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江河源冻土区土壤碳氮空间分布特征及其影响因素

Spatial distribution of soil organic carbon and total nitrogen contents in association with permafrost variability in the Source Areas of the Yangtze and Yellow Rivers

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摘要江河源区是我国高寒生态安全屏障的重要区域,冻土的长期存在使其形成低温冻结环境,弱化了土壤微生物活性,抑制了土壤有机质的矿化过程,因而其近地表浅层土壤碳氮含量高.然而,土壤碳氮含量对不同冻土分区和环境因素响应的空间分异规律尚不清楚.为此,针对江河源 4 个不同冻土区(季节冻土区、岛状多年冻土区、不连续多年冻土区、片状连续多年冻土区)共11 个样点进行植被样方调查、土壤分层采样.在分析碳氮含量的基础上,探讨了年均地温(MAGT)、活动层厚度(ALT)、海拔(ASL)、土壤深度(SD)、植被特征及土壤pH对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、碳氮比(C/N)的影响.结果表明:(1)SOC、TN、C/N在片状连续多年冻土区最高,在季节冻土区最低,且与年均地温负相关,和海拔正相关;(2)江河源区SOC、TN、C/N随土壤深度的增加而降低,自表层至 40cm深度整体下降幅度分别为 58.45%、36.96%、17.01%;(3)SOC、TN、C/N与植被覆盖度(FVC)显著正相关(P≤0.05),与土壤pH值显著负相关(P≤0.01);(4)冗余分析表明,土壤pH、MAGT、ALT、SD、FVC是影响江河源区SOC、TN、C/N空间分布的关键因素.研究结果可为厘清气候趋暖条件下江河源区土壤碳氮空间分异规律及多年冻土热稳定性对土壤碳氮排放的影响提供科学基础,同时也有助于预测多年冻土区土壤碳氮空间变化.

作者 李世珍 ^[1] 袁自强 ^[2] 林琳 ^[3] 陈方方 ^[1] 王金牛 ^[4] 高怡婷 ^[1] 雷汶杰 ^[1] 刘佳 ^[1] 彭贻菲 ^[5] 沈琦 ^[6] 金会军 ^[7] 罗栋梁 ^[8] 学术成果认领

作者单位 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室,兰州 730000;中国科学院大学,北京 100049 ^[1] 兰州大学生态学院,兰州 730000 ^[2] 清华大学地球系统科学系,北京 100084 ^[3] 中国科学院成都生物研究所,成都 610041 ^[4] 辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院,阜新 123000 ^[5] 兰州交通大学测绘与地理信息学院,兰州 730070 ^[6] 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室,兰州 730000;东北林业大学土木工程学院,哈尔滨 150040 ^[7] 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室,兰州 730000 ^[8]

关键词江河源区冻土区土壤有机碳全氮碳氮比活动层 the Source Areas of the Yangtze and Yellow Rivers varied thermal state of permafrost soil organic carbon total nitrogen carbon-nitrogen ratio active layer

栏目名称

研究论文

DOI 10.20103/j.stxb.202306051186

发布时间 2024-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

甘肃省科技重大专项（23ZDFA017）中国科学院“西部之光”人才培养引进计划（E2290601）