全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 11 期摇 摇 2012 年 6 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
黑龙江省大兴安岭林区火烧迹地森林更新及其影响因子 蔡文华,杨摇 健,刘志华,等 (3303)…………………
基于 B鄄IBI指数的温榆河生态健康评价 杨摇 柳,李泳慧,王俊才,等 (3313)……………………………………
川西亚高山暗针叶林不同恢复阶段红桦、岷江冷杉土壤种子损耗特征 马姜明,刘世荣,史作民,等 (3323)…
老龄阔叶红松林下层木空间分布的生境关联分析 丁胜建,张春雨,夏富才,等 (3334)…………………………
内蒙古高原荒漠区四种锦鸡儿属植物灌丛沙包形态和固沙能力比较 张媛媛,马成仓,韩摇 磊,等 (3343)……
角果藜的生长动态及其生殖配置 全杜娟,魏摇 岩,周晓青,等 (3352)……………………………………………
基于 MODIS / NDVI时间序列的森林灾害快速评估方法———以贵州省为例
侍摇 昊,王摇 笑,薛建辉,等 (3359)
……………………………………
……………………………………………………………………………
祁连山西水林区土壤阳离子交换量及盐基离子的剖面分布 姜摇 林,耿增超,李珊珊,等 (3368)………………
水分和温度对春玉米出苗速度和出苗率的影响 马树庆,王摇 琪,吕厚荃,等 (3378)……………………………
施氮对水稻土 N2O释放及反硝化功能基因(narG / nosZ)丰度的影响 郑摇 燕,侯海军,秦红灵,等 (3386)……
中国西北潜在蒸散时空演变特征及其定量化成因 曹摇 雯,申双和,段春锋 (3394)……………………………
基于植被降水利用效率和 NDVI的黄河上游地区生态退化研究 杜加强,舒俭民,张林波 (3404)……………
异速生长法计算秋茄红树林生物量 金摇 川,王金旺,郑摇 坚,等 (3414)…………………………………………
乌兰布和沙漠沙蒿与油蒿群落的物种组成与数量特征 马全林,郑庆中,贾举杰,等 (3423)……………………
不同光强下单叶蔓荆的光合蒸腾与离子累积的关系 张摇 萍,刘林德,柏新富,等 (3432)………………………
浑善达克沙地沙地榆种子雨的扩散规律 谷摇 伟,岳永杰,李钢铁,等 (3440)……………………………………
咸水灌溉对沙土土壤盐分和胡杨生理生长的影响 何新林,陈书飞,王振华,等 (3449)…………………………
外源 NO对 NaHCO3 胁迫下黑麦草幼苗光合生理响应的调节 刘建新,王金成,王摇 鑫,等 (3460)……………
呼伦贝尔草地植物群落与土壤化学计量学特征沿经度梯度变化 丁小慧,罗淑政,刘金巍,等 (3467)…………
海南稻田土壤硒与重金属的含量、分布及其安全性 耿建梅,王文斌,温翠萍等 (3477)…………………………
江苏省典型区农田土壤及小麦中重金属含量与评价 陈京都,戴其根,许学宏,等 (3487)………………………
应用稳定同位素研究广西东方洞食物网结构和营养级关系 黎道洪,苏晓梅 (3497)……………………………
利用细胞计数手段和 DGGE技术分析松花江干流部分地区的细菌种群多样性
屠摇 腾,李摇 蕾,毛冠男,等 (3505)
………………………………
……………………………………………………………………………
中国主要入海河流河口集水区划分与分类 黄金良,李青生,黄摇 玲,等 (3516)…………………………………
基于 VGPM模型和 MODIS数据估算梅梁湾浮游植物初级生产力 殷摇 燕,张运林,时志强,等 (3528)………
低温胁迫下虎纹蛙的生存力及免疫和抗氧化能力 王摇 娜,邵摇 晨,颉志刚,等 (3538)…………………………
转 Bt水稻土壤跳虫群落组成及其数量变化 祝向钰,李志毅,常摇 亮,等 (3546)………………………………
尼日利亚非洲蜂和安徽意大利蜜蜂及其杂交二代形态特征与微卫星 DNA遗传多样性
余林生,解文飞,巫厚长,等 (3555)
………………………
……………………………………………………………………………
北京城市公园湿地休憩功能的利用及其社会人口学因素 李摇 芬,孙然好,陈利顶 (3565)……………………
基于协整理论的经济增长与生态环境变化关系分析———以重庆市渝东南地区为例
肖摇 强,胡摇 聃,肖摇 洋,等 (3577)
……………………………
……………………………………………………………………………
感潮河网区环境合作博弈模型及实证 刘红刚,陈新庚,彭晓春 (3586)…………………………………………
专论与综述
国内外生态效率核算方法及其应用研究述评 尹摇 科,王如松,周传斌,等 (3595)………………………………
全球变化背景下的现代生态学———第六届现代生态学讲座纪要 温摇 腾,徐德琳,徐摇 驰,等 (3606)…………
问题讨论
流域环境要素空间尺度特征及其与水生态分区尺度的关系———以辽河流域为例
刘星才,徐宗学,张淑荣,等 (3613)
………………………………
……………………………………………………………………………
研究简报
不同光照强度对兴安落叶松几种主要防御蛋白活力的影响 鲁艺芳,石摇 蕾,严善春 (3621)…………………
木荷种源间光合作用参数分析 熊彩云,曾摇 伟,肖复明,等 (3628)………………………………………………
基于能值分析的深圳市三个小型农业生态经济系统研究 杨卓翔,高摇 阳,赵志强,等 (3635)…………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*342*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*37*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄06
封面图说: 爬升樟木沟的暖湿气流———樟木沟是中国境内横切喜马拉雅山脉南坡的几条著名大沟之一,它位于我国西藏聂拉
木县境内的希夏邦马峰东南侧,延绵 5400km的 318 国道在此沟中到达其最西头。 从聂拉木县城到樟木口岸短短的
30km中,海拔从 4000m急降至 2000m。 在大气环流作用下,来自印度洋的暖湿气流沿樟木沟不断费力地往上爬升,
给该沟谷留下了大量的降水。 尤其是在雨季到来时,山间到处是流水及悬垂崖头的瀑布,翠峰直插云霄,森林茂密
苍郁,溪流碧澄清澈,奇花异葩繁多,风景美如画卷,气势壮丽非凡。
彩图提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 11 期
2012 年 6 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 11
Jun. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家科技部科技基础性工作专项(2007FY210300)
收稿日期:2011鄄04鄄28; 摇 摇 修订日期:2011鄄09鄄19
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: gengzengchao@ 126. com
DOI: 10. 5846 / stxb201104280563
姜林, 耿增超, 李珊珊, 佘雕, 何绪生, 张强, 梁策,刘贤德,敬文茂, 王顺利.祁连山西水林区土壤阳离子交换量及盐基离子的剖面分布.生态
学报,2012,32(11):3368鄄3377.
Jiang L, Geng Z C, Li S S, She D, He X S, Zhang Q, Liang C, Liu X D, Jing W M, Wang S L. Soil cation exchange capacity and exchangeable base
cation content in the profiles of four typical soils in the Xi鄄Shui Forest Zone of the Qilian Mountains. Acta Ecologica Sinica,2012,32(11):3368鄄3377.
祁连山西水林区土壤阳离子交换量
及盐基离子的剖面分布
姜摇 林1, 耿增超1,*, 李珊珊1, 佘摇 雕1, 何绪生1, 张摇 强1, 梁摇 策1,
刘贤德2,敬文茂2, 王顺利2
(1. 西北农林科技大学资源环境学院, 杨凌摇 712100; 2. 甘肃省祁连山水源涵养林研究院, 张掖, 734000)
摘要:以祁连山西水林区分布的棕钙土、灰褐土、栗钙土和高山草甸土为对象,研究了阳离子交换量和盐基离子(K+、Na+、Ca2+、
Mg2+)的剖面分布规律及其与土壤理化因子的关系。 结果表明:土壤阳离子交换量(CEC,介于 4. 80—48. 10 cmol / kg)和盐基总
量(TEB,介于 4. 67—21. 34 cmol / kg)随剖面深度的增加逐渐减小,不同土壤类型的大小顺序为:灰褐土>高山草甸土>栗钙土>
棕钙土;土壤盐基组成以 Ca2+、Mg2+为主(占 TEB的比例平均为 71. 6% 、22. 9% ),K+、Na+所占比例较低(占 TEB的比例平均为
3. 3% 、2. 2% );棕钙土、灰褐土和栗钙土盐基离子的剖面分布由浅至深呈现:K+抑Ca2+ > Na+抑Mg2+,高山草甸土盐基离子则呈
现:K+>Na+>Mg2+>Ca2+。 不同土壤类型间盐基离子的含量及饱和度随发生层次不同存在较大差异。 土壤有机质是 CEC的主要
贡献因素,粉粒对 CEC也有显著的促进作用,而砂粒、CaCO3 对 CEC有显著抑制作用。 土壤生物复盐基作用弱于淋溶作用,造
成盐基饱和度较大(BSP,介于 44. 4%—97. 2% ),并随剖面深度的增加逐渐增大。 相关性分析表明,土壤交换性 Na+、Mg2+的含
量及饱和度均呈极显著正相关,交换性 Na+、Mg2+饱和度与 CaCO3 含量呈极显著正相关;pH值与 BSP 呈极显著正相关;土壤速
效 P 含量与 CEC呈极显著正相关,速效 K含量与交换性 K+含量呈极显著正相关。
关键词:祁连山;阳离子交换量(CEC);盐基离子;土壤剖面
Soil cation exchange capacity and exchangeable base cation content in the profiles
of four typical soils in the Xi鄄Shui Forest Zone of the Qilian Mountains
JIANG Lin1, GENG Zengchao1,*, LI Shanshan1, SHE Diao1, HE Xusheng1, ZHANG Qiang1, LIANG Ce1, LIU
Xiande2, JING Wenmao2, WANG Shunli2
1 College of Resources and Environment, Northwest A & F University, Yangling 712100, China
2 Academy of Water Resources Conservation Forests in Qilian Mountains of Gansu Province, Zhangye 734000, China
Abstract: Soil cation exchange capacity (CEC) has been used as an indictor of soil fertility and buffering capacity. The
exchangeable base cation content and saturation percentage reflects the bioavailability and movement of soil nutrients. This
study was conducted to determine the distribution of CEC and exchangeable base cations in the profiles of four typical soils
in the Xi鄄Shui Forest Zone of the Qilian Mountains. The soil types were brown calcic (BC) soil, grey cinnamon (GC)
soil, chestnut soil (CH) soil, and alpine meadow (AM) soil. Three separate profiles (replications) were selected for each
soil type. The profiles were divided into A, B, and C horizons and then sampled, making a total of 36 soil samples. Soil
CEC as well as exchangable K+, Na+, Ca2+, Mg2+ were determined in the laboratory. Differences in the cation exchange
http: / / www. ecologica. cn
capacity among soil types and horizons were analyzed by analysis of variance and multiple comparisons. Correlation analysis
was also conducted to determine the relationships between soil cation exchange properties and soil physico鄄chemical
properties such as soil organic carbon, total N, pH, CaCO3, available P, available K, clay ( <0. 002 mm) content, silt
(0. 002—0. 02 mm) content and sand (0. 02—2 mm) content. The results indicated that CEC in the profiles ranged from
4. 80 to 48. 10 cmol / kg and the total exchangeable base (TEB) content ranged from 4. 67 to 21. 34 cmol / kg. Both the CEC
and the TEB content decreased as soil depth increased. The GC soil had the highest CEC and TEB content followed by the
AM soil, the CH soil, and then the BC soil. Averaged across the four soil types, exchangeable Ca2+ comprised 71. 6% of
the TEB content, exchangeable Mg2+ comprised 22. 9% of the TEB content, exchangeable K+ comprised 3. 3% of the TEB
content, and exchangeable Na+ comprised 2. 2% of the TEB content. For the BC, GC, and CH soils, the exchangeable
Mg2+ and Na+ content tended to be greater in the upper part of the soil profile whereas the exchangeable Ca2+ and K+ content
tended to be greater in the lower part of the soil profile. For the AM soil, the exchangeable Ca2+ content tended to be greater
in the upper part of the soil profile, the exchangeable Mg2+ and Na+ content tended to be greater in the middle part of the
soil profile, and the exchangeable K+ content tended to be greater in the lower part of the profile. The relative order of the
exchangeable cations and the saturation percentage in different soil types varied among the horizons. Soil organic matter was
the major factor contributing to CEC. Soil CEC increased as the silt content increased, but decreased as the sand and
CaCO3 contents increased. The base saturation percentage (BSP) ranged from 44. 4 to 97. 2% among the four soil types.
The BSP increased as soil depth increased because the recovery of base saturation due to biological factors is weaker than
the effect of eluviation. Correlation analysis indicated that soil exchangeable Na+ content and saturation percentage were
positively correlated with exchangeable Mg2+(P <0. 01). The saturation percentage of exchangeable Na+ and Mg2+ were
positively correlated with the soil CaCO3 content (P<0. 01). Furthermore, there were highly significant positive correlations
between pH and BSP, available P and CEC, and available K and exchangeable K+(P<0. 01).
Key Words: the Qilian Mountains; cation exchange capacity CEC; exchangeable base cation; soil profiles
自然条件下的土壤胶体一般具有净负电荷,能够吸附、交换土壤溶液中的阳离子;这一过程关系到土壤众
多的化学特性,可以反映其营养状况[1]。 土壤阳离子交换量是土壤净负电荷的总量[1],它直接表征了土壤的
肥力和缓冲能力,是进行土壤管理和质量评价以及土壤特性、分类研究的重要指标[2鄄5]。 土壤盐基离子则是
土壤质量的重要方面,其含量和饱和度在很大程度上反映了盐基类元素的生物有效性和运移、循环情况[6鄄8];
此外,交换性盐基离子在对土壤发生过程的研究中也具有重要的参考作用[9]。 近年来的研究表明,土壤的阳
离子交换量及盐基组成受不同的地形、土壤类型[10]、植被类型[11]、土地利用方式[12鄄13]及人为管理措施[14]的
影响,分布情况具有较大差异。 因此,对土壤阳离子交换性能的研究有助于更加准确的了解不同环境条件下
土壤的肥力和发育过程及其影响因子。
祁连山境内地质地貌复杂,气候独特,植被类型多样;随着海拔的升高,具有明显的土壤垂直地带性分
布[15],是西北地区重要的生态屏障。 目前,尚未有对祁连山土壤阳离子交换量和盐基离子的分布情况及影响
因素等进行系统研究的报道。 本研究通过野外调查和采集土壤样品,分析了祁连山西水林区四种主要土壤类
型的阳离子交换量和盐基离子的剖面分布情况,并着重探讨了阳离子交换性能和土壤基本理化性质间的相关
性,旨在明确该区土壤阳离子交换性能的分布规律和影响因素,为祁连山土壤特性、分类的研究和土壤肥力的
合理利用提供基础资料和参考。
1摇 材料与方法
1. 1摇 研究区域概况
研究区域为祁连山自然保护区所辖西水林区。 该区位于甘肃省肃南裕固族自治县东北部,属祁连山北坡
中段,地理坐标介于 100毅03忆—100毅23忆E,38毅23忆—38毅48忆N。 全区面积约 723 980 hm2,海拔 2400—4000 m,为
9633摇 11 期 摇 摇 摇 姜林摇 等:祁连山西水林区土壤阳离子交换量及盐基离子的剖面分布 摇
http: / / www. ecologica. cn
浅山区。 属大陆性高寒半干旱、半湿润气候,年均气温 5. 4 益,温差在 7 月 19. 6 益到 1 月-12. 5 益;年均降水
量 333. 8—435. 5 mm,90%的降水集中在 6—9月,年均蒸发量为 1488 mm。 森林覆盖率为 38. 37% ,主要树种
为青海云杉(Picea crassifolia Kom. )和祁连圆柏(Sabina przewalskii Kom. ),青海云杉林盖度为 0. 6 左右,祁连
圆柏林盖度为 0. 2—0. 4 左右;灌木主要有金露梅(Potentilla fruticosa L. )、银露梅(Potentilla glabra Lodd. )、鲜
黄小檗(Berberis diaphana Maxin. )、鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata (Pall. ) Poir. )等,林下植被主要以三穗苔草
(Carex tristachya Thunb. )、珠芽蓼(Polygonum viviparum L. )、木贼麻黄(Ephedra equisetina Bge. )及苔藓植物等
为主。 主要土壤类型包括棕钙土、灰褐土、栗钙土和高山草甸土。
1. 2摇 样品采集与处理
在西水林区依据主要土壤类型的分布选定 4 个样地,样地大小根据环境条件确定为约 60 m伊30 m,样地
概况见表 1。 在各样地内设置 3 个面积为 20 m伊20 m的样方作为重复;用“S冶型布点法在各样方内确定 5 个
采样点,每个采样点按剖面发生层次(A、B、C层)由下至上逐层采样,最后将样方内各采样点土壤样品按层混
合,作为分析样品。 样品经室内风干后,磨细并过筛(孔径:2、1、0. 25 mm),备用。
1. 3摇 样品理化性质分析
土壤样品的理化性质均采用常规方法测定[16]。 其中 pH值采用电位法(水颐土= 2. 5颐1),有机碳采用重铬
酸钾氧化-外加热法,全氮采用半微量凯氏法,有效磷采用 0. 5mol / L 碳酸氢钠浸提鄄分光光度法,速效钾采用
1mol / L乙酸铵浸提鄄火焰光度法,碳酸钙相当物采用气量法;机械组成(<2mm)采用激光粒度仪测定。 阳离子
交换量采用乙二胺四乙酸(EDTA)+乙酸铵交换鄄凯氏定氮仪测定[17];交换性盐基离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+)采
用 pH值 8. 5 的氯化铵+乙醇交换鄄原子吸收分光光度法[18];交换性盐基总量采用加和法得到(土壤交换性盐
基总量= K++Na++1 / 2Ca2++1 / 2Mg2+)。
图 1摇 土壤 CEC的分布
Fig. 1摇 Profile distribution of soil cation exchange capacity (CEC)
摇 BCS: 棕钙土 Brown Calcic Soil; GCS: 灰褐土 Grey Cinnamon Soil;
CS: 栗钙土 Chestnut Soil; AMS: 高山草甸土 Alpine Meadow Soil.
同一系列不同大写字母、同一组不同小写字母分别表示不同土
类、层次间差异显著
1. 4摇 数据处理
分别采用软件 DPS 7. 05 和 Microsoft Excel 2003 对试验数据进行分析、制图。 应用单因素方差分析法
(one鄄way ANOVA)分析数据的差异显著性,并应用最小显著差数法(LSD)进行多重比较,应用 Pearson相关系
数进行相关分析,显著性水平设为 琢=0. 05。
2摇 结果与分析
2. 1摇 土壤阳离子交换量的分布规律
由图 1 可知,随着土层深度的增加,该区土壤的阳离子交换量(CEC)逐渐减小,且层次间差异显著,该结
果符合一般规律[2]。 不同土壤类型各发生层次的 CEC 均呈灰褐土>高山草甸土>栗钙土>棕钙土,并具有显
著差异,表明 4 种土壤类型的供肥、保肥和缓冲能力具有明显差别。
2. 2摇 土壤交换性盐基离子的分布规律
2. 2. 1摇 土壤交换性 K+的分布规律
由图 2 可知,该区土壤交换性 K+含量均随土层深
度的增加而降低,且 A 层交换性 K+含量远高于 B、C
层,占全剖面的比例介于 44. 03%—83. 62% ,表明交换
性 K+的表聚性较强。 不同土壤类型交换性 K+含量的
大小顺序随发生层次的不同具有明显差异,其中 A 层
的大小顺序为:高山草甸土>栗钙土>棕钙土>灰褐土。
交换性 K+含量占盐基总量的比例较低(总体平均为
3郾 33% )。 除灰褐土外,该区土壤 KSP 随土层深度的增
加而降低,表明剖面表层 K 的有效性要高于底层。 不
同土壤类型的 KSP 差异明显,其中棕钙土、栗钙土的
KSP 总体大于灰褐土和高山草甸土。
0733 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
表
1摇
各
样
地
立
地
条
件
和
植
被
组
成
Ta
bl
e
1摇
Th
e
sit
e
fe
at
ur
es
an
d
ve
ge
ta
tio
n
co
m
po
sit
io
n
of
pl
ot
s
样
地
土
壤
类
型
So
il
ty
pe
s
地
理
位
置
Ge
og
ra
ph
ic
al
po
sit
io
n
海
拔
Al
tit
ud
e/
m
坡
度
/(
毅)
Sl
op
e
an
gl
e
坡
向
Sl
op
e
as
pe
ct
坡
位
Sl
op
e
po
sit
io
n
主
要
植
被
种
类
M
ai
n
pl
an
ts
pe
ci
es
棕
钙
土
Br
ow
n
Ca
lc
ic
So
il
N
38
毅3
5.
59
忆
E
10
0毅
19
.3
5忆
2
29
7
26
SE
(1
35
毅)
中
坡
M
id
hi
ll
po
sit
io
n
甘
青
锦
鸡
儿
(C
ar
ag
an
a
ta
ng
ut
ica
M
ax
im
.
ex
Ko
m
.)
、芨
芨
草
(A
ch
na
th
er
um
sp
len
de
ns
(T
rin
.)
Ne
vs
ki
)、
三
穗
苔
草
(C
ar
ex
tri
sta
ch
ya
Th
un
b.
)
灰
褐
土
Gr
ey
Ci
nn
am
on
So
il
N
38
毅3
2.
87
忆
E
10
0毅
17
.6
3忆
2
82
5
19
.5
NE
(4
5毅
)
下
坡
Do
wn
hi
ll
po
sit
io
n
青
海
云
杉
(P
ice
a
cr
as
sif
ol
ia
Ko
m
.)
、银
露
梅
(P
ot
en
til
la
gl
ab
ra
Lo
dd
.)
、鲜
黄
小
檗
(B
er
be
ris
di
ap
ha
na
M
ax
in
.)
、三
穗
苔
草
(C
ar
ex
tri
sta
ch
ya
Th
un
b.
)
栗
钙
土
Ch
es
tn
ut
So
il
N
38
毅3
2.
93
忆
E
10
0毅
17
.7
4忆
2
80
4
22
W
(2
70
毅)
中
坡
M
id
hi
ll
po
sit
io
n
银
露
梅
(P
ot
en
til
la
gl
ab
ra
Lo
dd
.)
、甘
青
针
茅
(S
tip
a
pr
ze
wa
lsk
yi
Ro
sh
ev
.)
、狼
毒
(S
tel
ler
a
ch
am
ae
ja
sm
e
Li
nn
.)
、乳
白
香
青
(A
na
ph
al
is
la
cte
a
M
ax
im
.)
高
山
草
甸
土
Al
pi
ne
M
ea
do
w
So
il
N
38
毅3
1.
06
忆
E
10
0毅
17
.3
1忆
3
48
0
28
SW
(2
25
毅)
上
坡
Up
hi
ll
po
sit
io
n
金
露
梅
(
Po
ten
til
la
fru
tic
os
a
L.
)、
鬼
箭
锦
鸡
儿
(
Ca
ra
ga
na
ju
ba
ta
(
Pa
ll.
)
Po
ir.
)、
珠
芽
蓼
(
Po
ly
go
nu
m
viv
ip
ar
um
L.
)、
三
穗
苔
草
(
Ca
re
x
tri
sta
ch
ya
Th
un
b.
)
表
2摇
四
种
土
壤
类
型
的
基
本
理
化
性
质
Ta
bl
e
2摇
Ba
sic
ph
ys
ic
o鄄
ch
em
ic
al
pr
op
er
tie
s
of
th
e
fo
ur
so
il
ty
pe
s(
m
ea
n依
SE
,
n=
3)
土
壤
类
型
So
il
ty
pe
s
剖
面
层
次
Ge
ne
tic
ho
riz
on
s
OC
/(
g/
kg
)
TN
/(
g/
kg
)
AP
H
/(
m
g/
kg
)
AP
O
/(
m
g/
kg
)
pH
Ca
CO
3
/(
g/
kg
)
颗
粒
组
成
Pa
rti
cl
e
co
m
po
ne
nt
CL
/%
SI
/%
SA
/%
棕
钙
土
A
21
.0
5依
0.
51
aD
1.
85
依0
.0
1a
D
4.
08
依0
.0
0a
B
29
9.
60
依0
.0
0a
B
8.
49
依0
.0
1b
A
98
.4
7依
1.
30
cA
7.
32
依0
.0
6a
C
39
.0
4依
0.
28
aB
53
.6
4依
0.
34
cB
Br
ow
n
ca
lc
ic
so
il
B
13
.6
9依
0.
80
bC
1.
43
依0
.0
2b
B
2.
83
依0
.2
8b
C
15
1.
14
依2
.0
3b
A
8.
83
依0
.0
2a
A
14
1.
69
依1
.1
9b
A
5.
94
依0
.0
4b
B
34
.8
1依
0.
25
bC
59
.2
4依
0.
29
bC
C
7.
30
依1
.3
1c
A
0.
56
依0
.0
1c
B
3.
42
依0
.3
5a
bA
55
.3
2依
4.
02
cC
8.
81
依0
.0
1a
B
14
6.
54
依0
.1
4a
A
3.
74
依0
.0
9c
C
17
.3
3依
0.
43
cC
78
.9
3依
0.
29
aA
灰
褐
土
A
73
.4
4依
0.
85
aA
5.
06
依0
.0
6a
A
10
.6
7依
0.
36
aA
14
0.
68
依6
.3
5a
C
8.
07
依0
.0
5c
C
29
.3
5依
0.
71
cC
8.
89
依0
.0
7a
A
46
.2
2依
0.
36
aA
44
.8
8依
0.
41
cC
Gr
ey
ci
nn
am
on
so
il
B
59
.7
5依
1.
04
bA
2.
92
依0
.0
4b
A
9.
69
依0
.1
5a
A
87
.4
1依
4.
21
bC
8.
37
依0
.0
3b
C
98
.1
4依
0.
27
aB
5.
68
依0
.0
2b
C
39
.6
5依
0.
20
bB
54
.6
6依
0.
21
bB
C
10
.5
2依
0.
14
cA
0.
55
依0
.0
2c
B
3.
63
依0
.2
1b
A
68
.7
2依
0.
00
bB
8.
67
依0
.0
3a
C
96
.0
6依
0.
27
bB
4.
67
依0
.0
5c
B
25
.1
3依
0.
26
cB
70
.2
0依
0.
29
aC
栗
钙
土
A
41
.2
6依
1.
60
aC
3.
78
依0
.0
7a
C
6.
25
依0
.7
8a
B
28
1.
46
依8
.3
1a
B
8.
32
依0
.0
4c
B
76
.6
5依
0.
95
bB
5.
90
依0
.0
4b
D
34
.8
3依
0.
20
bC
59
.2
7依
0.
22
bD
Ch
es
tn
ut
so
il
B
10
.3
0依
0.
65
bD
0.
79
依0
.0
1b
C
2.
94
依0
.2
1b
C
11
0.
22
依4
.1
2b
B
8.
73
依0
.0
2b
B
91
.0
4依
0.
14
aC
8.
38
依0
.0
3a
A
47
.0
5依
0.
19
aA
44
.5
6依
0.
21
cA
C
2.
18
依0
.0
1c
B
0.
08
依0
.0
0c
C
2.
64
依0
.2
8b
A
10
4.
38
依0
.0
0b
A
9.
26
依0
.0
2a
A
78
.1
9依
1.
02
bC
2.
77
依0
.2
1c
D
14
.8
1依
1.
11
cD
84
.0
3依
1.
16
aB
高
山
草
甸
土
A
50
.2
7依
0.
96
aB
4.
26
依0
.0
7a
B
6.
00
依0
.4
4a
B
49
3.
23
依1
0.
61
aA
7.
88
依0
.0
1c
D
18
.3
4依
0.
88
aD
8.
63
依0
.0
4a
B
45
.6
9依
0.
27
aA
45
.6
8依
0.
31
bC
Al
pi
ne
m
ea
do
w
B
37
.6
8依
0.
69
bB
3.
11
依0
.1
2b
A
4.
30
依0
.3
0b
B
56
.7
3依
2.
14
bD
8.
19
依0
.0
2b
D
16
.7
9依
1.
19
aD
4.
17
依0
.0
1c
D
34
.2
4依
0.
06
bC
61
.5
9依
0.
07
aA
so
il
C
8.
44
依1
.5
0c
A
0.
82
依0
.0
0c
A
2.
50
依0
.3
5c
A
54
.2
8依
2.
05
bC
8.
35
依0
.0
2a
D
15
.8
6依
0.
92
aD
6.
07
依0
.0
7b
A
32
.7
1依
0.
39
cA
61
.2
2依
0.
42
aD
摇
摇
OC
:
有
机
碳
,
Or
ga
ni
c
ca
rb
on
;
TN
全
氮
,
To
ta
ln
itr
og
en
;
AP
H
有
效
磷
,
Av
ai
la
bl
e
ph
os
ph
or
us
;
AP
O
速
效
钾
,
Av
ai
la
bl
e
po
ta
ss
iu
m
;
CL
:粘
粒
(<
0.
00
2m
m
)
Cl
ay
pa
rti
cl
e;
SL
:
粉
粒
(0
.0
02
—
0.
02
m
m
)
Si
lt
pa
rti
cl
e;
SA
:
砂
粒
(0
.0
2—
2m
m
),
Sa
nd
Pa
rti
cl
e;
同
一
列
不
同
大
、小
字
母
分
别
表
示
不
同
土
类
、层
次
间
差
异
显
著
1733摇 11 期 摇 摇 摇 姜林摇 等:祁连山西水林区土壤阳离子交换量及盐基离子的剖面分布 摇
http: / / www. ecologica. cn
图 2摇 土壤交换性 K+含量及其饱和度的分布
Fig. 2摇 Profile distribution of soil exchangeable K+ content (E鄄K) and saturation percentage (KSP)
2. 2. 2摇 土壤交换性 Na+的分布规律
由图 3 可见,除高山草甸土外,该区土壤交换性 Na+含量均表现为 B、C层高于 A层,表明交换性 Na+的表
聚性很弱。 不同土壤类型的交换性 Na+含量以灰褐土最高,其它土类的大小顺序随发生层次不同具有差异。
该区土壤交换性 Na+含量在盐基总量中所占比例较低(总体平均为 2. 15% )。 ESP 是表征土壤碱化程度的重
要指标,该区土壤 ESP 总体较低,碱化作用较弱。 除高山草甸土外,土壤 A层 ESP 小于 B、C 层。 不同土类 A
层 ESP 差异较小(0. 19%—0. 53% ),而 B、C层 ESP 差异较大(0. 28%—5. 86% )且以棕钙土最高,高山草甸
土最低。
图 3摇 土壤交换性钠含量及碱化度的分布
Fig. 3摇 Profile distribution of soil exchangeable Na+ content (E鄄Na) and saturation percentage(ESP)
2. 2. 3摇 土壤交换性 Ca2+的分布规律
图 4摇 土壤交换性钙含量及其饱和度的分布
Fig. 4摇 Profile distribution of soil exchangeable Ca2+ content(E鄄Ca) and saturation percentage(CaSP)
由图 4 可见,剖面 A层交换性 Ca2+含量均大于 B、C层,但层次间差异不大,说明该区土壤交换性 Ca2+的
表聚性不强。 不同土壤类型间交换性 Ca2+含量表现为灰褐土>高山草甸土>栗钙土>棕钙土。 该区土壤交换
性 Ca2+在盐基总量中的比例较大(57. 47%—84. 92% ),表明盐基离子以 Ca2+为主。 除棕钙土外,剖面 A层的
CaSP 均小于 B、C层,表明土壤表层 Ca的有效性较低。 不同土壤类型 CaSP 的大小顺序随发生层次不同具有
2733 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
差异,其中剖面 A、B层的 CaSP 以棕钙土最大,灰褐土最小。
2. 2. 4摇 土壤交换性 Mg2+的分布规律
由图 5 可见,除高山草甸土的交换性 Mg2+含量随土层深度的增加而减小外,其它土类均呈现 B 层>C 层>
A层,表明交换性 Mg2+的表聚性较弱。 不同土壤类型间交换性 Mg2+的含量表现为灰褐土、栗钙土大于棕钙土
和高山草甸土。 交换性Mg2+占盐基总量的比例介于 12. 40%—35. 53% 。 除高山草甸土外,该区土壤MgSP 随
土层深度的增加而增大,但总体上 A、B 层小于 C 层,表明土壤表层 Mg 的有效性低。 不同土壤类型间 MgSP
呈栗钙土和棕钙土大于灰褐土、高山草甸土。
图 5摇 土壤交换性镁含量及其饱和度的分布
Fig. 5摇 Profile distribution of soil exchangeable Mg2+ content(E鄄Mg) and saturation percentage(MgSP)
2. 2. 5摇 土壤盐基总量及盐基饱和度的分布规律
由图 6 可见,棕钙土和高山草甸土的 TEB 随土层深度的增加而降低,灰褐土和栗钙土则表现为 B 层>A
层>C层。 不同土壤类型间 TEB表现为灰褐土>高山草甸土>栗钙土>棕钙土。 该区土壤 BSP 介于 44. 40%—
97. 16% ,并随土层深度的增加而增大。 不同土壤类型 BSP 的变化随发生层次的不同具有较大差异,其中 A、
B层的 BSP 呈现棕钙土、栗钙土大于高山草甸土和灰褐土。
图 6摇 土壤盐基总量及盐基饱和度的分布
Fig. 6摇 Profile distribution of soil total exchangeable base(TEB) and base saturation percentage (BSP)
2. 4摇 土壤阳离子交换性能的相关性
对土壤阳离子交换性能与其它理化性质(表 2)的相关分析表明,土壤交换性 Na+、Mg2+的含量及饱和度
均呈极显著正相关;交换性 Ca2+、Mg2+含量之间具有显著正相关性( r = 0. 68)。 土壤交换性 Ca2+、Mg2+含量与
TEB以及 CaSP、MgSP 与 BSP 间均极显著正相关。 土壤 CEC 与交换性 Ca2+含量及 TEB 呈极显著正相关,但
与 CaSP、MgSP 与 BSP 呈极显著负相关。
土壤有机碳、全氮含量与交换性 Ca2+含量、TEB及 CEC呈极显著或显著正相关,而与 CaSP、MgSP 与 BSP
呈极显著负相关。 土壤粘粒含量与交换性 K+含量呈显著正相关( r = 0. 56);粉粒含量与 CEC 呈显著正相关
( r=0. 59),与 MgSP、BSP 呈显著负相关;砂粒含量与 CEC呈显著负相关( r=0. 57),与 MgSP、BSP 呈显著正相
关。 土壤 pH值与 MgSP、BSP 呈极显著正相关;CaCO3 含量的相关性与之类似。
此外,土壤有效 P 含量与 CEC呈极显著正相关( r = 0. 86),表明该区土壤对磷素的保蓄性较好。 土壤交
3733摇 11 期 摇 摇 摇 姜林摇 等:祁连山西水林区土壤阳离子交换量及盐基离子的剖面分布 摇
http: / / www. ecologica. cn
换性 K+含量与速效 K含量呈极显著正相关( r = 0. 99),表明交换性 K+是速效 K 的主要存在形态,符合一般
规律[2]。
表 3摇 土壤阳离子交换性能与其理化性质的相关系数
Table 3摇 The correlation coefficients between soil cation exchange property and physical鄄chemical properties(n=12)
相关系数
Correlation
coefficient
E鄄K E鄄Na E鄄Ca E鄄Mg TEB CEC KSP ESP CaSP MgSP BSP
E鄄K 1
E鄄Na -0. 33 1
E鄄Ca 0. 05 0. 38 1
E鄄Mg -0. 15 0. 77** 0. 68* 1
TEB 0. 05 0. 5 0. 98** 0. 80** 1
CEC 0. 13 0. 28 0. 90** 0. 63* 0. 89** 1
KSP 0. 63* -0. 4 -0. 58* -0. 59* -0. 58* -0. 51 1
ESP -0. 39 0. 46 -0. 47 -0. 02 -0. 39 -0. 5 0. 02 1
CaSP -0. 28 0. 01 -0. 37 -0. 35 -0. 39 -0. 72** 0. 21 0. 38 1
MgSP -0. 39 0. 25 -0. 66* -0. 04 -0. 55 -0. 69** 0. 07 0. 84** 0. 42 1
BSP -0. 32 0. 12 -0. 63* -0. 3 -0. 59* -0. 86** 0. 27 0. 71** 0. 87** 0. 80** 1
OC 0. 33 0. 12 0. 72** 0. 44 0. 70** 0. 92** -0. 22 -0. 46 -0. 79** -0. 69** -0. 87**
TN 0. 5 -0. 14 0. 62* 0. 23 0. 58* 0. 82** -0. 07 -0. 55 -0. 77** -0. 74** -0. 87**
APH 0. 19 0. 28 0. 67* 0. 55* 0. 69** 0. 86** -0. 26 -0. 32 -0. 70** -0. 52 -0. 73**
APO 0. 99** -0. 34 0. 1 -0. 15 0. 09 0. 17 0. 58* -0. 4 -0. 28 -0. 4 -0. 33
pH -0. 44 0. 14 -0. 69** -0. 07 -0. 59* -0. 74** 0. 14 0. 55 0. 46 0. 87** 0. 74**
CaCO3 -0. 14 0. 37 -0. 62* -0. 06 -0. 51 -0. 59* 0. 43 0. 78** 0. 35 0. 76** 0. 68*
CL 0. 56* 0. 02 0. 38 0. 12 0. 37 0. 41 0. 21 -0. 32 -0. 25 -0. 53 -0. 4
SI 0. 48 0. 12 0. 52 0. 23 0. 51 0. 59* 0. 07 -0. 43 -0. 43 -0. 68* -0. 61*
SA -0. 49 -0. 11 -0. 5 -0. 21 -0. 49 -0. 57* -0. 1 0. 4 0. 4 0. 67* 0. 58*
摇 摇 E鄄K: 交换性钾含量 Exchangeable potassium content; KSP:交换性钾饱和度 Exchangeable potassium saturation percentage; E鄄Na:交换性钠含量
Exchangeable sodium content; ESP:碱化度 Exchangeable sodium saturation percentage; E鄄Ca:交换性钙含量 Exchangeable calcium content; CaSP:交
换性钙饱和度 Exchangeable calcium saturation percentage; E鄄Mg: 交换性镁含量 Exchangeable magnesium content; MgSP: 交换性镁饱和度
Exchangeable magnesium saturation percentage; TEB: 盐基总量 Total exchangeable base cations content; BSP: 盐基饱和度 Exchangeable base cations
saturation percentage; *P<0. 05, **P<0. 01
3摇 讨论
3. 1摇 土壤 CEC的变异来源
CEC的大小取决于土壤胶体的比表面面积和表面负电荷密度[1],因此,土壤的固相组成对 CEC具有直接
影响。 有机质作为土壤固相的重要组分,其中的腐殖质成分具有较大的比表面积和大量可水解产生负电荷的
官能团,能够增加土壤胶体的交换点位和负电荷密度[1],是 CEC 的主要贡献因子[19鄄20]。 本研究显示,该区土
壤有机碳的分布规律与 CEC相同(表 2),且二者呈极显著正相关,表明有机质是 CEC的主要影响因素。
由于不同粒级土壤矿质颗粒的比表面积和矿物晶体组成常具有显著差别[2],故土壤的颗粒组成对 CEC
也具有较大影响[20鄄23]。 粘粒是土壤胶体的重要组分,是土壤 CEC 的主要来源物[20];但对质地较粗的土壤而
言,粉粒和砂粒亦对 CEC具有贡献[21]。 本研究显示,该区土壤风化淋溶度较低,颗粒组成以粉、砂粒为主,粘
粒含量偏低(表 2)。 其中,粘粒含量的变化规律与 CEC 差别较大,并呈不显著正相关,可能是由于该区土壤
粘粒含量偏低,导致有机质 /粘粒较大(总体平均为 0. 77),故有机质掩盖了粘粒对土壤 CEC 的实际作用[3];
粉粒含量的变化规律与 CEC类似,呈显著正相关,对 CEC具有显著促进作用;原因可能是弱风化作用造成粉
粒中含有的次生粘土矿物增多,从而提高了 CEC[22];砂粒含量的变化规律与 CEC 相反,并呈显著负相关,可
4733 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
能是由于砂粒表面积较小,交换点位少,吸附能力弱的缘故[23]。
3. 2摇 土壤盐基组成的变异来源
土壤的盐基离子主要来源于成土母质,在土壤形成过程中,胶体表面的吸附和交换特性[1]、盐基离子性
质及离子间作用[24]、生物物质循环[25]以及淋溶作用[26]等会对盐基离子的分布产生显著影响。
该区土壤盐基离子的含量基本呈现 Ca2+> Mg2+ >K+ >Na+,符合一般规律[2],这主要决定于成土母质的元
素组成和土壤形成过程中 Ca、Mg的优先固持作用[7]。 Jobb佗ge 和 Jackson 的研究表明[27],土壤盐基离子在剖
面上由浅至深分布的顺序为:K+>Ca2+>Mg2+>Na+。 该区棕钙土、灰褐土和栗钙土盐基离子的分布情况与之类
似,呈现 K+抑Ca2+> Na+抑Mg2+。 交换性 K+、Ca2+分布较浅应主要源于土壤表层 K、Ca含量较高的生物残体累
积、分解的归还作用[12],而交换性 Mg2+、Na+分布较深,可能与二者的淋溶强度相对较大有关[7];K+、Ca2+对
Mg2+的拮抗作用[28]也可能影响交换性 Mg2+的分布。 对高山草甸土的研究显示,四种盐基离子均随土壤深度
增加而降低,由浅至深的分布呈现 K+>Na+>Mg2+>Ca2+;交换性 Mg2+、Na+相对其它土类分布较浅,应主要与草
地在无严重退化和翻耕等扰动时水溶性盐分在土壤表层的累积有关[29]。 此外,盐基离子在土壤中的相对丰
度较高时,分布相对深一些[27],故植被对盐基离子的吸收强度也会影响其分布,此问题尚有待于进一步研究。
本研究还显示,土壤交换性 K+含量与粘粒含量具有显著正相关性,表明土壤粘粒对 K+的吸附具有促进
作用;原因可能是粘粒组成以次生粘土矿物为主,主要带永久负电荷,对 K+的吸附能力相对较大[24]。 交换性
Ca2+含量与有机碳含量的极显著正相关性表明,有机质对土壤交换性能的贡献也促进了胶体对 Ca2+的吸附。
对不同土壤类型而言,盐基离子分布的差别是成土母质、生物物质循环和淋溶作用等综合作用的结果,与母质
的矿物成分和风化程度、植被类型以及地形、气候等条件密切相关。
3. 3摇 土壤 CaCO3 对阳离子交换性能的影响
CaCO3 是石灰性土壤的重要组分,对土壤的阳离子交换性能也具有一定影响[21]。 本研究显示,该区土壤
的 CaCO3 含量(15. 86—146. 54g / kg)与 CEC呈显著负相关( r = 0. 59);其原因应是 CaCO3 的胶结作用使有机
无机胶体复合程度增加,消耗了胶体表面的交换点位;此外,CaCO3 的沉积往往会掩盖矿质表面的交换点位,
也会降低土壤 CEC[21]。 土壤交换性 Ca2+含量与 CaCO3 含量呈显著负相关( r = 0. 62),其原因可能也是上述
CaCO3 对土壤交换性能的抑制作用。 Gupta 等的研究表明[30],CaCO3 的存在可以增加土壤的 ESP,该区土壤
ESP 与 CaCO3 含量的极显著正相关性( r = 0. 78)可能即源于此。 此外,MgSP 与 CaCO3 含量也呈极显著正相
关( r=0. 76),具体原因尚有待于进一步研究。
3. 4摇 土壤阳离子交换性能与 pH值的关系
土壤的 pH值主要决定于盐基状况,即淋溶过程和复盐基过程的相对强度[2]。 本研究显示,土壤 pH值与
BSP 的分布规律类似(表 2),并呈极显著正相关( r = 0. 74),符合一般规律。 由于该区淋溶作用不强,造成总
体上土壤 BSP 较高,潜性酸饱和度较小[31],故 pH值较高(碱性至强碱性);且生物复盐基作用较淋溶作用弱,
导致 BSP 随土层深度增加而升高,使 pH值也呈现类似规律。 此外,该区土壤 pH值与 MgSP 呈极显著正相关
(r=0. 84),表明 pH值与 BSP 的关系主要受 MgSP 的制约,而非占优势的 CaSP,这与张宗锦等[31]的研究结果
具有差异。
4摇 结论
(1)研究区域土壤有机质是 CEC的主要贡献因素,粉粒对 CEC也有显著的促进作用,而砂粒及 CaCO3 对
CEC有显著抑制作用;土壤 CEC的分布表现为随土层深度增加逐渐减小,不同土壤类型间呈现:灰褐土>高山
草甸土>栗钙土>棕钙土。
(2)土壤盐基离子的分布主要受到成土母质、胶体类型、生物复盐基和淋溶作用的影响;其组成以 Ca2+、
Mg2+为主,K+、Na+所占比例较低;棕钙土、灰褐土和栗钙土盐基离子的剖面分布由浅至深呈现 K+抑Ca2+ >Na+
抑Mg2+,高山草甸土盐基离子则呈现 K+>Na+>Mg2+>Ca2+;不同土壤类型间盐基离子含量及饱和度的变化随发
生层次不同存在较大差异;土壤 TEB的分布规律与 CEC相同。
5733摇 11 期 摇 摇 摇 姜林摇 等:祁连山西水林区土壤阳离子交换量及盐基离子的剖面分布 摇
http: / / www. ecologica. cn
(3)该区土壤总体上淋溶作用不强,生物复盐基作用较之更弱,造成 BSP 总体较高,并随土层深度的增加
逐渐增大;且 BSP 对 pH影响显著,并主要受 MgSP 的制约。
致谢:农业部黄土高原农业资源与环境修复重点开放实验室在土壤样品分析测定过程中提供帮助,特此致谢。
References:
[ 1 ]摇 Yu T R, Cheng Z C. Chemical Process of the Soil Formation. Beijing: Science Press, 1990.
[ 2 ] 摇 Xiong Y, Li Q K. Soil in China(2nd ed) . Beijing: Science Press, 1987.
[ 3 ] 摇 Liu S Q, Pu Y L, Zhang S R, Wang C Q, Deng L J. Spatial change and affecting factors of soil cation exchange capacity in Tibet. Journal of Soil
and Water Conservation, 2004, 18(5): 1鄄5.
[ 4 ] 摇 Zhang Q, Fang H L, Huang Y Z, Zhao X Y, Xi Y W. Application of soil CEC to evaluation of soil quality in Shanghai. Soils,2005, 37(6): 679鄄
682.
[ 5 ] 摇 Gong Z T. Chinese Soil Taxonomy: Theory, Methodologies and Applications. Beijing: Science Press, 1999.
[ 6 ] 摇 Lu R K. Principal of Soil-Plant Nutrition and Fertilization. Beijing: Chemical Industrial Press, 1998.
[ 7 ] 摇 Zhang Y G, Liang W J, Jiang Y. Profile distribution of exchangeable calcium and magnesium in an aquic brown soil as affected by land use type.
Chinese Journal of Applied Ecology, 2008, 19(4): 813鄄818.
[ 8 ] 摇 Campo J, Maass J M, Jaramillo V J, Yrzar A M. Calcium, potassium, and magnesium cycling in a Mexican tropical dry forest ecosystem.
Biogeochemistry, 2000, 49 (1): 21鄄36.
[ 9 ] 摇 Jiang Y, Zhang Y G, Liang W J, Li Q. Pedogenic and anthropogenic influence on calcium and magnesium behaviors in stagnic anthrosols.
Pedosphere, 2005, 15(3): 341鄄346.
[10] 摇 Wei X R, Shao M A. Distribution characteristics of soil pH, CEC and organic matter in a small watershed of the Loess Plateau. Chinese Journal of
Applied Ecology, 2009, 20(11): 2710鄄2715.
[11] 摇 Qi Z M, Wang K Y, Zhang Y B, Xie Y H. The soil properties of the subalpine timberline ecotone and adjacent vegetations in Western Sichuan.
Acta Ecologica Sinica, 2009, 29(12): 6325鄄6332.
[12] 摇 Zhang Y G, Liang W J, Jiang Y, Zhang Y L. Profile distribution of exchangeable potassium, sodium and sum of base cations in an Aquic Brown
Earth as affected by land use. Chinese Journal of Soil Science, 2008, 39(4): 816鄄821.
[13] 摇 Hu N, Lou Y L, Zhang X K, Liang W J, Liang L. Effects of conservation tillage on the composition of soil exchangeable base. Chinese Journal of
Applied Ecology, 2010, 21(6): 1492鄄1496.
[14] 摇 Meng C F, Fu Q L, Shui J G, Wu Y W. Effect of liming on acidity and exchangeable calcium and magnesium of red soil in central Zhejiang. Plant
Nutrition and Fertilizer Science, 1999, 5(2): 129鄄136.
[15] 摇 Yang Q S, Liu J Q, Wang Y K. Comprehensive Scientific Investigation Report on Gansu Qilianshan National Nature Reserve. Lanzhou: Gansu
Science and Technology Press, 2008.
[16] 摇 State foresty administration, P R China. Analysis Methods of Forest Soil (Foresty Industry Standards of the People忆s Republic of China) . Beijing:
Standards Press of China, 1999.
[17] 摇 Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences. Analytical Methods of Soil Physics and Chemistry. Shanghai: Shanghai Scientific and
Technical Publishers, 1978.
[18] 摇 Ministry of Agriculture, P R China. NY / T 1615—2008 Determination of exchangeable bases and total exchangeable bases in calcareous soil
(Agriculture industry standards of the People忆s Republic of China) . Beijing: China Agriculture Press, 2008.
[19] 摇 Yang Z Q, Lin C G. Influence of organic matter on cation exchange capacity of light Cinnamon Soils in Central Shanxi, Acta Pedologica Sinica,
1988, 25(1): 49鄄54.
[20] 摇 An Z S, Xu M G. Contribution of organic matter and clay particle on soil cation exchange capacity of three soils in Shanxi. Soils, 1988, 20(6):
310鄄313.
[21] 摇 Xu M G, Zhang J X, Zhang H, An Z S. Affecting factors of cation exchange capacity of Dark Loessial Soils and Yellow Cinnamon Soils. Chinese
Journal of Soil Science, 1991, 22(3): 108鄄110.
[22] 摇 Zhang M K, Zhu Z X. Influence of silt particle on soil cation exchange capacity. Soils and Fertilizers, 1993, (4): 41鄄43.
[23] 摇 Zhao Z Z. Study on relationship between organic matter, soil fractions and CEC in Qinghai soil. Science and Technology of Qinghai Agriculture and
Forestry, 2004, (4): 4鄄6.
[24] 摇 Li X Y. Soil Chemistry. Beijing: Higher Education Press, 2001.
[25] 摇 Quideau S A, Chadwick O A, Graham R C, Wood H B. Base cation biogeochemistry and weathering under oak and pine: a controlled long-term
6733 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
experiment. Biogeochemistry, 1996, 35 (2): 377鄄398.
[26] 摇 Ling D J, Zhang J E, Huang Q C, Han W D, Ouyang Y. Influences of simulated acid rain on leaching and release of base ions in Latosol. Acta
Pedologica Sinica, 2007, 44(3): 444鄄450.
[27] 摇 Jobb佗gy E G, Jackson R B. The distribution of soil nutrients with depth: global patterns and the imprint of plants. Biogeochemistry, 2001, 53
(1): 51鄄77.
[28] 摇 Jiang Y, Zhang Y G, Liang W J. Soil exchangeable Ca and Mg contents and Ca / Mg ratio in greenhouse vegetable fields in Shenyang suburbs.
Rural Eco-Environment, 2004, 20(3): 24鄄27.
[29] 摇 Liu F M, Meng F X, Liang W J, Jiang Y, Wen D Z. Engineering measures and their effects on melioration of degraded grasslands in Horqin
region. Journal of Liaoning Technical University: Natural Science Edition, 2005, 24(Supp. ): 257鄄259.
[30] 摇 Gupta R K, Bhumbla D K, Abrol I P. Sodium鄄calcium exchange equilibria in soils as affected by calcium carbonate and organic matter. Soil
Science, 1984, 138(2): 109鄄114.
[31] 摇 Zhang Z J, Liu S Q, Zhang S R, Deng L J, Pu Y L, Fan Y. Distribution and acidity character of acid soil in Tibet. Journal of Sichuan Agricultural
University, 2003, 21(4): 322鄄327.
参考文献:
[ 1 ]摇 于天仁, 陈志诚. 土壤发生中的化学过程. 北京: 科学出版社, 1990.
[ 2 ] 摇 熊毅, 李庆逵. 中国土壤(第二版) . 北京市: 科学出版社, 1987.
[ 3 ] 摇 刘世全, 蒲玉琳, 张世熔, 王昌全, 邓良基. 西藏土壤阳离子交换量的空间变化和影响因素研究. 水土保持学报, 2004, 18(5): 1鄄5.
[ 4 ] 摇 张琪, 方海兰, 黄懿珍, 赵小艺, 奚有为. 土壤阳离子交换量在上海城市土壤质量评价中的应用. 土壤, 2005, 37(6): 679鄄682.
[ 5 ] 摇 龚子同. 中国土壤系统分类: 理论·方法·实践. 北京: 科学出版社, 1999.
[ 6 ] 摇 鲁如坤. 土壤植物营养学原理和施肥. 北京: 化学工业出版社, 1998.
[ 7 ] 摇 张玉革, 梁文举, 姜勇. 不同利用方式下潮棕壤交换性钙镁的剖面分布. 应用生态学报, 2008, 19(4): 813鄄818.
[10] 摇 魏孝荣, 邵明安. 黄土高原小流域土壤 pH、阳离子交换量和有机质分布特征. 应用生态学报, 2009, 20(11): 2710鄄2715.
[11] 摇 齐泽民, 王开运, 张远彬, 谢玉华. 川西亚高山林线过渡带及邻近植被土壤性质. 生态学报, 2009, 29(12): 6325鄄6332.
[12] 摇 张玉革, 梁文举, 姜勇, 张玉龙. 不同利用方式对潮棕壤交换性钾钠及盐基总量的影响. 土壤通报, 2008, 39(4): 816鄄821.
[13] 摇 胡宁, 娄翼来, 张晓珂, 梁文举, 梁雷. 保护性耕作对土壤交换性盐基组成的影响. 应用生态学报, 2010, 21(6): 1492鄄1496.
[14] 摇 孟赐福, 傅庆林, 水建国, 吴益伟. 浙江中部红壤施用石灰对土壤交换性钙、镁及土壤酸度的影响. 植物营养与肥料学报, 1999, 5(2):
129鄄136.
[15] 摇 杨全生, 刘建泉, 汪有奎. 甘肃祁连山国家级自然保护区综合科学考察报告. 兰州: 甘肃科学技术出版社, 2008.
[16] 摇 中华人民共和国林业局. 森林土壤分析方法 (中华人民共和国林业行业标准) . 北京: 中国标准出版社, 1999.
[17] 摇 中国科学院南京土壤研究所. 土壤理化分析. 上海: 上海科学技术出版社, 1978.
[18] 摇 中华人民共和国农业部. NY / T 1615—008 石灰性土壤交换性盐基及盐基总量的测定 (中华人民共和国农业行业标准). 北京:中国农业
出版社, 2008.
[19] 摇 杨振强, 林成谷. 晋中淡褐土中有机质对阳离子交换量的影响. 土壤学报, 1988, 25(1): 49鄄54.
[20] 摇 安战士, 徐明岗. 陕西三种土壤的有机质和粘粒对土壤阳离子交换量的贡献. 土壤, 1988, 20(6): 310鄄313.
[21] 摇 徐明岗, 张建新, 张航, 安战士. 黑垆土、黄褐土等土壤阳离子交换量影响因素的研究. 土壤通报, 1991, 22(3): 108鄄110.
[22] 摇 章明奎, 朱祖祥. 粉粒对土壤阳离子交换量的影响. 土壤肥料, 1993, (4): 41鄄43.
[23] 摇 赵之重. 青海省土壤阳离子交换量与有机质和机械组成关系的研究. 青海农林科技, 2004, (4): 4鄄6.
[24] 摇 李学垣. 土壤化学. 北京: 高等教育出版社, 2001.
[26] 摇 凌大炯, 章家恩, 黄倩春, 韩维栋, 欧阳颖. 模拟酸雨对砖红壤盐基离子迁移和释放的影响. 土壤学报, 2007, 44(3): 444鄄450.
[28] 摇 姜勇, 张玉革, 梁文举. 沈阳市郊区蔬菜保护地土壤交换性钙镁含量及钙镁比值的变化. 农村生态环境, 2004, 20(3): 24鄄27.
[29] 摇 刘方明, 孟凡祥, 梁文举, 姜勇, 闻大中. 科尔沁退化草地改良的工程措施及效果. 辽宁工程技术大学学报: 自然科学版, 2005, 24(增
刊): 257鄄259.
[31] 摇 张宗锦, 刘世全, 张世熔, 邓良基, 蒲玉琳, 范宇. 西藏酸性土壤的分布和酸度特征. 四川农业大学学报, 2003, 21(4): 322鄄327.
7733摇 11 期 摇 摇 摇 姜林摇 等:祁连山西水林区土壤阳离子交换量及盐基离子的剖面分布 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 11 June,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Controls of post鄄fire tree recruitment in Great Xing忆an Mountains in Heilongjiang Province
CAI Wenhua, YANG Jian, LIU Zhihua, et al (3303)
……………………………………………
………………………………………………………………………………
The assessment of river health using Benthic鄄Index of biotic integrity for Wenyu River
YANG Liu,LI Yonghui, WANG Juncai, et al (3313)
…………………………………………………
………………………………………………………………………………
Consume of soil seeds of Betula albo鄄sinensis and Abies faxoniana in different natural successional stages of subalpine dark
coniferous forest in western Sichuan, China MA Jiangming, LIU Shirong, SHI Zuomin, et al (3323)……………………………
Habitat associations of understorey species spatial distribution in old growth broad鄄leaved Korean pine (Pinus koraiensis) forest
DING Shengjian, ZHANG Chunyu, XIA Fucai, et al (3334)
……
………………………………………………………………………
Nabkha morphology and sand鄄fixing capability of four dominant Caragana species in the desert region of the Inner Mongolia
Plateau ZHANG Yuanyuan, MA Chengcang, HAN Lei, et al (3343)……………………………………………………………
Growth dynamics,biomass allocation and ecological adaptation in Ceratocarpus arenarius L.
QUAN Dujuan, WEI Yan, ZHOU Xiaoqing, et al (3352)
……………………………………………
…………………………………………………………………………
A rapid assessment method for forest disaster based on MODIS / NDVI time series: a case study from Guizhou Province
SHI Hao, WANG Xiao, XUE Jianhui, et al (3359)
……………
………………………………………………………………………………
Soil cation exchange capacity and exchangeable base cation content in the profiles of four typical soils in the Xi鄄Shui Forest Zone
of the Qilian Mountains JIANG Lin, GENG Zengchao, LI Shanshan, et al (3368)………………………………………………
Impact of water and temperature on spring maize emergence speed and emergence rate
MA Shuqing, WANG Qi, L譈 Houquan, et al (3378)
………………………………………………
………………………………………………………………………………
Effect of N application on the abundance of denitrifying genes (narG / nosZ) and N2O emission in paddy soil
ZHENG Yan, HOU Haijun, QIN Hongling, et al (3386)
………………………
…………………………………………………………………………
Temporal鄄spatial variations of potential evapotranspiration and quantification of the causes in Northwest China
CAO Wen, SHEN Shuanghe, DUAN Chunfeng (3394)
………………………
……………………………………………………………………………
Analysis of ecosystem degradation and recovery using precipitation use efficiency and NDVI in the headwater catchment of the
Yellow River basin DU Jiaqiang, SHU Jianmin,ZHANG Linbo (3404)……………………………………………………………
An assessment method of Kandelia obovata population biomass JIN Chuan, WANG Jinwang, ZHENG Jian, et al (3414)……………
Quantitative characteristics and species composition of Artemisia sphaerocephala and A. ordosica communities in the Ulanbuh Desert
MA Quanlin,ZHENG Qingzhong,JIA Jujie,et al (3423)
…
……………………………………………………………………………
Photosynthesis and transpiration in relation to ion accumulation in Vitex trifolia under varied light intensity
ZHANG Ping,LIU Linde, BAI Xinfu, et al (3432)
…………………………
…………………………………………………………………………………
Diffusion of elm seed rain in Otindag Sand Land GU Wei,YUE Yongjie,LI Gangtie,et al (3440)……………………………………
Effect of saline water irrigation on sand soil salt and the physiology and growth of Populus euphratica Oliv.
HE Xinlin, CHEN Shufei, WANG Zhenhua, et al (3449)
……………………………
…………………………………………………………………………
Regulation of exogenous nitric oxide on photosynthetic physiological response of Lolium perenne seedlings under NaHCO3 Stress
LIU Jianxin, WANG Jincheng, WANG Xin, et al (3460)
……
…………………………………………………………………………
Longitude gradient changes on plant community and soil stoichiometry characteristics of grassland in Hulunbeir
DING Xiaohui,LUO Shuzheng, LIU Jinwei,et al (3467)
………………………
……………………………………………………………………………
Concentrations and distributions of selenium and heavy metals in Hainan paddy soil and assessment of ecological security
GENG Jianmei,WANG Wenbin,WEN Cuiping,et al (3477)
……………
………………………………………………………………………
Heavy metal contents and evaluation of farmland soil and wheat in typical area of Jiangsu Province
CHEN Jingdu, DAI Qigen, XU Xuehong, et al (3487)
……………………………………
……………………………………………………………………………
The studies on the food web structures and trophic relationships in Guangxi Dongfang Cave by means of stable carbon and nitro鄄
gen isotopes LI Daohong, SU Xiaomei (3497)……………………………………………………………………………………
Analysis of bacterial diversity in the Songhua River based on nested PCR and DGGE
TU Teng, LI Lei, MAO Guannan, et al (3505)
…………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Preliminary delineation and classification of estuarine drainage areas for major coastal rivers in China
HUANG Jinliang, LI Qingsheng, HUANG Ling, et al (3516)
…………………………………
………………………………………………………………………
Estimation of spatial and seasonal changes in phytoplankton primary production in Meiliang Bay, Lake Taihu, based on the
Vertically Generalized Production Model and MODIS data YIN Yan, ZHANG Yunlin, SHI Zhiqiang, et al (3528)……………
Viability and changes of physiological functions in the tiger frog (Hoplobatrachus rugulosus) exposed to cold stress
WANG Na, SHAO Chen, XIE Zhigang, et al (3538)
…………………
………………………………………………………………………………
Community structure and abundance dynamics of soil collembolans in transgenic Bt rice paddyfields
ZHU Xiangyu, LI Zhiyi, CHANG Liang, et al (3546)
…………………………………
……………………………………………………………………………
Morphological characteristics and microsatellite DNA genetic diversity of Nigeria African honey bee, Anhui Apis mellifera and
theirs hybrid generation域 YU Linsheng, XIE Wenfei, WU Houchang,et al (3555)………………………………………………
Effects of social鄄demographic factors on the recreational service of park wetlands in Beijing
LI Fen, SUN Ranhao, CHEN Liding (3565)
……………………………………………
………………………………………………………………………………………
Co鄄integration theory鄄based analysis on relationships between economic growth and eco鄄environmental changes: taking the south鄄
east district in Chongqing city as an example XIAO Qiang, HU Dan, XIAO Yang, et al (3577)………………………………
The cooperative environmental game model in the Tidal River Network Regions and its empirical research
LIU Honggang, CHEN Xingeng, PENG Xiaochun (3586)
……………………………
…………………………………………………………………………
Review and Monograph
Review of eco鄄efficiency accounting method and its applications YIN Ke, WANG Rusong, ZHOU Chuanbin, et al (3595)…………
Overview on the 6th international symposium on modern ecology series of 2011 WEN Teng, XU Delin, XU Chi, et al (3606)………
Discussion
Scale analysis of environmental factors and their relationship with the size of hierarchical aquatic ecoregion: a case study in the
Liao River basin LIU Xingcai, XU Zongxue, ZHANG Shurong, et al (3613)……………………………………………………
Scientific Note
Effects of different light intensities on activities of the primary defense proteins in needles of Larix gmelinii
LU Yifang, SHI Lei, YAN Shanchun (3621)
…………………………
………………………………………………………………………………………
An analysis of photosynthetic parameters among Schima superba provenances
XIONG Caiyun, ZENG Wei, XIAO Fuming, et al (3628)
…………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Research on three small鄄scale agricultural ecological鄄economic systems in Shenzhen City based on emergy analysis
YANG Zhuoxiang, GAO Yang, ZHAO Zhiqiang, et al (3635)
…………………
……………………………………………………………………
《生态学报》2012 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的自然科学高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研究原
始创新性科研成果,特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方
法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,280 页,国内定价 70 元 /册,全年定价 1680 元。
国内邮发代号:82鄄7摇 国外邮发代号:M670摇 标准刊号:ISSN 1000鄄0933摇 CN 11鄄2031 / Q
全国各地邮局均可订阅,也可直接与编辑部联系购买。 欢迎广大科技工作者、科研单位、高等院校、图书
馆等订阅。
通讯地址: 100085 北京海淀区双清路 18 号摇 电摇 摇 话: (010)62941099; 62843362
E鄄mail: shengtaixuebao@ rcees. ac. cn摇 网摇 摇 址: www. ecologica. cn
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 32 卷摇 第 11 期摇 (2012 年 6 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 32摇 No郾 11 (June, 2012)
编摇 摇 辑摇 《生态学报》编辑部
地址:北京海淀区双清路 18 号
邮政编码:100085
电话:(010)62941099
www. ecologica. cn
shengtaixuebao@ rcees. ac. cn
主摇 摇 编摇 冯宗炜
主摇 摇 管摇 中国科学技术协会
主摇 摇 办摇 中国生态学学会
中国科学院生态环境研究中心
地址:北京海淀区双清路 18 号
邮政编码:100085
出摇 摇 版摇
摇 摇 摇 摇 摇 地址:北京东黄城根北街 16 号
邮政编码:1R00717
印摇 摇 刷摇 北京北林印刷厂
发 行摇
地址:东黄城根北街 16 号
邮政编码:100717
电话:(010)64034563
E鄄mail:journal@ cspg. net
订摇 摇 购摇 全国各地邮局
国外发行摇 中国国际图书贸易总公司
地址:北京 399 信箱
邮政编码:100044
广告经营
许 可 证摇 京海工商广字第 8013 号
Edited by摇 Editorial board of
ACTA ECOLOGICA SINICA
Add:18,Shuangqing Street,Haidian,Beijing 100085,China
Tel:(010)62941099
www. ecologica. cn
Shengtaixuebao@ rcees. ac. cn
Editor鄄in鄄chief摇 FENG Zong鄄Wei
Supervised by摇 China Association for Science and Technology
Sponsored by摇 Ecological Society of China
Research Center for Eco鄄environmental Sciences, CAS
Add:18,Shuangqing Street,Haidian,Beijing 100085,China
Published by摇 Science Press
Add:16 Donghuangchenggen North Street,
Beijing摇 100717,China
Printed by摇 Beijing Bei Lin Printing House,
Beijing 100083,China
Distributed by摇 Science Press
Add:16 Donghuangchenggen North
Street,Beijing 100717,China
Tel:(010)64034563
E鄄mail:journal@ cspg. net
Domestic 摇 摇 All Local Post Offices in China
Foreign 摇 摇 China International Book Trading
Corporation
Add:P. O. Box 399 Beijing 100044,China
摇 ISSN 1000鄄0933
CN 11鄄2031 / Q
国内外公开发行 国内邮发代号 82鄄7 国外发行代号 M670 定价 70郾 00 元摇