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研究森林土壤理化性质的空间变异性能够加强对林木生长的土壤环境的了解,为森林抚育工作提供科学的指导,同时对保护森林及森林土壤资源具有重要意义。本文以祁连山青海云杉林的土壤为研究对象,应用野外采样与室内分析相结合的方法,研究了青海云杉林土壤理化性质的空间变异性,主要得出以下结论:(1)祁连山青海云杉林土壤温度在0~40cm的垂直剖面上有很大的变异性,0~10cm、10~20cm、20~40cm土层上土壤温度都表现为中等强度变异。随着土层的加深,土壤温度逐渐降低,土壤温度的变异系数逐渐减小。在相同海拔梯度上土壤温度明显小于林内空气温度。土壤温度随海拔升高而波动下降,变化趋势与林内空气温度的变化基本一致。相关分析表明,土壤温度与林内空气温度在0.01水平(双侧)上显著相关,相关系数为0.834。(2)0~10cm,10~20cm,20~40cm土层内,土壤有机质含量分别为13.52±2.46%,11.12±1.43%,9.17±1.29%;变异系数分别为18.23%,12.83%,14.10%,均属中等强度的变异。在土壤垂直剖面上,土壤有机质随深度的增加有明显的降低趋势。在2500~3100m海拔梯度上,土壤有机质含量在6.55%~15.77%之间变化,平均为10.73±3.143%。土壤有机质的变异系数为29.30%,属中等强度的变异。不论是祁连山东段、祁连山西段,还是祁连山中段,土壤有机质都随海拔升高逐渐增加。(3)祁连山青海云杉林土壤容重在0~10cm,10~20cm,20~40cm土层内的平均值分别为0.645±0.055g/cm3,0.702±0.055g/cm3,0.810±0.061g/cm3。相同海拔高度土壤容重随剖面深度的增加具有明显的增大趋势。土壤容重在各土层内都表现为弱变异性。在2500~3100m的海拔梯度上,土壤容重表现为弱变异性,变异系数为6.55%。土壤容重随海拔升高表现为先增加后减少的趋势。(4)0~10cm、10~20cm、20~40cm土壤水分含量分别为47.50%±15.99%、34.85%±13.30、31.91%±11.08,变异系数分别为33.67%、38.16%、34.73%,都属于中等强度的变异。土壤水分在土壤垂直剖面的变化属于降低型,这种趋势主要是由土壤容重和孔隙度决定的。祁连山青海云杉林土壤水分在海拔梯度上表现为随海拔升高逐渐上升。(5)在同一海拔高度土壤pH值随着剖面深度的增加具有明显的增大趋势。经统计分析,0~10cm,10~20cm,20~40cm土层内土壤平均pH值分别为7.63±0.29、7.74±0.24、7.86±0.29,变异系数分别为3.85%、3.13%、3.66%。祁连山青海云杉林的土壤呈弱碱性,而且各层间pH值变化不显著。在海拔梯度上,除海拔2650m土壤呈中性外,其它海拔高度土壤均呈弱碱性。0~40cm土层内土壤pH值随着海拔的升高逐渐增大。(6)土壤全N、全P、NH4+-N在各土壤层中都为中等程度的变异,全K表现为弱变异性,而NO3--N表现为强变异性。在各土壤层中,土壤全N、NH4+-N的变异系数随着剖面深度的增加逐渐减小。NO3--N的变异系数随着土壤深度的增加有逐渐增大的趋势。全P、全K的变异系数在垂直剖面上波动变化,无明显的增加或减少趋势。在相同海拔范围内土壤全N、NH4+-N的含量随着剖面深度的增加逐渐减小,全P、全K含量随着剖面深度的增加逐渐增大,NO3--N的含量随着剖面深度的增加先减小后增大。祁连山青海云杉林土壤全N、全P、全K、NH4+-N、NO3--N在海拔梯度上的变化范围分别为0.36%~0.51%,0.060%~0.084%,1.950%~2.126%,9.46~15.60mg·kg-1,2.74~10.21mg·kg-1。其中除全K表现为弱变异性外,其它四个指标都表现为中等强度的变异,变异系数分别为11.80%、12.59%、2.98%、16.97%、37.21%。在海拔梯度上,土壤全N、全P、全K、NH4+-N、NO3--N的变化均符合多项式。