｃ２．０６±０．３５ｂ２７．５４±１．５１ａ１５．８４±０．２３ｂ５ １０ＣＦ３２３．５±２３．０ｂ１０．９±１．６ａ４０．０±１５．４ａ２．５７±０．９２ａ３０．０８±４．３０ｂ１５．４５±０．９０ｂＢＣＦ３７０．５±１５．３ａ８．７±１．６ａ２６．３±８．７２ｂ１．４０±０．３５ｂ４０．００±４．９３ａ１８．５４±１．７９ａＥＢＦ３０４．９±３０．５ｂ９．３±０．５ａ２２．７±２．１ｂ１．４９±０．１７ｂ３２．８７±４．００ｂ１５．２２±０．５３ｂ０ １０ＣＦ３２５．７±１６．３ｂ１１．６±１．５ａ５１．９±１４．１ａ３．２０±０．８５ａ２８．４９±３．４２ｂ１６．２１±０．５１ｂＢＣＦ３７２．６±１６．１ａ１０．１±１．８ａ４４．４±８．２ａ２．１１±０．３９ｂ３７．９９±７．４４ａ２１．０８±１．５２ａＥＢＦ３０５．０±１８．０ｂ１０．１±０．４ａ２７．０±２．７ｂ１．７４±０．１７ｂ３０．２９±２．１１ｂ１５．５４±０．３５ｂ㊀㊀０ １０ｃｍ土层的三种林分的各项值为对应林分０ ５ｃｍ与５ １０ｃｍ土层的值的加权平均数，权重为对应土层的土壤容重；不同小写字母表示同一土层不同海拔间差异显著（Ｐ＜０．０５）３．３㊀不同森林生态系统表层土壤碳氮储量变化在０ ５ｃｍ土层中，３种林分的轻组有机碳储量（ＬＦＯＣ）具有显著差异（Ｐ＜０．０５），针阔混交林最高（达到８１２６㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀４．７ｔ／ｈｍ２），分别为针叶林和常绿阔叶林海拔的２．０倍和５．７倍（表３）㊂ＳＯＣ储量针叶林显著高于针阔混交林和常绿阔叶林，针阔混交林和常绿阔叶林之间无显著差异（Ｐ＞０．０５）㊂５ １０ｃｍ土层，针阔混交林的轻组有机碳储量显著高于针叶林和常绿阔叶林，针叶林和常绿阔叶林之间无显著差异（Ｐ＞０．０５）㊂ＳＯＣ储量变化规律均：为针叶林﹥常绿阔叶林﹥针阔混交林，各林分之间无显著差异（Ｐ＞０．０５）㊂总体上，表层土壤（０ １０ｃｍ）轻组有机碳储量针阔混交林显著高于针叶林和常绿阔叶林，ＳＯＣ储量为针叶林﹥针阔混交林﹥常绿阔叶林，针阔混交林和常绿阔叶林之间无显著差异（Ｐ＞０．０５）㊂所有土层中，轻组有机碳储量占总有机碳储量的比重较小，针阔混交林的轻组有机碳储量占比值最高（Ｐ＜０．０５）㊂在０ ５ｃｍ土层，不同林分轻组有机氮储量（ＬＦＯＮ）变化规律为：针阔混交林﹥针叶林﹥常绿阔叶林（Ｐ＜０．０５），针阔混交林分别为针叶林和常绿阔叶林的１．９倍和５．７倍（表３）㊂针叶林土壤ＴＮ储量显著高于针阔混交林和常绿阔叶林，针阔混交林和常绿阔叶林之间无显著差异（Ｐ＞０．０５）㊂而在５ １０ｃｍ土层ＬＦＯＮ储量林分间的差异不显著（Ｐ＞０．０５），ＴＮ储量与０ ５ｃｍ变化趋势一致㊂总体上，表层土壤（０ １０ｃｍ）ＬＦＯＮ储量与ＬＦＯＣ储量沿海拔的变化趋势一致㊂各林分土壤ＴＮ储量变化趋势表现为针叶林﹥常绿阔叶林﹥针阔混交林㊂所有土层中，轻组有机质氮储量占总氮储量的比重与轻组有机碳储量占总有机碳储量的比重规律类似㊂表３㊀不同森林表层土壤轻组有机碳氮储量及其所占总有机碳与总氮储量的比例Ｔａｂｌｅ３㊀Ｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎ（ＬＦＯＣ）ａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎ（ＬＦＯＮ）ｓｔｏｒａｇｅｓａｎｄｉｔｓｒａｔｉｏｏｆｔｏｔａｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｓｔｏｒａｇｅｉｎｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔａｎｄｓ土层Ｌａｙｅｒ／ｃｍ森林类型Ｆｏｒｅｓｔｔｙｐｅ轻组有机碳ＬＦＯＣ／（ｔ／ｈｍ２）轻组有机氮ＬＦＯＮ／（ｔ／ｈｍ２）有机碳ＳＯＣ／（ｔ／ｈｍ２）总氮ＴＮ／（ｔ／ｈｍ２）ＬＦＯＣ／ＳＯＣ／％ＬＦＯＮ／ＴＮ／％０ ５ＣＦ２．３４ʃ１．０２ｂ０．０９ʃ０．０５ｂ１９．４９ʃ５．３４ａ１．１６ʃ０．３３ａ１１．５８ʃ２．２０ｂ７．６４ʃ２．３０ｂＢＣＦ４．７０ʃ１．２６ａ０．１７ʃ０．０６ａ１４．４９ʃ１．９４ｂ０．６５ʃ０．１２ｂ３２．６１ʃ８．０２ａ２６．５４ʃ７．５０ａＥＢＦ０．８２ʃ０．３５ｃ０．０３ʃ０．０１ｃ１２．１７ʃ３．３０ｂ０．７７ʃ０．２０ｂ６．５８ʃ１．６４ｂ３．８ʃ０．９９ｂ５ １０ＣＦ０．５６ʃ０．１６ｂ０．０２ʃ０．０１ａ１３．６２ʃ４．７６ａ１．０５ʃ０．４４ａ５．６６ʃ２．９６ｂ３．１ʃ２．１３ｂＢＣＦ１．２８ʃ０．３５ａ０．０３ʃ０．０１ａ１０．２０ʃ２．０４ａ０．５４ʃ０．０７ｂ１２．５４ʃ２．６９ａ５．４７ʃ１．６６ａＥＢＦ０．６１ʃ０．２８ｂ０．０２ʃ０．０１ａ１０．８７ʃ０．５１ａ０．７１ʃ０．０５ｂ５．５６ʃ２．３４ｂ２．７ʃ１．５４ｂ０ １０∗ＣＦ２．９１ʃ１．０２ｂ０．１１ʃ０．０５ｂ３３．１１ʃ９．１３ａ２．２１ʃ０．７５ａ８．６６ʃ１．１２ｂ４．９２ʃ０．６６ｂＢＣＦ５．９８ʃ１．６０ａ０．２０ʃ０．０７ａ２４．６９ʃ３．６３ｂ１．１９ʃ０．１８ｂ２４．３０ʃ５．７８ａ１６．８９ʃ４．４９ａＥＢＦ１．４３ʃ０．６０ｂ０．０５ʃ０．０２ｂ２３．０５ʃ３．６０ｂ１．４８ʃ０．２２ｂ６．０３ʃ１．６４ｂ３．２４ʃ１．０５ｂ㊀㊀０ １０ｃｍ土层的三种林分各项值为对应海拔０ ５ｃｍ与５ １０ｃｍ土层平均值的和３．４㊀土壤轻组有机质碳氮储量的影响因子分析如表４所示，表层土壤轻组有机质碳储量（ＬＦＯＣ）与ＴＮ含量㊁ＤＯＣ含量呈显著正相关关系（Ｐ＜０．０５），与ＳＯＣ含量㊁ＭＢＣ含量㊁粉粒含量呈极显著正相关关系（Ｐ＜０．０１），与容重呈极显著的负相关关系（Ｐ＜０．０１）㊂轻组有机质氮储量（ＬＦＯＮ）与ＴＮ含量㊁ＤＯＣ含量具有显著相关关系（Ｐ＜０．０５），与容重呈显著的负相关关系（Ｐ＜０．０５），与ＳＯＣ含量㊁ＭＢＣ含量㊁粉粒含量呈极显著正相关关系（Ｐ＜０．０１），如表５所示，ＬＦＯＣ和ＬＦＯＮ与细根生物量呈极显著正相关关系（Ｐ＜０．０１），而与年凋落物量㊁树高㊁胸径密度没有相关关系（Ｐ＞０．０５）㊂表４㊀表层土壤轻组有机质碳氮储量与土壤理化因子之间的Ｐｅａｒｓｏｎ相关系数Ｔａｂｌｅ４㊀ＰｅａｒｓｏｎｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｂｅｔｗｅｅｎＬＦＯＣａｎｄＬＦＯＮｓｔｏｒａｇｅｓａｎｄｓｏｉｌｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓ有机碳ＳＯＣ总氮ＴＮ可溶性有机碳ＤＯＣ微生物生物量碳ＭＢＣ容重Ｂｕｌｋｄｅｎｓｉｔｙ土壤全磷ＴＰ砂粒Ｓａｎｄ粉粒Ｓｉｌｔ黏粒ＣｌａｙＬＦＯＣ０．７６６∗∗０．５４８∗０．６４０∗０．６６３∗∗－０．６７６∗∗－０．１４８－０．３０６０．７０１∗∗－０．４９９ＬＦＯＮ０．７３７∗∗０．５７２∗０．６２０∗０．６８０∗∗－０．６０６∗－０．２１４－０．３３１０．６７５∗∗－０．４２６㊀㊀∗和∗∗分别表示在Ｐ＜０．０５和Ｐ＜０．０１水平上显著相关９１２６㊀１７期㊀㊀㊀黄桥明㊀等：武夷山不同海拔森林表层土壤轻组有机质特征㊀０２２６㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀表５㊀表层土壤轻组有机质碳氮储量与林分因子之间的Ｐｅａｒｓｏｎ相关系数Ｔａｂｌｅ５㊀ＰｅａｒｓｏｎｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｂｅｔｗｅｅｎＬＦＯＣａｎｄＬＦＯＮｓｔｏｒａｇｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｓｔａｎｄｆａｃｔｏｒｓ年凋落量ＳｔａｎｄｄｅｎｓｉｔｙＴｒｅｅｈｅｉｇｈｔ密度Ａｎｎｕａｌｌｉｔｔｅｒｆａｌｌ细根生物量Ｆｉｎｅｒｏｏｔｂｉｏｍａｓｓ胸径ＤＢＨ树高ＬＦＯＣ－０．０２７０．７６６∗∗０．０６３０．３２３－０．０２３ＬＦＯＮ－０．０８１０．６９７∗∗０．１２７０．３８６－０．０８７４㊀讨论４．１㊀不同森林类型土壤轻组有机质的变化本研究表明，武夷山森林土壤轻组有机质含量在不同林分中的分布不同（图１），其中针阔混交林含量显著高于针叶林和常绿阔叶林（Ｐ＜０．０５），轻组有机碳含量与的变化与其一致（表２）㊂轻组有机氮的含量各林分间无显著差异㊂其他研究也发现类似的结果，郭璐璐［２０］等发现川西贡嘎山针阔混交林表层土壤ＬＦＣ含量均显著高于常绿落叶阔叶林和暗针叶林㊂这些研究的不同可能是微生物分解和利用输入土壤中的植物残体的碳氮元素的速率和程度不同㊂本研究发现，三种林分轻组有机碳㊁氮储量均表现出针阔混交林高于其余两种林分（表３）㊂上述结果表明不同树种组成显著影响轻组有机质的变化㊂０ １０ｃｍ土壤有机碳和总氮含量及储量大体沿海拔的升高而降低㊂说明气候对有机碳和总氮积累具有重要作用㊂这也从侧面说明轻组有机碳比土壤有机碳对环境的响应更为敏感和复杂㊂４．２㊀影响森林土壤轻组有机质变化的因素气候是森林土壤轻组有机质变化的主要影响因素㊂因为气温较低时，微生物活性低，不同分解程度的动植物残体㊁木质素等不能及时矿化分解，导致大量有机物质积累，进而使轻组含量较高［１５，２０］㊂Ｓｏｎｇ［２１］等研究表明，降水量的增加刺激了土壤ＬＦＣ的增加，而增温降低了土壤ＬＦＣ含量㊂所以气候寒冷㊁干燥的条件有利于轻组有机质的积累［２２］㊂本研究结果也表现出这种普遍的模式，高海拔针叶林分解较慢，轻组有机质含量显著高于低海拔阔叶林（图１）㊂未来气候变暖可能影响不同海拔的水热条件，导致植物生长习性及生物量变化［２３］，甚至整个海拔梯度的林线上移和森林林型的变化［２４］，从而影响土壤轻组有机质的分布模式㊂赵华晨［２５］等研究表明长白山阔叶红松林和邻近杨桦次生林间轻组有机碳㊁氮含量与储量无显著差异㊂这反映了气候的主导作用超过了林分性质的差异㊂Ｓｉｘ［２６］等研究发现表层土壤轻组有机质主要依赖于植被凋落物和细根输入㊂而凋落物和细根的质量和数量与森林类型十分密切㊂相关分析表明，武夷山三种森林类型中，轻组碳储量与森林年凋落物量没有显著关系（Ｐ＞０．０５），而与细根生物量有显著关系（Ｐ＜０．０５）（表５），并且１０００ｍ海拔针阔混交林地下细根生物量显著大于其余两个海拔（Ｐ＜０．０５）（表１）㊂这说明轻组有机碳储量大小可能受不同森林类型地下细根的影响㊂而且１０００ｍ海拔为针阔混交林以黄山松和木荷为主，木荷细根密集，主要分布在表层土壤中［２７］㊂Ｓｕｎ［２８］等研究６年的一级根和凋落叶分解实验发现，一级根的分解速度比凋落物慢，所以植被细根可能成为土壤轻组的重要来源［２９⁃３０］㊂而Ｂｏｏｎｅ在美国威斯康辛州两个栎树林研究凋落物和根对轻组的相对贡献时认为地上凋落物是土壤轻组的主要来源［３１］㊂这可能是不同森林类型凋落物和细根的性质不同，对轻组的作用和贡献也不同㊂本研究发现，ＬＦＯＣ与ＭＢＣ之间存在显著正相关性（Ｐ＜０．０５）（表４），这与相关学者的研究结果一致［１５，１７，３２］㊂可能是这些部分分解的植物残体为微生物活动提供丰富的营养物质，促进了微生物的生长繁殖，微生物生物量随之增加［３３⁃３４］㊂而孙力［３５］等在天山森林的研究表明ＬＦＯＣ与ＭＢＣ呈负相关关系㊂这些研究表明不同森林类型对轻组形成的作用机制具有不同的模式㊂在轻组的形成过程中，土壤菌根真菌具有促进作用㊂叶思源［３６］等研究发现接种外生菌根真菌提高了马尾松林土壤轻组有机碳含量㊂原因可能是根际微生物群落形成的有机碳库效率更高，积累更多［３７］㊂这表明了地下细根与微生物的共同作用对轻组有机质的形成具有重要影响㊂所以森林类型能通过细根和与之相关的微生物群落，影响轻组有机质的形成与转换㊂由于木荷同时具有外生菌根和内生菌根［３８］㊂因此黄山松与木荷混交林可能更有利于轻组有机质的形成㊂今后可着重加强菌根对森林土壤轻组有机质的作用机制的研究㊂轻组有机质受海拔高度的影响未达到显著水平（Ｐ＞０．０５），表明轻组有机质受其他因素的作用超过了海拔因素的影响㊂轻组有机质的形成转换较为复杂，模式多变㊂总体上，气候条件㊁细根数量与性质和微生物作用是影响轻组有机质的重要因素㊂虽然轻组有机质所占比例较小，对短时间内土壤碳氮总储量的影响较小，但因其不稳定性，易周转性与高碳氮比，使其能敏感的对气候变化与人类干扰做出反应［３９］，从而对森林生态碳氮循环具有重要影响㊂在全球变暖的背景下，对不同海拔森林土壤轻组有机质的变化模式的相关研究具有一定的现实意义㊂５㊀结论武夷山森林土壤轻组有机质变化表现为：针阔混交林的轻组有机质含量及其碳氮储量，显著高于针叶林与阔叶林（Ｐ＜０．０５）㊂ＳＯＣ与土壤ＴＮ含量及储量随海拔降低而减小，但海拔差异不显著（Ｐ＞０．０５）㊂表层土壤轻组有机质碳氮储量与ＳＯＣ㊁ＤＯＣ㊁ＭＢＣ含量和细根生物量具有显著相关关系（Ｐ＜０．０５），而与年凋落物量无关（Ｐ＞０．０５）㊂地下细根可能是土壤轻组有机质的重要来源㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］㊀ＤｉｎｇＧ，ＮｏｖａｋＪＭ，ＡｍａｒａｓｉｒｉｗａｒｄｅｎａＤ，ＨｕｎｔＰＧ，ＸｉｎｇＢ．Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｉｌｌａｇｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．ＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅＳｏｃｉｅｔｙｏｆＡｍｅｒｉｃａＪｏｕｒｎａｌ，２００２，６６（２）：４２１⁃４２９．［２］㊀张勇，庞学勇，包维楷，尤琛，汤浩茹，胡庭兴．土壤有机质及其研究方法综述．世界科技研究与发展，２００５，２７（５）：７２⁃７８．［３］㊀谢锦升，杨玉盛，解明曙，杨少红，杨智杰．土壤轻组有机质研究进展．福建林学院学报，２００６，２６（３）：２８１⁃２８８．［４］㊀ＪｉａｎｇＲ，ＧｕｎｉｎａＡ，ＱｕＤ，ＫｕｚｙａｋｏｖＹ，ＹｕＹＪ，ＨａｔａｎｏＲ，ＦｒｉｍｐｏｎｇＫＡ，ＬｉＭ．Ａｆｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎｏｆｌｏｅｓｓｓｏｉｌｓ：ｏｌｄａｎｄｎｅｗｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｉｎａｇｇｒｅｇａｔｅｓａｎｄｄｅｎｓｉｔｙｆｒａｃｔｉｏｎｓ．ＣＡＴＥＮＡ，２０１９，１７７：４９⁃５６．［５］㊀ＨａｙｎｅｓＲＪ．ＬａｂｉｌｅｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒａｓａｎｉｎｄｉｃａｔｏｒｏｆｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｉｎａｒａｂｌｅａｎｄｐａｓｔｏｒａｌｓｏｉｌｓｉｎＮｅｗＺｅａｌａｎｄ．ＳｏｉｌＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０００，３２（２）：２１１⁃２１９．［６］㊀ＢｌａｉｒＧＪ，ＬｅｆｒｏｙＲＤＢ，ＬｉｓｌｅＬ．Ｓｏｉｌｃａｒｂｏｎｆｒａｃｔｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｒｄｅｇｒｅｅｏｆｏｘｉｄａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｃａｒｂｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎｄｅｘｆｏｒａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｓｙｓｔｅｍｓ．ＡｕｓｔｒａｌｉａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，１９９５，４６（７）：１４５９⁃１４６６．［７］㊀王琳．长期保护性耕作对黄绵土总有机碳及其组分动态的影响［Ｄ］．兰州：甘肃农业大学，２０１３．［８］㊀焦欢，李廷亮，高继伟，李彦，何冰，李顺．培肥措施对复垦土壤轻重组有机碳氮的影响．水土保持学报，２０１８，３２（５）：２０８⁃２１３，２２１⁃２２１．［９］㊀胡尧，李懿，侯雨乐．岷江流域不同土地利用方式对土壤有机碳组分及酶活性的影响．生态环境学报，２０１８，２７（９）：１６１７⁃１６２４．［１０］㊀姜霞，王进，李丛瑞，戴晓勇，张贵云，刘兰．黔中地区３种林分土壤轻组有机碳含量研究．江苏农业科学，２０１３，４１（２）：３５９⁃３６１．［１１］㊀程彩芳，李正才，周君刚，吴亚丛，赵志霞，孙娇娇．北亚热带地区退化灌木林改造为人工阔叶林后土壤活性碳库的变化．林业科学研究，２０１５，２８（１）：１０１⁃１０８．［１２］㊀陈小花．海南文昌滨海台地不同森林类型土壤碳储存特征研究［Ｄ］．海口：海南大学，２０１５．［１３］㊀李小平．川南三种林地土壤有机碳及其组分研究［Ｄ］．雅安：四川农业大学，２０１２．［１４］㊀李菊，王琴，孙辉．海拔梯度对川西高寒土壤轻组分有机碳动态影响研究．水土保持研究，２０１５，２２（１）：５１⁃５５．［１５］㊀宫立，刘国华，李宗善，叶鑫，王浩．川西卧龙岷江冷杉林土壤有机碳组分与氮素关系随海拔梯度的变化特征．生态学报，２０１７，３７（１４）：４６９６⁃４７０５．［１６］㊀秦纪洪，王琴，孙辉．川西亚高山⁃高山土壤表层有机碳及活性组分沿海拔梯度的变化．生态学报，２０１３，３３（１８）：５８５８⁃５８６４．［１７］㊀马延虎，刘育红，魏卫东．冻融作用对退化高寒草甸土壤有机碳及组分的影响．现代农业科技，２０１８，（２０）：１７５⁃１７６．［１８］㊀ＪａｎｚｅｎＨＨ，ＣａｍｐｂｅｌｌＣＡ，ＢｒａｎｄｔＳＡ，ＬａｆｏｎｄＧＰ，Ｔｏｗｎｌｅｙ⁃ＳｍｉｔｈＬ．Ｌｉｇｈｔ⁃ｆｒａｃｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｉｎｓｏｉｌｓｆｒｏｍｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍｃｒｏｐｒｏｔａｔｉｏｎｓ．ＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅＳｏｃｉｅｔｙｏｆＡｍｅｒｉｃａＪｏｕｒｎａｌ，１９９２，５６（６）：１７９９⁃１８０６．［１９］㊀ＶａｎｃｅＥＤ，ＢｒｏｏｋｅｓＰＣ，ＪｅｎｋｉｎｓｏｎＤＳ．ＡｎｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇｓｏｉｌｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓｓＣ．ＳｏｉｌＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９８７，１９（６）：７０３⁃７０７．［２０］㊀郭璐璐，李安迪，商宏莉，孙守琴．川西贡嘎山不同森林生态系统土壤有机碳垂直分布与组成特征．中国农业气象，２０１８，３９（１０）：６３６⁃６４３．１２２６㊀１７期㊀㊀㊀黄桥明㊀等：武夷山不同海拔森林表层土壤轻组有机质特征㊀２２２６㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀［２１］㊀ＳｏｎｇＢ，ＮｉｕＳＬ，ＺｈａｎｇＺ，ＹａｎｇＨＪ，ＬｉＬＨ，ＷａｎＳＱ．Ｌｉｇｈｔａｎｄｈｅａｖｙｆｒａｃｔｉｏｎｓｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｃｌｉｍａｔｅｗａｒｍｉｎｇａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｉｎａｔｅｍｐｅｒａｔｅｓｔｅｐｐｅ．ＰＬｏＳＯｎｅ，２０１２，７（３）ｅ３３２１７．［２２］㊀秦纪洪，武艳镯，孙辉，马丽红．低温季节西南亚高山森林土壤轻组分有机碳动态．土壤，２０１２，４４（３）：４１３⁃４２０．［２３］㊀李晓杰，刘小飞，林成芳，陈仕东，熊德成，林伟盛，胥超，谢锦升，杨玉盛．土壤增温调节中亚热带森林更新初期植物生物量分配格局．生态学报，２０１７，３７（１）：２５⁃３４．［２４］㊀严力蛟，杨伟康，林国俊，董萍．气候变暖对森林生态系统的影响．热带地理，２０１３，３３（５）：６２１⁃６２７．［２５］㊀赵华晨，高菲，李斯雯，高雷，王明哲，崔晓阳．长白山阔叶红松林和杨桦次生林土壤有机碳氮的协同积累特征．应用生态学报，２０１９，３０（５）：１６１５⁃１６２４．［２６］㊀ＳｉｘＪ，ＣｏｎａｎｔＲＴ，ＰａｕｌＥＡ，ＰａｕｓｔｉａｎＫ．Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ：ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒＣ⁃ｓａｔｕｒａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｓ．ＰｌａｎｔａｎｄＳｏｉｌ，２００２，２４１（２）：１５５⁃１７６．［２７］㊀黄文超，黄丽莉．马尾松⁃木荷混交造林效果的调查研究．林业科学研究，２００４，１７（３）：３１６⁃３２０．［２８］㊀ＳｕｎＴ，ＨｏｂｂｉｅＳＥ，ＢｅｒｇＢ，ＺｈａｎｇＨＧ，ＷａｎｇＱＫ，ＷａｎｇＺＷ，ＨäｔｔｅｎｓｃｈｗｉｌｅｒＳ．Ｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｔｒａｉｔｃｏｎｔｒｏｌｓｉｎｆｉｒｓｔ⁃ｏｒｄｅｒｒｏｏｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｌｅａｆｌｉｔｔｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ，２０１８，１１５（４１）：１０３９２⁃１０３９７．［２９］㊀黄小娟，郝庆菊，吴艳．紫色水稻土轻组有机质的季节动态研究．中国生态农业学报，２０１２，２０（１２）：１５７９⁃１５８５．［３０］㊀许延昭，马维伟，李广，吴江琪，孙文颖．尕海湿地植被退化过程中土壤轻重组有机碳动态变化特征．水土保持学报，２０１８，３２（３）：２０５⁃２１１．［３１］㊀ＢｏｏｎｅＲＤ．Ｌｉｇｈｔ⁃ｆｒａｃｔｉｏｎｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ：ｏｒｉｇｉｎａｎｄｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｏｎｅｔｎｉｔｒｏｇｅｎｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ．ＳｏｉｌＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９４，２６（１１）：１４５９⁃１４６８．［３２］㊀裴隆翠，陈月明，张鑫，陈祥伟．红松人工林植被恢复对土壤活性有机碳组分影响的时效性．东北林业大学学报，２０１９，４７（６）：２１⁃２５．［３３］㊀严海元，辜夕容，申鸿．森林凋落物的微生物分解．生态学杂志，２０１０，２９（９）：１８２７⁃１８３５．［３４］㊀陈苏，谢建坤，黄文新，陈登云，彭晓剑，付学琴． 南丰蜜橘 园生草对土壤有机碳及其组分的影响．果树学报，２０１８，３５（３）：２８５⁃２９２．［３５］㊀孙力．天山森林不同植被类型土壤有机碳组分动态［Ｄ］．乌鲁木齐：新疆大学，２０１８．［３６］㊀叶思源，陈展，曹吉鑫，尚鹤．模拟酸雨和接种外生菌根真菌对马尾松土壤养分㊁土壤团聚体及有机碳组分的影响．生态学杂志，２０１９，３８（４）：１１４１⁃１１４８．［３７］㊀ＳｏｋｏｌＮＷ，ＢｒａｄｆｏｒｄＭＡ．Ｍｉｃｒｏｂｉａｌｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｔａｂｌｅｓｏｉｌｃａｒｂｏｎｉｓｍｏｒｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔｆｒｏｍｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄｔｈａｎａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｉｎｐｕｔ．ＮａｔｕｒｅＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅ，２０１９，１２（１）：４６⁃５３．［３８］㊀弓明钦，陈应龙，仲崇禄．菌根研究及应用．北京：中国林业出版社，１９９７．［３９］㊀ＭａｙｅｒＳ，ＫｏｌｂｌＡ，ＶöｌｋｅｌＪ，Ｋｏｇｅｌ⁃ＫｎａｂｎｅｒＩ．Ｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｉｎｔｅｍｐｅｒａｔｅｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｆｌｏｏｄｐｌａｉｎｓｏｉｌｓ：ｌｉｇｈｔｆｒａｃｔｉｏｎｓｈｉｇｈｌｙｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｔｏｓｕｂｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎ．Ｇｅｏｄｅｒｍａ，２０１９，３３７（１）：６７９⁃６９０．。

自然地理环境的整体性和差异性一、选择题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。

云雾林是热带雨林的一种，泛指海拔较高的山地生长的原始热带雨林，林木茂密，空气湿度大，寄生、附生植物发达，其已成为很多动植物的避难所和聚集地。

下图示意热带云雾林区云雾成因。

据此完成1～3题。

1. 与低海拔热带雨林相比，云雾林A. 植株密度较大B. 林木相对矮小C. 易被开发利用D. 分布面积较广2. 热带云雾林有利于寄生、附生植物生长，是因为A. 树木茂密，土层深厚B. 受人类活动影响较小C. 海拔较高，气温较低D. 云雾缭绕，养分充足3. 推测云雾林成为很多动植物避难所的主要原因A. 气候湿润，位置偏远B. 人为进行开发保护C. 地处山区，风力较弱D. 自然环境独特单一米拉山位于西藏自治区东南部、冈底斯山脉东端，海拔最高达5 300 m，为雅鲁藏布江的两大支流——尼洋曲和拉萨河的分水岭，多断层发育。

下图为米拉山东、西坡不同海拔植被分布示意图。

据此完成4～6题。

4. 影响米拉山东、西坡植被分布差异的主要因素为A．地形坡度B．降水C．光照D．土壤肥力5．米拉山植被种类最丰富的地段最可能集中在A．东坡4 800～5 000 m处B．西坡4 800～4 900 m处C．东坡4 600～4 800 m处D．西坡4 600～4 800 m处6. 若在米拉山修建隧道，面临的主要困难是A．岩体垮塌B．冻土广布C．岩性坚硬D．水土流失南迦巴瓦峰自然带语的丰富性和完整性在我国境内绝无仅有,从山能到山顶,可以领略热带到寒带截不同的自然景观,“雨林”和“冰川”在一座山峰中同现,被称为“中国自然带最完整的山峰”。

南迦瓦峰位于喜马拉雅山脉东端,海找7782米,鲁藏布江在此的一个“Ω”形转身,造就了这里军见的高峡谷地貌和自然带。

下图示意南迦巴瓦峰垂直自然带分布。

据此完成7～9题。

7. 南迦巴瓦峰南坡与北坡均缺少高寒荒漠带，推测南迦巴瓦峰A. 位于雅鲁藏布江拐弯的峡谷之中B. 北坡受季风影响，降水多于南坡C. 南坡云雨反射太阳辐射，气温低D. 南坡与北坡受人类活动影响均小8. “雨林”和“冰川”共同存在于南迦巴瓦峰，其主要原因是南迦巴瓦峰A. 位于北归回线以南，挺拔高耸B. 位于水汽大通道，山地降水多C. 地质演化进程慢保留原生态D. 受热带季风影响，相对高度大9. 南迦巴瓦峰南、北坡雪线高度不同,其主导因素是A. 气温B. 坡度C. 降水D. 海拔读安第斯山脉中段30°S～35°S（阿根廷）哺乳动物丰度与环境关系图，回答10～12题。

⾼⼭植物的垂直分布是属于垂直结构还是⽔平结构？⽣物群落的结构包括：⼀、群落的垂直结构⽣物群落的垂直结构是指⽣物在空间的垂直分布上所发⽣的过程，即⽣物群落的成层现象。

群落的成层现象是⽣物群落垂直结构的主要表征。

即是说不同⽣活型的物种在地⾯以上不同⾼度和地⾯（或⽔⾯）以下不同深⼊分层排列结果，形成了群落的垂直成层现象。

陆地⽣物群落的成层结构分地上部分和地下部分。

决定地上部分分层的环境因素，主要是光照、温度、湿度和空⽓等；⽽决定地下分层的主要环境原因是⼟壤的物理和化学性质，特别是⽔分和养分。

可见，成层现象实际上是⽣物群落与环境相互关系的⼀种特殊形式。

在优越的环境条件下，⽣物的种类多，群落的层次多，成层结构就复杂；反之，则层次少，成层结构就简单。

在发育成熟的森林群落中，分层现象⼗分明显，典型的情况可以分为五个层次，即地下层、地被层、草本层、灌⽊层和乔⽊层。

⼆、群落的⽔平结构⽣物群落的结构特征，不仅表现在垂直⽅向上的分层现象，⽽且也表现在⽔平⽅向上。

群落内由于环境和⽣物本⾝特性的差异，⽽在⽔平⽅向上分化形成不同的⽣物⼩型组合，叫做群落的⽔平结构。

造成群落不同⽔平分布型的主要原因是：1．物种亲代的散布习性2．对环境的选择3．种间相互关系的⾓⽤三、群落的时间结构（略）四、环境梯度与群落分布当环境的⼀个或多个主导因⼦发⽣渐变，形成环境梯度时，群落的结构和功能也发⽣相应的变化，出现不同的⽣物群落。

环境梯度⼀般包括海拔、温度、湿度、⼟壤、风与光等因素，就动物群落来讲还包括植被梯度因素。

群落和⽣境是⼀个辨证统⼀体，相互作⽤，不可分割。

随着⽣境的梯度变化，⽣物群落呈现出多种渐变分布系列。

如主要受温度因⼦的梯度变化影响⽽成的植被分布，在北半球欧亚⼤陆从南向北依次出现热带⾬林⼀亚热带常绿林⼀常绿阔叶混交林⼀针阔叶混交林⼀北⽅针叶林⼀冻原。

除南北不同纬度地区形成不同的热量带，植被分布类型不同外。

同⼀热量带内，受⽔分的主导影响，植被类型也不同，沿海地区空⽓湿润，降⽔量⼤，森林植被占优势；距海洋较远处，降⽔量少，⼲旱季节长，主要分布着草原植被；⼤陆中⼼降⾬量最少，地⾯蒸发量⼤，⽓候极为⼲旱，则分布着荒漠植物群落。