沿海拔梯度变化的森林类型及其土壤特征

《Land Degradation & Development》：Forest Soil Along an Elevation Gradient With Varying Forest Types

本研究在喜马拉雅中段海拔350-2200米处，分析地质构造（主边界断层）、森林类型（刺槐、云杉、橡树）及火灾对土壤有机碳、氮及粗颗粒物的影响，发现中海拔断层带岩石破碎导致粗颗粒物增加，刺槐林因火灾频繁但有机碳积累仍显著，森林管理与地形侵蚀共同塑造土壤垂直分异规律。

　　

摘要

本研究调查了喜马拉雅山脉中部（海拔350–2200米）沿海拔梯度的土壤特性，以了解土壤性质如何受到地质因素、森林类型和森林火灾的影响。整个海拔范围内年降水量始终超过1500毫米。土壤样本来自七个森林区域，这些区域分别以娑罗树（Shorea robusta）、喜马拉雅松（Pinus roxburghii）、橡树（Quercus）以及喜马拉雅松与班贾橡树（Q. leucotrichophora）的混交林为主，并在三个深度（0–10厘米、10–20厘米、20–30厘米）采集了土壤样本。娑罗树主要生长在冲积平原上，喜马拉雅松分布在希瓦利克山脉，而橡树则生长在小喜马拉雅地区。在中等海拔区域，粗颗粒物质的比例最高，这一区域正好是主要边界逆冲断层（MBT）经过的地方。尽管地表火灾频繁发生，但由于枯落物分解速度较慢，中等海拔地区的喜马拉雅松森林仍具有较高的土壤有机碳含量。与年轻的娑罗树林相比，老生的娑罗树林具有更高的有机碳和氮含量，这部分归因于管理措施的影响。随着海拔升高（温度下降），土壤有机碳（SOC）和粗颗粒物质等土壤性质之间存在线性关系，但这种关系在中等海拔（1750米）的喜马拉雅松森林和MBT区域发生了变化——在该区域，岩石出现破裂、裂缝和风化现象。频繁发生的小规模温和地表火灾对土壤有机碳的影响较为有限，反而通过侵蚀细小颗粒物增加了粗颗粒物质的比例。森林管理方式和干扰因素也会影响土壤特性，例如老生的娑罗树林比相邻的年轻娑罗树林具有更高的土壤有机质和氮含量。位于希瓦利克山脉、靠近主要边界逆冲断层的喜马拉雅松林区容易发生侵蚀。通过比较喜马拉雅松林、橡树-喜马拉雅松混交林和纯橡树林，可以明显看出森林类型对土壤特性（尤其是土壤有机碳和养分）的影响。因此，海拔与土壤之间的关系在很大程度上受到森林类型以及与火灾和地质因素相关的干扰作用的影响。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。