海拔和坡向對伊犁河谷草地土壤理化性質的影響

尼加提·乃合買提，艾克拜爾·伊拉洪*，張文太，賽牙熱木·哈力甫

(1.新疆農業大學草業與環境科學學院，新疆土壤與植物生態過程自治區級重點實驗室，新疆烏魯木齊 830052；2.東北林業大學，黑龍江哈爾濱 150040)

土壤作為生態系統中重要的生態因子，在水平及垂直地帶性上受外界不同環境的影響，無機態氮與理化性質空間異質性明顯[1]。土壤氮含量是土壤肥力的因素之一，影響地上植物的生長發育、數量、多樣性及土壤中的微生物量及土壤酶活性。土壤有機質和全氮量的多少，直接影響草地的產草量，從而間接地影響草地載畜能力[2]，因此草原土壤氮含量的降低也是引起草原退化的因素之一。草地是地球上分布最廣的植被類型之一[3]，由于草地生態系統是最重要的陸地生態系統，并低的氮輸入和部分人為干擾，成為研究自然生態系統氮循環的重要場所[4-6]。根據土壤化學原理，土壤氮分為兩大形態：有機態氮和無機態氮[7]。無機態氮包括銨態氮和硝態氮，由于無機態氮直接被植物吸收利用，且易受外界環境的影響，因此研究無機態氮與土壤物理性質之間的相關性成為主要研究課題[8]。隨著計算機技術的進步，運算能力增強，模型的廣泛應用，對土壤空間異質性的研究越來越重視[9]。王政權等[10]研究表明，土壤無機態氮與理化性質空間異質性受氣候、母巖、地形、植被、坡向、動物以及區域差異的影響[11-13]。草地生態系統中地上、地下資源的有效性呈高度的時空異質性，存在很強的空間異質性規律[14]。

新疆天然草地面積遼闊，資源豐富，總面積 5 725.87 萬hm2，占全國草地總面積的14.60 %，占新疆國土總面積的 34.44 %，居全國第3位[15-16]。昭蘇縣天然草地面積為527 991.7 hm2，是全疆的優質牲畜種源基地。察布查爾錫伯自治縣是新疆維吾爾自治區伊犁哈薩克自治州直屬縣之一[17]，草地面積為266 824.53 hm2。察布查爾縣和昭蘇縣具有不同的降雨量、植被類型、土壤類型、溫度等環境條件。因此按照不同坡向來研究無機態氮與理化性質空間異質性以及它們之間的相關性，可能呈現明顯的差異性。筆者選擇昭蘇與察布查爾縣草地土壤為研究對象，研究了土壤無機態氮與理化性質空間異質性及它們之間的相關性，分析伊犁草地土壤無機態氮與理化性質在不同海拔高度、坡向、土壤剖面層次下垂直分布特征與趨向，以期為伊犁草原生態保護、土壤氮循環和退化生態系統恢復重建提供理論依據和實踐價值。

1 材料與方法

1.1研究區概況試驗在伊犁草原區域上進行(昭蘇縣和察布查爾縣為主)(圖1)。昭蘇縣位于新疆伊犁哈薩克自治州西南部，特克斯—昭蘇盆地西段(80°08′～81°30′ E，43°09′～43°15′ N)。昭蘇盆地年均氣溫2.0～2.5 ℃，年均降水量500～650 mm，其中60%集中于6—8月，年蒸發量1 000 mm左右，干燥度1.0。察布查爾縣(80°31′～81°43′ E,43°17′～43°57′ N)屬于大陸性北溫帶溫和干旱氣候，年均氣溫7.9 ℃，年均降水量206 mm。昭蘇縣和察布查爾縣天然草地面積分別為527 991.70、266 824.53 hm2，是全疆優質牲畜種源基地，以游牧方式利用草地資源，因草地載畜量過重、草地利用和管理措施不當而引起不同程度草地的退化。研究區物種組成見表1。

圖1 研究區采樣點分布Fig.1 The distribution map of sampling points

采樣地點Sampling points植被類型Vegetation types地理坐標Geographical coordinates海拔高度Altitude Grassland∥m草地土壤類型Soil types荒漠草原Desert grassland 小山蒜 Allium pallasii Murray.43°11'46″N1 400～1 700山地草原土角果黎Ceratocarpus arenarius Linn.81°7'38″E伊犁絹蒿Seriphidium transiliense葶藶Draba nemorosa典型草原Typical grassland老鸛草 Erodium wilfordii Maxim.42°44'10″N1 700～2 200森林草原土灰綠黎Chenopodium glaucum L.81°3'98″E車前Plantago asiatica L.野草莓Fragria vesca L.野胡蘿卜Daucus carota細葉鳶尾Iris tenuifolin Pall. 雨衣草Alchemilla japonica N& H. 鐵桿蒿Artemisia sacrorum.箭頭唐松草Thalictrum simplex L.千葉蓍Achillea millefolium.鶴虱Carpesium abrotanoides L.沙生針茅Stipa glareosa P.Smirn.高寒草原Alpine grassland伊犁絹蒿Seriphidium terrae Poljak.43°36'22″N2 200～2 800亞高山草甸土葶藶 Draba nemorosa81°01'78″E苔草 Carex moorcroftii Falc.紅三葉 Trifolium pretense L.洽草 Koeleria cristata(L)Pers.蒲公英 Taraxacum mongolicum Hand.

1.2野外采樣與分析2016年7—8月通過查閱大量相關文獻、衛星地圖搜索、信息咨詢以及野外踏查和GPS定位等手段，在伊犁昭蘇(南坡)和察布查爾縣(北坡)草地上從1 400～2 800 m每200 m設置采樣地，各坡向共設置8個采樣地，共挖48個草地土壤剖面。每個剖面按從下往上40～60、20～40、0～20 cm土層分別收集土樣并剔除植物根系、石塊、新侵入體后混勻，通過4分法將1 kg左右混合土樣裝入布袋，帶回實驗室風干后，過1.00(18目)、0.25 mm(60目)篩用于各氮素形態的測定。

土壤全氮采用凱氏定氮法(自動凱氏定氮儀K9840)測定；土壤硝態氮采用酚二磺酸比色法測定；土壤銨態氮采用靛酚藍比色法測定[16]。

1.3數據處理試驗數據采用Microsoft Excel 2017進行初步整理；經過SPSS 20.0統計分析軟件進行不同海拔和坡向各氮素形態的單因素方差分析(ONE-WAY ANOVA)，LSD 多重比較法進行差異顯著性分析，Pearson 相關系數評價相關因子之間的關系。按每一個樣點的地理位置，通過ArcGIS 10.2進行統計，并制作采樣點分布圖。

2 結果與分析

2.1海拔和坡向對伊犁草地土壤理化性質垂直變化的影響由表2～4可知，南坡草地土壤含水量、容重、pH隨海拔梯度的變化：0～20 cm土層時，分別為10.89%～33.03%、0.53～1.61 g/cm3、6.14～8.42；20～40 cm土層時，分別為11.2%～33.55%、0.75～1.35 g/cm3、6.25～8.5；40～60 cm土層時，分別為9.17%～41.62%、0.81～1.4 g/cm3、6.72～8.26。北坡草地土壤含水量、容重、pH隨海拔梯度的變化：0～20 cm土層時，分別為10.54%～22.09%、1.12～1.48 g/cm3、5.46～8.55；20～40 cm土層時，分別為9.32%～22.39%、0.91～1.31 g/cm3、5.12～8.5；40～60 cm土層時，分別為6.96%～22.66%、0.61～1.27 g/cm3、6.15～8.55。

0～20 cm土層時，除南坡海拔1 400、1 800、2 200 m處草地土壤含水量顯著小于北坡外(P<0.05)，其余海拔草地土壤含水量呈南坡顯著大于北坡(P<0.05)。除南坡海拔1 400、2 000、2 400、2 600、2 800 m處草地土壤容重顯著小于北坡外，其余海拔草地土壤容重呈南坡顯著大于北坡。除南坡海拔1 400、2 200、2 800 m處草地土壤pH小于北坡外，其余海拔草地土壤pH呈南坡大于北坡。

20～40 cm土層時，除南坡海拔1 800、2 000 m處草地土壤含水量顯著小于北坡外，其余海拔含水量呈南坡大于北坡。在海拔1 400～1 800 m處南坡草地土壤容重大于北坡，在海拔2 000～2 800 m處南坡草地土壤容重顯著小于北坡。除南坡海拔1 400、2 200、2 800 m處草地土壤pH小于北坡外，其余海拔草地土壤pH呈南坡顯著大于北坡。

40～60 cm土層時，在海拔1 800～2 200 m處南坡草地土壤含水量顯著小于北坡，其余海拔草地土壤含水量呈南坡顯著大于北坡。在海拔1 400～2 000 m處南坡草地土壤容重顯著大于北坡，海拔2 200～2 800 m南坡草地土壤容重小于北坡。除南坡海拔1 400、1 800、2 000、2 800 m處草地土壤pH顯著小于北坡外，其余海拔草地土壤pH呈南坡顯著大于北坡(P<0.05)。

表2 南北坡草地0～20 cm土層土壤理化性質垂直分布特征

注：同列不同小寫字母表示不同海拔土壤物理性質之間差異顯著(P<0.05)

Notes: The different small letters in the same column represent the significant difference between soil physical properties of different altitudes (P<0.05)

表3 南北坡草地20～40 cm土層土壤理化性質垂直分布特征

注：同列不同小寫字母表示不同海拔土壤物理性質之間差異顯著(P<0.05)

Notes: The different small letters in the same column represent the significant difference between soil physical properties of different altitudes (P<0.05)

表4 南北坡草地40～60 cm土層土壤理化性質垂直分布特征

注：同列不同小寫字母表示不同海拔土壤物理性質之間差異顯著(P<0.05)

Notes: The different small letters in the same column represent the significant difference between soil physical properties of different altitudes (P<0.05)

2.2海拔和坡向對草地土壤全氮垂直變化的影響由圖2可知， 0～20、20～40、40～60 cm土層時，南坡草地土壤全氮含量在1 400～2 200 m隨海拔升高而顯著上升(P<0.05)，且在2 200 m處達到最大，分別為3.24、1.76、1.12 g/kg，隨后在2 400～2 800 m全氮含量隨海拔升高顯著下降(P<0.05)，并在2 800 m處降至最小，分別為1.15、0.70、0.33 g/kg。

0～20 cm土層時，北坡草地土壤全氮含量在1 400～1 800 m隨海拔升高而增加，且在1 800 m處達到最大，為1.13 g/kg ，其后在2 000～2 800 m隨海拔升高而下降，且在2 800 m處降至最小值0.38 g/kg。

20～40 cm土層時，北坡草地土壤全氮含量在1 400～1 600 m隨海拔升高而升高，并在1 600 m 處達到最大值0.87 g/kg ，隨后在2 000～2 800 m全氮含量隨海拔升高而下降，且在2 800 m處降至最小值0.22 g/kg。

40～60 cm土層時，北坡草地土壤全氮含量在1 400～2 800 m隨海拔升高而下降，且從1 400 m處的最大值0.47 g/kg降至2 800 m處的最小值0.08 g/kg。

除0～20 cm土層時，海拔1 400 m處北坡全氮含量大于南坡外，其余海拔全氮含量均為南坡大于北坡。

圖2 南北坡不同海拔與不同土層草地土壤全氮含量Fig.2 Grassland soil total nitrogen of sunny and shady slope among different altitudes

2.3海拔和坡向對草地土壤銨態氮垂直變化的影響由圖3可知，0～20 cm土層時，除北坡1 800、2 000、2 200 m處草地土壤銨態氮大于南坡外，其余海拔草地土壤銨態氮呈南坡大于北坡。南坡草地土壤銨態氮(41.07～110.17 mg/kg)在1 400～2 800 m隨海拔升高而降低(P<0.05)。北坡草地土壤銨態氮在1 400～2 800 m隨海拔升高先增加后降低，且在1 800 m處達到最大值132.73 mg/kg，在2 800 m處降至最小值30.84 mg/kg。

20～40 cm土層時，除南坡1 400、2 400、2 800 m處草地土壤銨態氮大于北坡外，其余海拔草地土壤銨態氮呈北坡大于南坡。南坡草地土壤銨態氮(30.84～84.90 mg/kg)在1 400～2 800 m隨海拔升高而降低。北坡草地土壤銨態氮隨海拔升高先增加后降低，并在1 800 m處達到最大值100.57 mg/kg，在2 800 m處降至最小值28.76 mg/kg。

40～60 cm土層時，除南坡1 400 m處草地土壤銨態氮大于北坡外，其余海拔草地土壤銨態氮呈北坡大于南坡。南坡草地土壤銨態氮(27.64～81.86 mg/kg)在1 400～2 800 m隨海拔升高而下降。北坡草地土壤銨態氮在1 400～1 800 m隨海拔升高而上升，且在1 800 m 處達到最大值83.3 mg/kg，其后在2 000～2 800 m隨海拔升高而下降，并在2 800 m處降至最小值27.96 mg/kg。

圖3 南北坡不同海拔與不同土層草地土壤銨態氮含量Fig.3 Grassland soil ammonium nitrogen of sunny and shady slope among different altitudes

2.4海拔和坡向對草地土壤硝態氮垂直變化的影響由圖4可知，0～20、20～40、40～60 cm土層時，南坡草地土壤硝態氮在1 400～2 800 m隨海拔升高而顯著降低，且在海拔1 400 m處出現最大值分別為5.21、2.73、1.49 mg/kg，在2 800 m處出現最小值，分別為76.33、45.44、21.42 mg/kg。北坡草地土壤硝態氮在1 400～2 800 m隨海拔升高而增加，且在海拔1 400 m處出現最小值，分別為2.46、1.43、0.94 mg/kg，在海拔2 800 m處達到最大值，分別為13.8、11.48、6.07 mg/kg。各層土壤硝態氮在海拔1 400～2 600 m呈南坡大于北坡。

2.5南坡草地土壤無機態氮與理化性質的相關性由表5～7可知，0～20 cm土層時，硝態氮、銨態氮、容重、有機質與海拔呈負相關，即隨海拔的升高而降低，銨態氮、硝態氮隨海拔增加而顯著下降(P<0.01，r=-0.929**、-0.936**)，含水量與海拔呈正相關(P<0.01，r=0.896**)，即隨海拔升高而顯著上升。銨態氮、硝態氮與含水量呈顯著負相關(r=-0.920**、r=-0.756*)，與pH、容重呈正相關。20～40 cm土層時，海拔與銨態氮、硝態氮呈顯著負相關(r=-0.914**、r=-0.766*)，與有機質、pH、全氮、容重呈負相關，即上述指標隨海拔升高而下降。含水量與容重呈負相關(P<0.01，r=-0.862**)，與海拔呈正相關(P<0.05，r=0.818*)，與pH、全氮、銨態氮、硝態氮呈負相關。有機質與含水量、pH呈負相關，與容重、全氮、銨態氮、硝態氮呈正相關。40～60 cm土層時，海拔與有機質、銨態氮、硝態氮呈負相關，即隨海拔升高而顯著下降(r=-0.854**、r=-0.717*、r=-0.711*)，有機質與含水量呈負相關，與容重，pH、全氮、銨態氮、硝態氮呈正相關。含水量與容重、pH、全氮、銨態氮、硝態氮呈負相關，銨態氮與硝態氮呈正相關(P<0.01，r=0.874**)。

表5 南坡0～20 cm土層無機態氮與理化性質的相關性

注：*和**分別表示 0.05 和 0.01水平顯著相關

Note: * and**represent 0.05 and 0.01 significance levels，respectively

表6 南坡20～40 cm土層無機態氮與理化性質的相關性

注：*和**分別表示 0.05 和 0.01 水平顯著相關

Note: * and**represent 0.05 and 0.01 significance levels，respectively

2.6北坡草地土壤無機態氮與理化性質的相關性由表8～10可知，0～20 cm土層時，海拔與含水量、容重、硝態氮呈正相關，與有機質、pH、全氮、銨態氮呈負相關，即全氮與銨態氮隨海拔升高而顯著下降(r=-0.911**、r=-0.707*)。除有機質與pH、硝態氮呈負相關外，其余指標呈正相關，含水量與硝態氮呈正相關(P<0.05，r=0.814*)，銨態氮與全氮呈正相關，即隨全氮的增加而顯著上升(P<0.01，r=0.895**)。20～40 cm土層時，海拔與有機質、pH、全氮、銨態氮呈負相關，與含水量、容重、硝態氮呈正相關。全氮隨海拔升高而顯著下降(P<0.01，r=-0.881**)。有機質與含水量、全氮、銨態氮呈正相關，與容重、硝態氮呈負相關。容重與pH呈負相關(P<0.01，r=-0.869**)，與含水量正相關(P<0.05，r=0.776*)。全氮與銨態氮呈正相關(P<0.01，r=0.856**)，與硝態氮呈負相關。40～60 cm土層時，海拔與含水量、硝態氮呈正相關，與有機質、容重、pH、全氮、銨態氮呈負相關，即含水量、全氮隨海拔升高而顯著下降(r=0.812*、r=-0.997**)。除有機質與硝態氮呈負相關外，與其余指標呈正相關。含水量與容重、pH、全氮、銨態氮呈負相關，與硝態氮呈正相關，即全氮隨含水量增加而顯著下降(P<0.05，r=-0.812*)。全氮與銨態氮呈正相關，與硝態氮呈負相關。容重與硝態氮呈顯著負相關(P<0.01，r=-0.844**)。

表7 南坡40～60 cm土層無機態氮與理化性質的相關性

注：*和**分別表示 0.05 和 0.01 水平顯著相關

Note: * and**represent 0.05 and 0.01 significance levels，respectively

表8 北坡0～20 cm土層無機態氮與理化性質的相關性

注：*和**分別表示 0.05 和 0.01 水平顯著相關

Note: * and**represent 0.05 and 0.01 significance levels，respectively

表9 北坡20～40 cm土層無機態氮與理化性質的相關性

注：*和**分別表示 0.05 和 0.01 水平顯著相關

Note: * and**represent 0.05 and 0.01 significance levels，respectively

3 討論

3.1土壤無機態氮與理化性質隨土層厚度變化研究表明，土壤理化性質在垂直地帶性上存在明顯分異特征[9]。該研究結果表明，0～20 cm土層土壤無機態氮與理化性質優于中層(20～40 cm)和深層(40～60 cm)，這可能是表層土壤植被根系發達，土壤中水分含量豐富，植被覆蓋度高，年度凋落物量多，形成大量有機質，在微生物積極活動下表層中豐富的有機質轉化無機態氮。同時，腐殖質層變厚，使表層土壤比深層土壤更為疏松，孔隙度較高。南坡低海拔處，含水量隨土壤剖面加深而增加，而在中和高海拔處，含水量隨土壤剖面加深而顯著降低(P<0.05)。原因可能是，低海拔處地下水位高，且土壤剖面較深，使土壤水分保持在深層。南坡各海拔土壤容重隨土壤剖面加深而增加，上層與底層土壤容重差異顯著(P<0.05)，中層與底層土壤容重相近(P>0.05)，原因可能是上層土壤腐殖質層厚，土壤孔隙度較高，較疏松。南坡pH在1 400～2 000 m隨土壤剖面加深而降低，上層與底層土壤pH差異顯著(P>0.05)，而在2 200～2 800 m pH隨土壤剖面加深而顯著增加(P<0.05)，原因可能是，高海拔處溫度低，水分蒸發量少，因植被覆蓋度小，即根系不發達而水分消耗量少。在土層深度上，除非毛管孔隙度、滲透性能外，其余各項指標均呈較強的分異特征。

表10 北坡40～60 cm土層無機態氮與理化性質的相關性

注：*和**分別表示 0.05 和 0.01 水平顯著相關

Note: * and**represent 0.05 and 0.01 significance levels，respectively

北坡1 400～1 800 m含水量隨土壤剖面加深而顯著降低(P<0.05)，2 000～2 800 m含水量隨土壤剖面加深而顯著增加(P<0.05)，原因可能是陰坡降雨量少，較干旱，低海拔處溫度高，土壤蒸發較強，而高海拔處溫度較低，土壤水分蒸發較弱。土壤容重在海拔1 400～2 800 m隨土壤剖面加深而上升，原因可能是表層土壤植物根系發達，孔隙度高，腐殖質層厚，土壤較為疏松。北坡pH隨土壤剖面加深而降低，上層與底層pH差異顯著(P<0.05)，中層與底層pH相近(P>0.05)，原因可能是，北坡中和高海拔土壤含水量隨土層厚度增加而增加，含水量較高使pH低。由此可見，在土層深度上，南北坡無機態氮與物理指標與李明明[18]在黃土高原小流域上，黃文娟等[19]在鼎湖山5種森林土壤上，鐘國輝等[20]在西藏米拉山區域土壤上，王斌等[21]在賀蘭山西坡不同海拔梯度土壤上進行的研究結果一致。

3.2土壤無機態氮與物理性質沿海拔梯度變化楊帆等[22]研究了迭部扎尕那地區山地土壤的垂直分帶性，認為扎尕那地區土壤山地特征非常明顯，隨海拔升高呈規律性垂直分布特征，何方永等[23]研究了岷江冷杉原始林土壤物理性質與海拔梯度的關系，認為土壤物理性質隨海拔梯度變化突出。目前，土壤無機態氮與物理性質空間異質性研究大部分集中于森林土壤，而草原土壤上進行的研究鮮見報道。該研究結果表明，陽坡典型草原土壤，同一土層厚度時，除全氮隨海拔升高呈先升高后降低趨勢外，硝態氮、銨態氮隨海拔升高而減少，且與海拔呈極顯著負相關(P<0.01)。原因可能是隨海拔升高南坡溫度降低，土壤水分含量增加而土壤通氣性變差，抑制植物根系的發達，也抑制微生物和其他土壤動物的活動性而減少回歸土壤的凋落物量，降低土壤腐殖質轉化成礦化氮的速度。北坡草地土壤，同一土層厚度時，全氮和銨態氮低海拔處隨海拔升高而上升，但中和高海拔處隨海拔升高而降低，且與海拔呈顯著負相關(P<0.05)，這可能是北坡中海拔處土壤水分不足，土壤pH偏高，抑制土壤微生物的生長，而表層土壤凋落物不能按時腐爛分解和轉化無機態氮。高海拔處溫度低，空氣稀少，土壤濕度高而植物稀少等原因造成氮含量的下降。

南坡土壤物理性質中，含水量與海拔呈極顯著正相關(P<0.01)，即隨海拔升高而上升，這是由于昭蘇縣年度降雨量較高所引起的，且隨海拔升高溫度降低，土壤水分蒸發速度較慢。容重與海拔呈顯著負相關(P<0.05)，容重與含水量呈極顯著負相關(P<0.01)，這可能是隨海拔升高溫度降低，植物群落變少，植物根系不能長入土壤深層，水分增加，土壤孔隙度降低，土壤動物變少等使土壤容重下降，提高土壤緊密度，而降低土壤通氣性。pH隨海拔升高而減少，且與海拔呈負相關，這可能與土壤類型有關，因為隨海拔升高土壤類型也有變化，不同土壤類型酸堿度有所不同。北坡土壤物理性質中，含水量與海拔呈正相關，即隨海拔升高而上升，這可能是察布查爾縣降雨量較低，但高海拔處因溫度低而土壤水分蒸發速度比低海拔處更慢，并降雨后能長期保持水分。土壤容重與海拔呈負相關，即隨海拔升高容重降低，這可能是隨海拔升高土壤表面上植被覆蓋度降低，表層上植物根系變少，表層土壤腐殖質層變薄，土壤孔隙度變低等原因引起的。由此可知，在海拔梯度上，除南坡硝態氮、銨態氮、含水量垂直分異規律較強外，其余各指標均呈一般的分異特征，北坡除全氮、銨態氮、含水量垂直分異規律較強外，其余各指標均呈一般的分布特征。南北坡草原土壤無機態氮與物理性質隨海拔梯度垂直變化具有差異，尤其是硝態氮垂直變化特征相反，這可能昭蘇縣和察布查爾縣不同的降雨量、氣溫、植被密度、氣候等環境條件有關。這與朱建奎等[24]對太岳山種典型森林，鄧邦良等[25]對武功山山地草甸土壤，黃群山等[26]對武夷山山地土壤中的研究結果一致。

4 結論

坡向、海拔、土層厚度等對土壤性質垂直分布特征的影響較大。0～20、20～40、40～60 cm土層時，南坡銨態氮與硝態氮在海拔1 400～2 800隨海拔升高而顯著下降(P<0.05)，與海拔呈顯著負相關(P<0.05)。南坡0～20、20～40 cm土層土壤含水量隨海拔升高而顯著增加(r=0.896**、r=0.818*)。表層土壤銨態氮和硝態氮與含水量呈顯著負相關(r=-0.920**、r=-0.756*)，表層土壤含水量對無機態氮垂直分布特征的影響大于中、底層。南坡草地土壤物理性質中含水量對無機態氮垂直分布特征的影響明顯。

北坡全氮、銨態氮在1 400～1 800 m隨海拔升高而上升，其后在2 000～2 800 m隨海拔升高而顯著下降(P<0.05)，并在0～20 cm土層時，全氮、銨態氮與海拔呈極顯著負相關(r=-0.911**、r=-0.707*)，有機質與全氮、銨態氮呈顯著正相關(r=0.795*、r=0.875**)。北坡硝態氮在海拔1 400～2 800 m隨海拔升高而增加，與海拔呈正相關。陰坡草地土壤物理性質對無機態氮垂直變化的影響不明顯。

[1] 張曉霞,楊宗儒,查同剛,等.晉西黃土區退耕還林22年后林地土壤物理性質的變化[J].生態學報,2017,37(2):416-424.

[2] 王婧.伊犁草原黑鈣土理化特征及質量評價研究[D].烏魯木齊：新疆農業大學,2014.

[3] 余博.絹蒿屬荒漠草地不同退化階段土壤養分空間異質性的研究[D].烏魯木齊：新疆農業大學,2009.

[4] 劉合滿,曹麗花,張華，等.色季拉山山地酸性棕壤土壤氮素的分布特征[J].中南林業科技大學學報,2013,33(10): 126-129，140.

[5] 汪媛媛,楊忠芳,余濤.土壤質量評價研究進展[J].安徽農業科學,2011,39(36):22617-22622+22657.

[6] 張愛寧,安沙舟,張蕊思,等.不同退化梯度下大尤爾都斯高寒草原植物種群生態位特征[J].草業科學,2017,34(2):302-309.

[7] 黃昌勇.土壤學[M].北京:中國農業出版社,2001：192-200.

[8] 張焱華,吳敏,何鵬,等.土壤酶活性與土壤肥力關系的研究進展[J].安徽農業科學,2007，35(34):11139-11142.

[9] 萬丹,梁博,聶曉剛,等.西藏色季拉山土壤物理性質垂直地帶性[J].生態學報,2018,38(3):1065-1074.

[10] 王政權,王慶成.森林土壤物理性質的空間異質性研究[J].生態學報,2000,20(6):945-950.

[11] 劉振東,李貴春,楊曉梅,等.我國農業廢棄物資源化利用現狀與發展趨勢分析[J].安徽農業科學,2012,40(26):1306

8-13070，13076.

[12] 高強偉,代斌,羅承德,等.蜀南竹海毛竹林土壤物理性質空間異質性[J].生態學報,2016,36(8):2255-2263.

[13] 牛赟,劉賢德,敬文茂,等.祁連山北坡土壤特性與植被垂直分布的關系[J].山地學報,2013,31(5):527-533.

[14] 王子敏.武夷山不同海拔土壤氮形態的空間異質性研究[D].福州：福建農林大學,2012.

[15] 宋志偉,王晶,朱旭麗,等.秸稈資源綜合利用現狀及展望[J].安徽農業科學,2017,45(7):64-66，162.

[16] 成慧霞,俞敏,翟向燕.新疆天然草地生態保護與利用[J].河南農業,2016(6)：72.

[17] 馬鵬,李志忠.新疆伊犁察布查爾縣農業生態系統服務價值變化分析[J].亞熱帶水土保持,2010,22(4):31-35.

[18] 李明明.黃土高原小流域土壤有機碳、氮時空變異與動態模擬研究[D].北京：中國科學院,2013.

[19] 黃文娟,劉菊秀,唐旭利，等.鼎湖山5種森林土壤的無機氮和有效磷含量[J].應用與環境生物學報,2009,15(4):441-447.

[20] 鐘國輝,鐘政昌,田發益，等.西藏米拉山區土壤主要養分元素垂直分布特征[J].山地學報,2007,25(1):108-113.

[21] 王斌,陳亞明,周志宇.賀蘭山西坡不同海拔梯度上土壤氮素礦化作用的研究[J].中國沙漠,2007,27(3):483-490.

[22] 楊帆,黃來明,李德成,等.高寒山區地形序列土壤有機碳和無機碳垂直分布特征及其影響因素[J].土壤學報,2015,52(6):1226-1236.

[23] 何方永,何飛,吳宗達,等.岷江冷杉原始林土壤物理性質的海拔梯度變化[J].西北師范大學學報(自然科學版),2015,51(5):92-98.

[24] 朱建奎,韓海榮,伊力塔，等.山西太岳山典型森林群落土壤有機質及氮素研究[J].林業資源管理,2009(2):70-75.

[25] 鄧邦良,袁知洋,溫衛華，等.武功山山地草甸土壤有機質、全氮及堿解氮分布格局及關系[J].江蘇農業科學,2015，43(11):414-417.

[26] 黃群山,葉源忠.淺析武夷山山地土壤理化性質的垂直分異[J].太原師范學院學報(自然科學版),2008,7(3):128-131.