川西亚高山针叶林土壤生态研究

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【摘 要】川西亚高山针叶林地理气候条件特殊，生物多样性丰富，珍稀保护物种众多，我国宝贵的森林资源，也是长江中上游重要的“生态屏障”，有着重要的生态经济价值。对这一区域的土壤生态进行研究，不但能使我们更深入地了解川西亚高山针叶林系统的结构、功能和演替的规律，还能为天然林恢复、水土保持和生物多样性保护提供理论支持，对四川乃至全国的环境维持和生态保护有着重要意义。本文旨在介绍川西亚高山针叶林和土壤生态学的学科背景，并且概述了目前川西亚高山针叶林土壤生态学研究的成果和进展。

【关键词】亚高山针叶林；土壤生态；川西高原

一、川西亚高山针叶林土壤生态研究内容与进展

19世纪70年代，全球范围内人口膨胀、能源短缺、气候变暖、环境恶化等问题一一显现，在这样的大背景下，生态学家和土壤学家逐渐认识到全球生态问题并非单一学科能够解决的，多学科的交叉与整合才有出路，于是土壤生态学开始受到重视。在我国国内，土壤生态学起步较晚，虽然早已认识到川西亚高山针叶林的重要性，很多方面的研究也开展已久，但是其土壤生态的研究直到2000年左右才开始逐渐显现。尽管起步较晚，基础较差，但是在短短的10年时间里，我国的科研工作者们已进行了多方面、多角度的研究工作，并且取得了很多开创性的成绩。

二、成土因素与土壤发生性质相关性剖析

在对川西亚高山针叶林的土壤生态研究中，使用了近年来流行的分形理论，并且发现了一些规律。阿坝州、甘孜州、木里县等地的川西亚高山针叶林的土壤类型包括山地棕壤、山地灰化棕壤、山地暗棕壤、山地棕色针叶林土、山地灰化土几种类型，其成土母岩则有砂板岩、钙泥板岩、板岩、砂岩、千枚岩、砂页岩、片岩等几种，质地类型多为轻壤土和中壤土。川西亚高山针叶林土壤的成土作用以母岩的机械破碎风化为主，表层土壤颗粒的分形维数为2.5209～2.7978，表明土壤质地粗糙，粗粉粒所占比重大，粘粉粒比重小；土壤结构相对松散，通透性较好；持水性相对较差。川西亚高山针叶林表层土壤颗粒分形维数主要由

森林凋落物（litter）是指系统中由生物组分产生，然后坠落归还到林地表面的所有物质的总称。它在森林生态系统中起着联系群落和土壤的桥梁作用，具有水源涵养和养分归还功能，对于川西亚高山针叶林的土壤生态系统具有重要意义。在原始林、次生林和不同林龄的人工林群落中，凋落量、贮量、养分归还量，以及凋落物分解速率和对林下土壤肥力状况的影响都不尽相同。研究表明，天然林的凋落物分解速率和对土壤肥力的维持和改善能力（考虑了包括自然含水量、容重、毛管含水量、pH及营养素含量等数据的差别）优于人工林，在其他方面则无明显优势。但是以上两点对土壤养分循环有着更重要的意义，也是造成人工林土壤理化性质恢复滞后，以及生态功能不完整的主要原因，是森林人恢复中需要改善的。

三、土壤与生物关系的研究

生物在土壤生态系统中扮演着极为重要的角色，它们的活动对于土壤的影响往往是最为快速而显著的。因此，土壤和生物之间的关系研究从土壤生态学出现起，就一直是该领域的研究重点和热点。早期的研究仅局限于土壤生物的经典生物学研究，如土壤中微生物的形态、数量、分类和分布等，目的也较为简单：揭示土壤生物活动对土壤发生和土壤肥力的影响。近年来，研究逐渐从微观和宏观两个角度不断发展。微观方面，深入到比如根际、孔隙、团聚体等微区内的微生物、微动物的研究，探索它们的形态、数量、分类、分布和对土壤性质的影响，以及它们在土壤中物质转移和转化（如C、N、S等元素的转化和污染物的降解）起到的作用。宏观方面，一定时空尺度内，植物群落演替过程怎样引起土壤理化性质的改变，从而导致土壤演变的发生，以及土壤演变的反馈如何反过来对植物群落演替产生影响的研究逐渐增加。此外，人类活动的影响也越来越受到关注。生物和土壤关系的宏观研究成为了近几年川西亚高山针叶林土壤生态研究的重要内容。

对川西亚高山针叶林土壤动物群落的研究发现，土壤动物群落以线虫纲、蜱螨目、弹尾目为优势类群，常见轮虫纲、倍足纲、线蚓科、猛水蚤目、双翅目幼虫等类群。相比于低山丘陵区阔叶林，川西亚高山针叶林的土壤动物群落倍足纲比例大大增加，线虫纲比例上升，而弹尾目和蜱螨目优势下降。同时，土壤动物群落以凋落物层密度最大，剖面分布具有表聚性。人工天然混交林土壤动物群落数量和多样性均略高于人工云杉纯林。林下植物的丧失，即灌木层和草本层的去除，会导致土壤动物密度、多样性指数降低，优势类群格局和功能团构发生变化，对于土壤动物群落产生消极影响。由于灌木层的多年生落叶阔叶树种的凋落物在数量、种类和质量上明显优于草本层，所以灌木层的丧失会给土壤动物群落带来更大的影响。

四、发展趋势

作为一门发展历史仅有几十年的新兴学科，土壤生态学在很多方面固然有待发展和完善，但这也表明它具有巨大的发展潜力，崭新的角度和综合的方法极有可能为许多研究难点和环境问题提供新的答案。显然，随着全球危机的日益严重，全人类对于生态问题的关注度将继续上升，土壤生态学的地位必将越来越高，推动其飞速发展。川西亚高山针叶林的土壤生态研究在短短十年的时间里，取得了非常丰硕的成果，在表明其重要价值的同时，也预示了未来的发展趋势。

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