冻融循环对五台山典型植被土壤微团聚体的影响

作者：李杨波; 刘楠^*; 韩进斌; 郭勇强; 李变华; 申彦科

来源：水土保持通报, 2018, 38(05): 21-27.

DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2018.05.004

• 冻融循环
• 林线
• 土壤微团聚体
• 分形
• 五台山

[目的]研究气候变化背景下季节性冻融对土壤微团聚体的作用,为影响林线附近土壤地球生物化学过程的相关研究提供参考。[方法]选择五台山林线附近3种典型植被:草甸、华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)和云杉(Picea meyeri)覆盖下的土壤,通过土柱野外原位培养,测定不同时期土壤各粒径微团聚体含量以及土壤分形维数(D)。[结果]在培养期内,3个样地的2～0.25mm和0.25～0.05mm团聚体含量变化趋势各不相同;0.050.02mm(先降后增再降),0.02～0.002mm(先降后增,华北落叶松样地除外),<0.002mm(先增后降)团聚体含量变化趋势基本一致。在初冻期和融化期,季节性冻融导致3个样地土壤微团聚体含量发生显著变化(p<0.05),深冻期无显著变化(p>0.05)。生长季同样发生了土壤微团聚体含量的显著变化(p<0.05)。不同样地植被组成的差别造成了土壤微团聚体含量差异显著(p<0.05),体现在初冻期和融化期。季节性冻融期间,土壤微团聚体分形维数逐渐增加,而此时云杉样地土壤微团聚体分形维数最低;生长季期间,微团聚体分形维数逐渐降低,草甸样地土壤微团聚体分形维数最低,但在生长季末期,则是华北落叶松样地最低;但3个样地土壤微团聚体分形维数仅在生长季末期存在显著差异(p<0.05),且培养期结束时的土壤分形维数与开始时无显著差异(p>0.05)。[结论]季节性冻融对3个样地土壤微团聚体含量都具有显著影响,且3种植被下土壤结构对季节性冻融的响应也明显不同,主要发生在初冻期和融化期;在培养期内,虽在冻融作用下土壤微团聚体分形维数增加,但进入生长季后都逐渐减少至培养前水平,3个样地土壤结构性和团聚能力均呈周期性变化,具有一定的自我恢复能力。

• 单位
  太原理工大学; 中水北方勘测设计研究有限责任公司