【摘 要】
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土壤有机碳库是全球碳循环的重要组成部分,其积累和分解影响着全球碳循环的平衡。祁连山区自然环境复杂,土壤和植被类型的垂直地带性明显,是我国西北地区重要的生态屏障。科学认识祁连山东段亚高山灌丛地带土壤有机碳的时空分异及其与土壤因子的关系,对于进一步了解高寒山区土壤有机碳的积累与分解具有重要意义。本文选取2019年5-10月的植被生长期,在祁连山东段亚高山灌丛地带设置半阴坡与半阳坡两个样地,共采集560
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土壤有机碳库是全球碳循环的重要组成部分,其积累和分解影响着全球碳循环的平衡。祁连山区自然环境复杂,土壤和植被类型的垂直地带性明显,是我国西北地区重要的生态屏障。科学认识祁连山东段亚高山灌丛地带土壤有机碳的时空分异及其与土壤因子的关系,对于进一步了解高寒山区土壤有机碳的积累与分解具有重要意义。本文选取2019年5-10月的植被生长期,在祁连山东段亚高山灌丛地带设置半阴坡与半阳坡两个样地,共采集560个土壤样品,并运用经典统计学方法、Pearson相关性分析法、一元线性回归法、主成分分析法和多元线性回归法分别对研究区土壤有机碳和土壤因子的时空变化特征及其关系进行研究,旨在为区域生态碳循环和生态环境建设提供理论依据。主要研究结果如下:（1）研究区内半阴坡土壤有机碳含量与半阳坡土壤有机碳含量在0-10 cm土层中差异性显著（p＜0.05）。在时间尺度上,5月和6月的土壤有机碳含量表现为半阳坡＞半阴坡,7-10月表现为半阴坡＞半阳坡。土壤有机碳随着土层深度的加深而减少,但在0-40 cm土层中表现为半阳坡＞半阴坡,在40-60 cm土层中表现为半阴坡＞半阳坡,反映出同一深度土层的土壤有机碳含量受到坡向的影响。（2）研究区内4种土壤因子的时空变化各不相同。土壤含水量、土壤速效氮含量与土壤有机碳含量变化一致,5月和6月均表现为半阳坡＞半阴坡,7-10月表现为半阴坡＞半阳坡。土壤速效磷含量在7月和10月表现为半阳坡＞半阴坡,在5-6月、8-9月表现为半阴坡＞半阳坡。土壤速效钾含量在5-10月表现为半阴坡＞半阳坡。不同坡向的土壤含水量均随着土层深度的加深而逐渐减少,不同坡向的土壤养分是表层含量明显高于深层,但随着土层深度的加深而差异显著。（3）对研究区内不同坡向的土壤有机碳与土壤因子以20 cm深度土层为间隔进行一元线性回归分析表明:土壤含水量与土壤有机碳含量显著性正相关（p＜0.01）,土壤速效养分（N、P、K）与土壤有机碳含量相关性各不相同,具体表现为:半阳坡20-40 cm土层的土壤速效氮与土壤有机碳呈显著性负相关关系（p＜0.01）,其它土层呈显著性正相关关系,这与半阴坡整个土壤剖面呈正相关关系是一致的（p＜0.01）;除0-20 cm土层外,半阴坡、半阳坡的土壤速效磷与土壤有机碳均呈显著性正相关关系（p＜0.01）;半阴坡、半阳坡土壤速效钾与土壤有机碳在40-60 cm土层呈显著性负相关关系（p＜0.01）,在其余各土层均表现为正相关关系（p＜0.01）。（4）对研究区内不同坡向、不同深度影响土壤有机碳含量变化的土壤因子进行主成分分析表明:半阴坡土壤有机碳含量的变化70.252%受到土壤含水量、土壤速效氮和土壤速效磷的影响,而半阳坡土壤有机碳含量变化仅受到其53.988%的影响;在半阳坡20-40 cm土层,4种土壤因子对土壤有机碳含量的变化累积解释达到90.853%。（5）对研究区内土壤有机碳与土壤因子进行多元元线性回归分析:半阴坡的回归方程为y=0.775x1+0.185x2-0.277x3+0.081x4+5.471,半阳坡回归方程为y=0.364x1+0.081x2+0.258x3+0.089x4+25.829,R~2分别是0.809和0.527。
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