中国深圳城市森林公园中土壤化学计量因子的垂直分层特征

《Scientific Reports》：Vertical stratification of soil stoichiometric drivers across urban forest parks in Shenzhen, China

　　

摘要

土壤养分的垂直分布及其化学计量比受景观尺度过程和成土因素的影响，但在城市森林公园中，这些影响因素随深度的变化情况尚不明确。我们以中国深圳的六个城市公园为研究对象，这些公园的海拔均低于300米，且母质相似，通过分析四个不同深度层（0–10、10–20、20–40、40–60厘米）的土壤碳、氮和磷的化学计量比来研究这一问题。表层土壤中较高的氮/磷比和碳/磷比表明可能存在磷缺乏的情况。土壤pH值主要通过影响磷的有效性来调节其化学计量比。降水量和海拔则通过控制淋溶作用和有机质积累来影响养分分布。值得注意的是，不同深度层的主导影响因素有所差异：气候、地形和人类活动在0–20厘米的表层起着决定性作用，而在20–60厘米的深层，植物多样性和土壤固有性质则更为重要。这种变化表明，在较深且受干扰较少的土壤中，生物作用和历史遗留效应更为显著。我们的研究结果表明，土壤化学计量比反映了随深度变化的生物地球化学特征，同时也强调了在养分循环模型中纳入深层土壤过程的重要性，这样才能更准确地预测环境变化下的生态系统稳定性。