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本论文以长白山高山冻原生态系统为研究对象，系统分析了高山冻原的植被群落特征和土壤特征，研究了土壤氮素氨化、硝化及其有效性，探讨了氮素在长白山高山冻原植被—凋落物—土壤生态系统间的分布、累积和转移的规律，阐明了氮素生物循环对高山冻原生态系统形成和演替的作用机理。研究结果如下：
(1)长白山高山冻原植被主要是由低矮灌木、多年生草本和苔藓、地衣构成，共有68科189属441种。种子植物共计34科95属148种；其中双子叶植物有26科68属102种；单子叶植物有6科25属43种；裸子植物2科2属3种。长白山高山冻原植被系统大致可以划分为5种植被群落类型。
(2)长白山高山冻原植被单位面积生物量为2063.18kg·hm-2。总密度为6.00×105ind.·hm-2。单位面积生物量较大的前5种植物分别是牛皮杜鹃(159.01kg·hm-2)、笃斯越桔(137.52kg·hm-2)、高山笃斯(134.7kg·hm-2)、宽叶仙女木(131.5kg·hm-2)、圆叶柳(128.4kg·hm-2)。随海拔升高，根生物量所占的比例逐渐增加，叶生物量所占的比例逐渐减小。
(3)长白山高山冻原生态系统的凋落物主要成分是枯落叶和枯茎，其中以枯落叶为主体，占凋落物总量的52～95％。海拔2450m以下，凋落物量随海拔升高变化不明显；海拔2450m以上，凋落物量随海拔升高有明显减少。
(4)长白山高山冻原生态系统氮素含量平均为106.44kg·hm-2，但随海拔的升高其含量呈正态分布，海拔2150m处最高，为178.72kg·hm-2。
(5)不同海拔土壤微生物量N存在明显的季节性波动，该区土壤供N潜力能处于较高的水平。
(6)长白山高山冻原植被—凋落物—土壤系统中，氮在各分室储量分别是：植被库351.3t，其中地上部分占75.95％，地下部分占24.05％；凋落物库78.8t；土壤库88057.6t。植被—凋落物—土壤库氮净储存为88487.7t，土壤库占99.8％。植物库年转移量为189.7t，其中地上部分占69.4％，地下部分占30.6％。凋落物氮年转移量为73.7t。冻原生态系统氮素的自然归还率为55.9％。