摘要
长白山自然保护区土壤和植被类型垂直带明显，人为干扰少。探讨海拔等环境因子与土壤性质间的关系，特别是土壤有机碳、腐殖质、团聚体、胡敏酸结构、pH、氮、磷、钾等性质，对认识森林土壤性质和结构的垂直变化规律有重要理论价值。因此，本文以长白山国家级自然保护区北段为研究对象，在海拔700~2600m处，用GPS定位以高程差100m划分一个样地，在每块样地内随机选择3个采样点，采集土壤样，混合均匀。通过气象资料收集得到不同海拔气温降水数据和积雪持续期数据，并与土壤化学性质进行相关性分析。根据实验所得数据，对土壤理化性质土壤pH、养分氮磷钾、团聚体含量、分布特征及稳定性、有机碳、腐殖物质组成以及通过元素组成、红外光谱（IR）、差热分析（DTA）和荧光测定HA结构沿海拔梯度变化特征进行对比分析。对认识森林垂直带土壤及生态结构和功能提供理论依据。研究结果表明： （1）土壤理化性质随海拔变化差异明显。土壤容重随海拔升高总体上升，随海拔上升，土壤pH总体呈现减小的趋势，土壤全氮，碱解氮、全磷和有效磷含量变化趋势正好相反，呈先减小后增加的趋势，土壤全钾总体有下降趋势，速效钾呈明显增加的趋势，随土层深度的增加，表层土壤pH呈增加的趋势，土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量呈下降的趋势。 （2）团聚体的优势粒级为＞0.25mm，随海拔高度的增加，＞0.25mm粒级大团聚体比例先下降后增加，且质量百分比均在75%以上，在1100m最低，大团聚体在低海拔（700m-1000m）和高海拔（1400-2600m）含量高；而＜0.053mm小粒级团聚体比例先增加后下降，在1300m达到最大。上述变化使得团聚体有机碳储量主要集中在＞0.25mm的粒级，＞2mm和0.25-2mm碳储量占总的碳储量范围分别为17~77%和20~71%；而0.053-0.25mm和＜0.053mm的碳储量范围分别为2~9%和1~15%。大粒级团聚体有机碳的贡献率高于小粒径团聚体。土壤团聚体的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)随海拔的增加呈先减后增的趋势。 （3）随着海拔高度的增加，土壤有机碳含量和胡敏素碳含量整体呈增加的趋势，土壤水溶性物质有机碳总体上呈现先降后增的趋势。在海拔1500m，土壤总有机碳含量为49.74g·kg-1，土壤水溶性物质碳含量为0.69g·kg-1，胡敏酸碳含量为9.3g·kg-1，富里酸碳含量为10.39g·kg-1，均达到最高，胡敏素碳在海拔1600m达到最高，为25.42g·kg-1；在海拔2600m，均达到最低，土壤总有机碳含量为4.07g·kg-1，土壤水溶性物质碳含量为0.17g·kg-1，胡敏酸碳含量为0.93g·kg-1，富里酸碳含量范围为0.31g·kg-1。 （4）随着海拔的增加，O/C比值下降，H/C比值上升，I2920/I1720比值先增加后下降，I2920/I1620比值总体呈增加的趋势，各海拔放热高/中和失重高/中比值均降低，荧光强度表现为低海拔大于高海拔的，说明随着海拔的增加，HA结构的氧化度、缩合度下降，热稳定性降低，HA的脂族性增强，HA结构趋于简单化。
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