全 文 ：国土与自然资源研究1 9 93 年 第4 期
兴安落叶松 、 油桦 、 苔草沼泽土壤
主要微量元素的初步研究
张桂荣 . 陈 博 ” 甘树 才 ’ `
【摘要】 小兴安岭落叶松 、 油桦 、 苔草沼泽是我国较典型的富营养沼泽 . 以汤旺河上
游分布面积为最大 。 该沼泽土壤中的微量元素有 0 2余种 . 主要微量元素为硼 、 铜 、 钻 、 锰 、
锌 , 其含量特点为 M n > z n > B > cu > oC 。 这些元素在土壤中有明显的时空分布规律 , 不同沼
泽类型中泥炭的主要微量元素含量亦不同 。
【关键词】 微量元素 泥炭 时空分布规律
工作方法与研究内容
于 19 8 9~ 1 9 9 2 年 5 月至 9 月末在红星林业局汤北林场建立了小气候定位观测点和植物
群落的固定样地与辅助样地 。 每年 5一 9 月末进行小气候 、 水文 、 沼泽植物生态 、 生物量的观
测与测定 , 每 日定期 、 定位取样 。 按沼泽土 o ~ 1 c0 m 、 10 ~ 3 1c m 、 31 一 4 c5 m 的深度取样 , 共
采集土壤样品 1 65 个 。
野外取的样品于室 内低温 ( 60 一 80 ℃ ) 烘干或自然风干 , 拌匀 , 用碎样机粉碎 。 称样 , 装
30 毫升瓷增祸 中放高温炉进行碳化 、 灰化 , 逐渐升温至 5 25 ℃恒温 2 小时 , 待温度下降至
2 0 0℃ 以下取出放干燥器中 , 20 分钟后称灰分样 , 计算粗灰分 , 然后用 cI P 等离子体光谱法测
定灰分中微量元素含量 。 使用美国 J A R R E L L 一 A sH 公司生产的等离子光量计 , 标样为 G sD
1~ 8
。
自然条件和群落主要特征
兴安落叶松 、 苔草沼泽是典型的森林沼泽 , 分布于小兴安岭汤 旺河上游的河漫滩 , 平缓
的沟谷和坡麓地带 。 因为地势低洼 、 平缓 、 土壤质地较粘重 , 70 c m 以下有岛状多年冻土层 , 形
成不透水层 , 使地表过湿呈季节性积水 。 该地属温带季风气候区 , 冬季寒冷而漫长 , 夏季温
暖而湿润 。 年均温度为 1 . 3一 0 . 3℃ , 年降水量为 4 67 . 2一 6 36 . 4 m m 。 沼泽水来源大部以地表和
地下水 。 水呈微酸性 , p H 值为 5 . 4一 6 . 0 , 土壤 p H 为 4 . 20 ~ 5 . 40 , 水和土中含有较丰富的矿
物质和无机盐类 , 故该沼泽为富营养型沼泽 。
植物群落主要特征 : 群落中植物种类较少 , 群落结构简单 , 可分为三层 : 乔木层中生长
有兴安落叶松 ( aL ir x d ha ur ic a ) 为优势种 . 伴生有白桦 ; 灌木层以油桦 ( aB t at a vo ial fo ila ) 为
优势种 . 伴生有兰靛果忍冬 ; 草本层以修氏苔草 ( aC r ex cS h m i dt i) 为优势种 , 伴生有塔头棉
花莎草 , 故称为兴安落叶松 、 油桦 、 苔草群落 。
, 东北师大地理系 . 长春 , , 长春地质学院
DOI : 10. 16202 /j . cnki . tnrs . 1993. 04. 018
国土与自然资源研究 193 9年 第 4期
3本沼泽土的特征和微 t元素含 t特点
兴安落叶松苔草沼泽的泥炭层较薄 , 仅 3 c0 m , 以汤北林场剖面为例 , 具有如下特征 : O一
1c0 m 草根层 : 修氏苔草和塔头棉花莎草根和落叶松 、 油桦的枯枝落叶 。 10 一 3 c1 m 木本 、 草本
泥炭层 : 黄褐色 , 湿 、 分鲜度小于 25 % , 植物残体组成主要是苔草根系 、 少量落叶松 、 油桦
残枝和叶 。 3l e m 以下为潜育层 : 灰色亚粘土组成 , 有黄色锈斑 。
本沼泽土中主要微量元素的时空变化规律 : 通过测试分析微量元素有 20 种余 , 对植物生
长发育最有影响的元素为锰 、 锌 、 硼 、 铜 、 钻等 5 种 , 各元素含量从多到少的排序为 M n > z n
> B > c
u
> c
。 , 且时空变化规律明显 。
3
.
1 空间规律 :
本沼泽土各层的微量元素含量在土层中有明显的垂直分布特征 , 自上而下递减 (见表 1 ) 。
沼泽土的上层微量元素含量较多 , 因为表层通气与水热条件较好 , 微生物活动较强 , 植物残
体分解时释放的营养元素含量较多 , 再加上有机质对微量元素有吸附性富集作用强 。 而下层
的木本 、 草本泥炭层含水量较大 , 位于永冻层上部 , 地温较低 , 微生物活动极弱 , 植物残体
分解较差 , 各种营养元素释放量少 , 所以微量元素含量亦较少 。
表 l 沼泽土壤不同时间微 t 元素含 t
元素 B C 0 C U M n Z n
深度 ( cm ) 0一 1 0 11一 3 0 0一 10 1 1一 30 0一 10 1 1一 30 0一 1 0 1 1一 3 0 0一 10 1 1一 30
含 5 月 7 1 7 2 19 16 3 6 48 7 30 7 5 0 8 0 8 2
量 6 月 6 5 5 8 2 5 14 3 6 35 2 0 0 0 4 4 0 6 0 14
( 10一 ) 7 月 8 1 8 0 2 2 1 8 4 1 45 1 1 0 0 5 2 0 1 0 0 8 0
8 月 7 1 5 7 2 0 2 3 3 9 43 1 1 5 0 2 5 0 9 6 5 6
9 月 7 2 6 3 1 8 1 0 3 7 42 1 2 0 0 3 0 0 1 1 0 6 2
3
.
2 时序规律
本沼泽土受气候影响 , 各元素的含量亦随气候变化有明显的时序变化规律 , 见表 1 。
6 月份是沼泽植物生长季节 , 植物从沼泽土中吸收大量养分 , 所以此时沼泽土中元素含量
较低 , 7 月是雨热同季 , 有利于微生物活动 , 各种元素释放较多 , 元素含量较多 。 8 月末气温
开始降低 , 9 月气候冷凉 , 微量元素含量明显减少 。 时序变化规律明显 , 空间规律也有差异 。
3
.
3 沼泽土微量元素含量的特点
本沼泽土的主要微量元素含量与相邻的贫营养沼泽的泥炭土中的各种微量元素含量差别
较大 (如表 2 ) 。
兴安落叶松泥炭鲜沼泽为贫营养沼泽 , 其上层泥炭为泥炭鲜泥炭 , 由泥炭鲜残体组成 , 泥
炭的含水量大酸性强 , 影响土壤微生物活动与繁殖 , 故泥炭分解度低 、 各种营养元素释放量
少 , 微量元素含量亦少 。 泥炭鲜泥炭中的锰和锌含量都比本沼泽土的含量低 , 硼和铜含量略
低 , 钻含量略高 。 若与富营养型苔草沼泽中的主要微量元素相 比 , 差距更大 。
泥炭鲜泥炭中的锰 、 锌和硼 、 铜含量都较低 , 其中锌和硼含量低 1一 2 倍 。
本区有兴安落叶松苔草沼泽 、 油桦苔草沼泽和苔草沼泽 3 种富营养型沼泽 。 由于沼泽类
型不同 , 泥炭的组成物质 、 积水状况和泥炭厚度等不同 , (见表 2 ) , 其主要微量元素含量亦有
国土与自然资源研究1 93 9 年 第 4期
明显差别 。
表 2不同沼泽类型土壤的微 t元素含 t对比
. 丫八专望C 0C u B Zn Mn 兴安落叶松 、 油桦 、 苔草沼泽15 . 04 0 2。3 863 .5 65 9 . 84 4 29 .6 0
油桦 、 苔草沼泽1 8。1 03 4.5 1 1 07 。6 07 4. 23 47 1 。75
苔草沼泽 20。6 4 4 8. 80 24 2.3 61 6 0. 25 3 8 2.5 0
兴安落叶松 、 泥炭辞沼泽 ’31 。 0 24 0.5 4 87 . 86 8 2. 0 03 37 . 0 0
落叶松泥炭鲜沼泽沼泽土的锰 、 锌和硼含量比油桦苔草沼泽和苔草沼泽中少 , 其中硼含量比
苔草沼泽少 l 倍有余 , 铜含量相近 , 钻含量略低 。
4 结 论
4
.
1 本沼泽土的微量元素有 20 余种 , 其中对植物生长发育影响较大的有铜 、 锌 、 锰 、 硼和
锰 , 它们的含量有明显的规律 。 < cu < B < z n < M n 。
表 3 不同沼泽类型的主要特征
沼泽类型 积水 泥炭厚 植物残体 P H 值 备注
状况 ( c m ) 组合 植物种
落叶松 、 油桦 、 苔草沼泽 临时 、 3 0 木本 、 草本落叶松 、 油桦 、 苔草 4 . 3 0~ 5 , 1 0 富曹养森林沼泽
季节性
油桦 、 苔草沼泽 季节性 5 7 卜 油桦 、 沼柳 、 苔草 4 。 8 0 ~ 5 . 20 富营养浪丛沼泽本 、 草叫
苔草沼泽 常年 4 O 草本 苔草 4 . 5 0 ~ 5 . 2 0 富营养草本沼泽
落叶松 、 泥炭辞沼泽 常年 1 2 0 辞类 泥炭辞 3 . 4 ~ 4 。 2 0 ` 片。 养泥炭” “ 泽
4
.
2 主要微量元素在沼泽土中 , 由于各层物质组成不同及受气候和永冻层的影响 , 其含量的
空间规律自上而上递减 。
4
.
3 受气候因素影响各种微量元素含量时序规律明显 , 并随季节变化而变化 。
4
.
4 不同沼泽类型的主要微量元素含量亦不同 ,苔草沼泽> 油桦 、 苔草沼泽> 落叶松 、 油桦 、
苔草沼泽 > 落叶松 、 泥炭鲜沼泽 。
本文系国家自然科学基金资助项目
5 参考文献
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