地形因子對大興安嶺北端寒溫帶針葉林土壤有機碳儲量的影響

林維，崔曉陽

(東北林業大學 林學院，哈爾濱 150040)

地形因子對大興安嶺北端寒溫帶針葉林土壤有機碳儲量的影響

林維，崔曉陽*

(東北林業大學 林學院，哈爾濱 150040)

為研究地形因子對寒溫帶針葉林土壤有機碳儲量的影響，本文選取黑龍江省大興安嶺北端(122° 40′ 52″～126° 20′ 03″ E，51° 40′ 46″～53° 20′ 15″ N)針葉林區，按照坡位、坡向差異，對稱設置20塊樣地，采集1 m剖面內不同發生層土樣進行有機碳含量測定。結果表明，研究區1 m土壤剖面內有機碳密度范圍為8.14～23.39 kg/m2，有機碳含量及密度均為中等變異(O層除外)。土壤有機碳表層聚集特征明顯，大部分集中于O層和A層。地形因子(坡位、坡向、坡度)對土壤有機碳含量及密度影響明顯，有機碳含量及密度表現為下坡高于上坡，陰坡高于陽坡(AB層和B層除外)，A層及1 m剖面土壤有機碳密度隨坡度增大而減小。由于陰下坡最有利于有機碳積累，所以應更好地利用優勢地形，科學引導植被高效健康生長，充分發揮其生態效能。同時也可通過該研究為我國寒溫帶森林地區土壤有機碳儲量及分布的準確估算提供科學依據。

大興安嶺北端；寒溫帶針葉林；地形因子；土壤有機碳含量；土壤有機碳密度

0 引言

儲藏著大量有機碳的森林土壤是森林生態系統的重要組成部分，在全球碳循環中扮演著重要角色，對全球氣候變化有重要影響[1-2]。森林土壤中的有機碳儲量可達全球有機碳庫的一半，因此其細微變化都可能引起大氣CO2濃度的改變，甚至影響全球氣候，所以森林土壤中有機碳的儲藏分布及時空變化都受到全球有機碳循環或氣候變化研究者的高度關注[3-5]。

北方寒溫帶土壤含碳量占全球土壤碳庫20%～60%，在全球碳循環中起重要作用[6]。由于氣候變化，近來數據表明在北方陸地生態系統中僅有少量二氧化碳(CO2)被吸收[7]，作為大氣碳匯的高緯度陸地生態系統中的森林土壤，其功能也許會發生改變甚至逆轉[8]。因為森林土壤有機碳主要分布在深度為1m的土壤內，易受到氣候變化和人類活動干擾，同時還有土壤類型、成土母質、植被類型、地形因子、管理經營方式等諸多因子的復合影響，致使其在森林土壤中的儲藏分布具有極大的空間變異性和不均勻性[9-10]，這樣使得主要基于土壤普查資料估算的森林土壤有機碳儲量及密度具有很大的不確定性[2-3，11]。

因坡向、坡位、海拔等地形因素控制著小尺度區域的水熱資源再分配，從而會影響土壤有機碳空間儲藏分布及變異，因此起伏變化的地貌景觀對森林土壤中的有機碳有著重要影響[12]。地形因子對于土壤有機碳含量的影響在我國已有大量研究[13-15]，坡向、坡位等地形因素在小尺度區域可作為主導因子對土壤含水率、土壤質量、光照熱量等產生影響，從而影響著有機碳儲藏分布及變異[16-17]。

大興安嶺地處我國寒溫帶，森林生態系統較為脆弱，因此在全球變暖永凍層消退的背景下，該區域森林生態系統的保護及固碳能力的研究就顯得極為重要。本文將以大興安嶺北端針葉林為例，在區域氣候、植被類型和土壤類型較為一致的前提下，測定不同地形(坡位、坡向、坡度)土壤有機碳含量及其密度，分析討論其在寒溫帶森林土壤中的儲藏分布特征，為我國寒溫帶森林地區土壤有機碳儲量及分布提供準確估算的科學依據，同時探索并利用優勢地形，科學引導植被高效健康生長，充分發揮其生態效能。

1 研究方法

1.1 樣地描述

本實驗研究區域位于黑龍江省境內大興安嶺北端(122° 40′ 52″～126° 20′ 03″ E，51° 40′ 46″～53° 20′ 15″ N)，包括阿木爾、圖強、塔河、十八站、韓家園等林業局。區域氣候屬寒溫帶大陸性氣候，冬季漫長而嚴寒，夏季短暫而濕熱，年平均氣溫-4.94 ℃，最高氣溫31.4 ℃，發生在6～7月間；最低氣溫-47.2 ℃，發生在1月份。降水量432.0 mm，降水集中在7～8月間。區內為典型的低山、丘陵(臺原)地貌，海拔大部分在300～500 m，地形起伏較平緩，坡度多在10°～25°。地帶性土壤類型為寒溫帶針葉林下發育的棕色針葉林土(暗瘠寒凍雛形土，CST)，其母質以花崗巖或片麻巖風化坡積物為主。地帶性植被是以興安落葉松(Larixgmelinii)為主的明亮針葉林，并伴有少量白樺(Betulaplatyphylla，)。由于受上世紀六十至八十年代大面積采伐影響，及八十年代至本世紀初的火燒干擾，大興安嶺地區原始林破壞嚴重，所以現在均為恢復后林分，林相較為稀疏[18-22]。因此，在具有相似氣候特征、植被類型及火燒干擾前提下，地形可能將成為影響該區域土壤有機碳積累和分布的主要因素之一。

1.2 樣品采集

為研究地形因子對土壤有機碳含量及密度的影響，在上述區域范圍內選取較為典型的興安落葉松(混生白樺)林地，按坡位(上/下)、坡向(陰/陽)差異，對稱設置20塊樣地(20 m ×20 m)。通過實地觀察，該區域范圍內海拔差異較小，不足以引起氣候和植被的垂直分布差異，所以未考慮海拔因素。

選取每塊樣地的典型部位(避開明顯的凹凸微地形)作為1個主剖面，以凋落物層(O層)、腐殖質層(A層)、過渡層(AB層)、淀積層(B層)、母質層(C層)為依據分層取樣，并保證每個樣點每一土層取樣量相同。由于O、A層的空間變異性較大，所以可在主剖面外增設2個輔助樣點采集O、A層土樣。剖面深度控制在1 m(不足1 m者按實際深度)內，該深度均可將B層完整采集，但大部分僅能采集到C層上部。每個土層采用原位立方土柱法取樣：現場記錄土層深度，然后按自上而下順序采樣，土柱取樣深度亦即土層厚度；將立方土柱內的土壤和石礫全部收集在容器中，若下部土層含大量石礫致使取樣體積不規則時，可采用薄膜袋注水法測量取樣體積[23]。

1.3 樣品制備與整合

將去除根系后的土壤鮮樣放在陰涼干燥通風處無損風干并稱重(W1)，后將其輕壓碎(O層用植物粉碎機粉碎)過2 mm篩，并取分樣測定吸濕水含量。制樣過程中篩出的2 mm以上石礫應合并稱重(W2)，以計算石礫含量；土壤容重根據W1和實際取樣體積計算。過2 mm篩的土樣在容器內充分混勻，取適量裝瓶備用；另取適量進一步用瑪瑙球磨碎，過100目篩，混勻，用以測定有機碳含量。考慮到工作量較大，在土樣過2 mm篩后對3個重復樣進行質量加權混合制成一個代表樣。

1.4 土樣分析方法

土壤樣品的有機碳含量(SOCC)直接利用C/N元素分析儀 (Heraeus Elementar Vario EL，Hanau，Germany) 測定。土壤有機碳密度計算方法如下：

SOCD=SOCC×d×D×(1-G)×10-2。

式中：SOCD為土壤有機碳密度，kg/m2；d為土壤容重，g/cm3；D為土壤深度，cm；G為>2mm的石礫含量，%。

土樣顆粒組成用吸管法測定[24]，土壤石礫含量和土壤容重測定如1.3所述。

1.5 數據統計

本文數據采用Excel軟件進行圖表處理，通過使用Origin9.1對各地形因子與土壤有機碳含量及密度關系作圖分析，采用SPSS 16.0數據統計包對不同坡位、坡向、坡度的土壤有機碳進行獨立樣本T檢驗。

2 結果與分析

2.1 土壤有機碳的總體數量特征

各土壤發生層有機碳含量和有機碳密度詳見表1，由于O層為凋落物層，其有機碳含量明顯高于其它層次。各土層有機碳含量相應變化趨勢為O層>A層>AB層>B層>C層，表明隨土層深度增加，土壤有機碳含量不斷驟減，同時土壤有機碳含量變異程度不斷增大，按變異程度等級劃分均屬中等變異[25](O層除外)。

有機碳密度是單位面積內一定深度土體中土壤有機碳的儲量，是評價和衡量土壤中有機碳儲量的重要指標。通過表1可知，本研究區域中各土層有機碳密度為A層最大(占全剖面的46.5%)，表層集聚效應明顯，O層明顯低于A層，但A層明顯高于AB層，AB層與B層相近，B層明顯高于C層。有機碳密度與有機碳含量的變異系數具有相同的變化趨勢，按變異程度等級劃分[25]，均屬中等程度變異(O層除外)。1m剖面土壤有機碳密度范圍為8.14～23.39 kg/m2，算術平均值為13.62 kg/m2，其變異程度也屬于中等變異。

表1 不同土壤層次有機碳含量和有機碳密度(x±s，n=20)Tab.1 Organic carbon content and density in different soil layers(x±s，n=20)

2.2 坡位的影響

如圖1所示，各土層有機碳含量總體表現為下坡高于上坡，尤其在A層最為明顯。剖面垂直分布中，O層有機碳含量顯著高于其它各土層，同時隨土層深度增加，土壤有機碳含量下降，上下坡位間有機碳含量差值逐漸減小(O層除外)，在C層中已無明顯差異。

坡位對土壤有機碳密度的影響更加明顯，同一土層不同坡位間有機碳密度均表現為下坡高于上坡，在A層中差異最大。在土壤垂直剖面上(O層除外)，隨土層深度增加，土壤有機碳密度和上下坡位間對應土層中有機碳密度差值均逐漸減小，在C層已無明顯差異。

2.3 坡向的影響

由圖2可以看出，在各土層有機碳含量中，O 層和A層表現為陰坡高于陽坡，且差異性顯著(p<0.05)，尤其在O層最為明顯；在AB層和B層中，陽坡大于陰坡，且在AB層中差異性顯著(p<0.05)；C層中陽坡低于陰坡，差異不明顯。在剖面的垂直分布中，O層有機碳含量顯著高于其它各土層，同時隨土層深度增加，土壤有機碳含量和不同坡向間對應土層中有機碳含量差值均逐漸減小。

坡向對土壤有機碳密度的影響也較為明顯，在各土層土壤有機碳密度中，O層和A層表現為陰坡高于陽坡；在AB層和B層中為陰坡低于陽坡；C層中無差異。在土壤垂直剖面上(O層除外)，隨土層深度增加，土壤有機碳密度和不同坡向間對應土層中有機碳密度差值均逐漸減小(O層和B層除外)，在C層無明顯差異。

2.4 坡度的影響

如圖3所示，全部樣地從整體上統計，A層及整個1m剖面土壤有機碳密度表現為隨坡度增大而減小，相關性不顯著(p>0.05)，若按上下坡分組進行統計，有機碳密度與坡度相關性也不顯著(數據未顯示)。盡管上下坡點據分布較為分散，但分群特征明顯。

圖1 不同坡位各土層有機碳含量和有機碳密度(x±s，n=20)Fig.1 Soil organic carbon content and density in various soil layers of different slope positions(x±s，n=20)

圖2 不同坡向各土層有機碳含量和有機碳密度(x±s，n=20)Fig.2 Soil organic carbon and density in various soil layers of different slope aspects(x±s，n=20)

圖3 土壤有機碳密度與坡度的關系(n=19)Fig.3 Relationship between soil organic carbon density and slope gradient(n=19)

3 討論

3.1 土壤有機碳總體分布特征

在森林生態系統中，地表植被凋落物是該系統土壤中有機碳的主要來源，其在自然環境中的礦化分解、轉化累積及與微生物相互作用等過程都會對森林生態系統中有機碳的儲藏分布產生重要影響[26-27]。在本研究區域中，土壤有機碳均主要集中于表層，且O、A兩層差異明顯，這與許多研究結果一致[28-30]。原因是作為該區域土壤有機碳重要輸入者之一的植物根系，在土層中分布較淺，主要集中于表層(A層)，隨土層深度增加而減少，同時地表凋落物也是土壤有機碳主要來源，本區域緯度高氣溫低(地下均有永凍層)，控制著影響土壤微生物活性和土壤動物活躍度的溫度、水分和養分等環境因子，且隨土層深度增加而愈發明顯，使土壤有機質的分解釋放速率降低，導致土壤生物帶入深層土壤的有機碳數量及土層深度有限[31]，所以本研究區域土壤有機碳含量在全國森林土壤中處于較高水平[32]，并主要聚集在表層。另外O、A兩層有機碳含量及密度差異明顯，且O層有機碳含量高密度小，原因可能為該區域緯度高氣溫低，地表凋落物分解轉化速率慢，使得有機碳在O層堆積，同時相對于A層，O層只含有少許土壤礦物質，容重極小，因此導致其有機碳含量高密度小，且有機碳含量明顯高于A層，但密度反之。土層從上到下其有機碳含量和密度(A層除外)的變異系數均逐漸增大，變化范圍都屬于中等變異(O層有機碳含量除外)，是本區域森林土壤特征之一[33]。

3.2 坡位對土壤有機碳含量及密度的影響

由于坡位支配著地表及土壤中的水熱資源及生態系統中的物質循環，所以其對植被和土壤的垂直分布有著重要影響，同時坡位也會導致土壤侵蝕堆積的發生，影響著土壤有機碳的儲藏分布[34]。本研究區域中，下坡有機碳含量及密度明顯高于上坡，隨土層深度增加，有機碳含量及密度均減少，這與許多研究結果一致[35-37]。在低海拔地區，坡位對有機碳的儲藏分布同樣有著重要影響，上坡位含水量較低，土質疏松通透性好，對有機質分解有利[38]；另外，坡位的增加將增強太陽輻射，減弱水分對土壤的固持能力，不利于植被生長[39]，而且也導致土壤侵蝕堆積的發生，將上坡位的有機碳轉移至下坡位，同時增加下坡位土層厚度，提高林分生產力，增大凋落物輸入量[36]，植被根系分布及凋落物輸入的增多，必然增強土壤微生物和土壤動物的活力，為有機質的轉化積累及運輸提供動力，也為其進入較深土層提供了可能，所以下坡位土壤中有機碳含量和密度均高于上坡位對應各土層，但由于本區域地處寒溫帶，深層土壤溫度較低，甚至終年結冰，土壤動物及土壤微生物在土層中活動深度受限，因此在深度較大的土層中上下坡位有機碳含量及密度無明顯差異[36]。

3.3 坡向對土壤有機碳含量及土壤碳密度的影響

由于坡向主要通過光熱影響土壤有機碳含量和密度，陽坡光熱較強，土壤水分大量蒸發，不利于水土固持，致使有機碳隨土壤流失，影響植被生長，減少凋落物輸入和植被根系分布；較強光熱帶來的土壤升溫，增加土壤微生物和土壤動物活躍度，不利于表層土壤有機質積累，同時還會將有機碳轉移至更深層土壤中；然而陰坡有著較為適當的光熱條件，利于光合作用，植被生長良好，對土壤水分養分涵養較好，增加植被凋落物輸入和土層中根系分布[40]，但由于地處寒溫帶，陰坡深層土壤溫度較低，甚至終年結冰，對土壤微生物和土壤動物活動具有抑制作用，不利于表層土壤有機質的深層轉移。因此在本研究區域表層土壤中，有機碳含量和密度表現為陽坡小于陰坡，較深土層為陽坡大于陰坡，但差異并不明顯。

3.4 坡度對土壤有機碳密度的影響

全部樣地從整體上統計，A層及整個1m剖面土壤有機碳密度均與坡度負相關，原因可能為坡度對土壤侵蝕有著重要影響，坡度增大，土壤侵蝕作用加劇，導致土壤固持能力及養分水分均下降。坡度較大的上坡，受重力及地表徑流沖刷作用較強，土壤有機質、養分水分等也會隨地表徑流轉移至坡度較小的下坡，導致植被生長較差，土壤有機質輸入減少，且隨坡度增大而愈發明顯；坡度較小的下坡，擁有合理的土壤結構和充足養分，植被生長良好，凋落物較多，加上上坡流失而來的有機碳，使其擁有較高的土壤有機碳密度[40-43]。盡管上下坡點據分布較為分散，但分群特征明顯，說明該地區坡位對土壤有機碳密度分布的影響主要通過坡度來實現。

4 結論

通過分析各地形因子對大興安嶺北部寒溫帶針葉林土壤有機碳的影響，初步得出以下結論：

(1)研究區1 m土壤剖面有機碳密度范圍為8.14～23.39 kg/m2，有機碳含量及密度的變異程度均為中等變異(O層除外)。土壤有機碳表層聚集特征明顯，大部分集中于O層和A層。

(2)坡位、坡向及坡度對土壤有機碳的空間分布影響均較為明顯，有機碳含量及密度表現為下坡明顯高于上坡，陰坡高于陽坡(AB層和B層除外)，A層及1 m剖面土壤有機碳密度與坡度負相關。

(3)大興安嶺北端的寒溫帶森林生態系統較為脆弱，因此在全球變暖永凍層消退的背景下，該區域森林生態系統的保護及固碳能力的研究就顯得極為重要。由于坡度較小的陰下坡最有利于有機碳積累，所以應充分利用地形優勢，科學引導植被高效健康生長，充分發揮其生態效能。

[1]Schimel D S.Terrestrial ecosystems and the carbon cycle[J].Global Change Biology，2006，1(1)：77-91.

[2]Lal R.Forest soils and carbon sequestration[J].Forest Ecology & Management，2006，220(1-3)：242-258.

[3]Lal R.Soil carbon sequestration impacts on global climate change and food security[J].Science，2004，304(5677)：1623-7.

[4]Pan G.Core issues and research progresses of soil science of C sequestration[J].Acta Pedologica Sinica，2007，44(2)：327-337.

[5]Wang S Q，Zhou C H.Estimating soil carbon reservoir of terrestrial ecosystem in China[J].Geographical Research，1999，18(4)：349-356.[6]Hobbie S E，Schimel J P，Trumbore S E，et al.Controls over carbon storage and turnover in high latitude soils[J].Global Change Biology，2000，6(S1)：196-210.

[7]Stephens B B，Gurney K R，Tans P P，et al.Weak northern and strong tropical land carbon uptake from vertical profiles of atmospheric CO2[J].Science，2007，316(5832)：1732-5.

[8]Goulden M L，Wofsy S C，Harden J W，et al.Sensitivity of boreal forest carbon balance to soil thaw[J].Science，1998，279(5348)：214-7.

[9]姜航，高菲，崔曉陽.帽兒山次生林區土壤有機碳儲量及地形因子的影響[J].森林工程，2015，31(3)：15-20.

[10]Wei HD，Ma XQ，Liu AQ，et al.Review on carbon cycle of forest ecosystem[J].Chinese Journal of Eco-Agriculture，2007，15(2)：188-192.

[11]Xie XL，Sun B，Zhou HZ，et al.Organic carbon density and storage in soils of China and spatial analysis[J].Acta Pedologica Sinica，2004，(41)1：35-43.

[12]杜有新，吳從建，周賽霞，等.廬山不同海拔森林土壤有機碳密度及分布特征[J].應用生態學報，2011，22(7)：1675-1681.

[13]唐國勇，黃道友，黃敏，等.紅壤丘陵景觀表層土壤有機碳空間變異特點及其影響因子[J].土壤學報，2010，47(4)：753-759.

[14]許信旺，潘根興，曹志紅，等.安徽省土壤有機碳空間差異及影響因素[J].地理研究，2007，26(6)：1077-1086.

[15]陸曉宇，張洪江，程金花，等.地形因子與人工林土壤有機碳密度的關系——以晉西黃土丘陵區為例[J].東北林業大學學報，2013，41(1)：48-50.

[16]秦松，樊燕，劉洪斌，等.地形因子與土壤養分空間分布的相關性研究[J].水土保持研究，2008，15(1)：275-279.

[17]葛翠萍，趙軍，王秀峰，等.東北黑土區坡耕地地形因子對土壤水分和容重的影響[J].水土保持通報，2008，28(6)：16-19.

[18]康宏樟，喻文娟，劉春江.森林土壤黑碳：功能、儲量和測定方法[J].上海交通大學學報農業科學版，2010，28(5)：474-479.

[19]Zhang Y Q，Liu J B，Jia X，et al.Soil organic carbon accumulation in arid and semiarid areas after afforestation：a meta-analysis[J].Polish Journal of Environmental Studies，2013，22(2)：611-620.

[20]Woldeselassie M，Miegroet H V，Gruselle M，et al.Storage and stability of soil organic carbon in aspen and conifer forest soils of northern Utah[J].Soil Science Society of America Journal，2012，76(6)：2230-2240.

[21]Zhao A J，Hu T X，Chen X H.Influence of Subtropical Forest Ecosystems Types on Spatial Heterogeneity of Surface Soil Organic Carbon[J].Journal of Natural Resources，2009，24(10)：1748-1756.

[22]王海淇，郭愛雪，邸雪穎.大興安嶺林火點燒對土壤有機碳和微生物量碳的即時影響[J].東北林業大學學報，2011，39(5)：72-76.

[23]王慶禮，代力民.簡易森林土壤容重測定方法[J].生態學雜志，1996，15(3)：68-69.

[24]魯如坤.土壤農業化學分析法[M].北京：中國農業科技出版社，1999.

[25]王秋兵，段迎秋，魏忠義，等.沈陽市城市土壤有機碳空間變異特征研究[J].土壤通報，2009，40(2)：252-257.

[26]苗娟，周傳艷，李世杰，等.不同林齡云南松林土壤有機碳和全氮積累特征[J].應用生態學報，2014，25(3)：625-631.

[27]Quideau S A，Chadwick O A，Trumbore S E，et al.Vegetation control on soil organic matter dynamics[J].Organic Geochemistry，2001，32(2)：247-252.

[28]杜有新，吳從建，周賽霞，等.廬山不同海拔森林土壤有機碳密度及分布特征[J].應用生態學報，2011，22(7)：1675-1681.

[29]梁啟鵬，余新曉，龐卓，等.不同林分土壤有機碳密度研究[J].生態環境學報，2010，19(4)：889-893.

[30]劉偉，程積民，高陽，等.黃土高原草地土壤有機碳分布及其影響因素[J].土壤學報，2012，49(1)：68-76.

[31]Adams A，Bond S，Hale C A.Soil carbon stocks and their influencing factors under native vegetations in China[J].Acta Pedologica Sinica，2004，27(6)：1212-1222(11).

[32]Post W M，Emanuel W R，Zinke P J，et al.Soil carbon pools and world life zones[J].Nature，1982，298(5870)：156-159.

[33]周鑫，姜航，孫金兵，等.地形因子和物理保護對張廣才嶺次生林土壤有機碳密度的影響[J].北京林業大學學報，2016，38(4)：94-106.

[34]李林海，郜二虎，夢夢，等.黃土高原小流域不同地形下土壤有機碳分布特征[J].生態學報，2013，33(1)：179-187.

[35]張地，張育新，曲來葉，等.坡位對東靈山遼東櫟林土壤微生物量的影響[J].生態學報，2012，32(20)：6412-6421.

[36]薛立，薛曄，列淦文，等.不同坡位杉木林土壤碳儲量研究[J].水土保持通報，2012，32(6)：43-46.

[37]Li Y，Zhang Q W，Reicosky D C，et al.Using 137 Cs and 210 Pb ex，for quantifying soil organic carbon redistribution affected by intensive tillage on steep slopes[J].Soil & Tillage Research，2006，86(2)：176-184.

[38]南雅芳，郭勝利，張彥軍，等.坡向和坡位對小流域梯田土壤有機碳、氮變化的影響[J].植物營養與肥料學報，2012，18(3)：595-601.

[39]劉留輝.基于GIS技術的區域耕地耕層土壤碳儲量及其價值時空變化研究[D].福州：福建農林大學，2009.

[40]李龍，姚云峰，秦富倉，等.赤峰市小流域地形因子對土壤有機碳密度的影響[J].中國水土保持，2014(3)：43-46.

[41]王婷婷.不同烘干溫度對森林土壤有機碳含量測定的影響[J].林業科技，2016，41(3)：24-26.

[42]馬吉軍，王娣，王立功.黑龍江大興安嶺地區生態系統碳儲量的評估[J].林業科技，2015，40(2)：44-45.

[43]毛波，董希斌，唐國華.誘導改造對大興安嶺低質山楊林土壤肥力的影響[J].東北林業大學學報，2015，43(8)：50-54.

The Influences of Topographic Factors on Soil Organic Carbon Storagein Cool Conifer Forest in the North of Great Xing’an Mountain

Lin Wei，Cui Xiaoyang*

(School of Forestry，Northeast Forestry University，Harbin 150040)

In order to study the influences of topographic factors on soil organic carbon storage in cool conifer forest，soil samples were symmetrically collected from 20 plots in the north of Great Xing’an Mountain in Heilongjiang Province(122° 40′ 52″～126° 20′ 03″ E，51° 40′ 46″～53° 20′ 15″ N).The content of organic carbon of different soil layers were measured on the basis of the difference of aspects and positions of the slope.The result showed that the organic carbon density within one-meter soil profile ranged from 8.14 to 23.39 kg·m-2and the organic carbon content and density belong to medium mutation except for O layer.Most of the soil organic carbon concentrated obviously in the O layer and A layer.Besides，the storage and density of soil organic carbon were affected significantly by the terrain factors(the positions，aspects and gradients of the slope).Both of them at downhill were significantly higher than those at uphill，meanwhile ones at the shady slopes were higher than those at the sunny slopes(except for AB layer or B layer).At the same time，the profile of soil organic carbon density in A layer and 1 m profile decreased with increasing slope gradient.It is better to take good advantage of the terrain and make plants flourish to let them grow ecologically since the shady slopes and downhill are the most favorable to the accumulation of organic carbon.In addition，this study also provides scientific basis for accurately assessing the storage and distribution of soil organic carbon in boreal forest.

north of Great Xing’an Mountains；boreal forest；topographic factor；soil organic carbon content；soil organic carbon density

2016-11-21

國家“十三五”重點研發計劃(2016YFA0600803)；國家自然科學基金重點項目(41330530)資助

林維，碩士研究生。研究方向：森林土壤學。

林維，崔曉陽.地形因子對大興安嶺北端寒溫帶針葉林土壤有機碳儲量的影響[J].森林工程，2017，33(3)：01-06.

S 714

A

1001-005X(2017)03-0001-06

*通信作者：崔曉陽，博士，教授。研究方向：森林土壤學。

E-mail：c_xiaoyang@126.com