滇中亞高山5種林型土壤碳氮磷生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征

張雨鑒，王克勤，宋婭麗*，李加文

1. 西南林業(yè)大學(xué)生態(tài)與水土保持學(xué)院，云南 昆明 650224；2. 云南省新平彝族傣族自治縣林業(yè)局，云南 新平 653499

生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)作為探究生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量平衡以及生物與環(huán)境關(guān)系的重要科學(xué)理論和方法（張?zhí)〇|等，2017），近年來在有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分元素的循環(huán)過程和平衡狀態(tài)的研究中得到了廣泛運(yùn)用（Elser et al.，2000，2007）。森林土壤是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組分和養(yǎng)分庫，研究森林土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量特征對(duì)于生物地球化學(xué)循環(huán)、土壤養(yǎng)分貯量、森林群落的結(jié)構(gòu)與功能、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性及生產(chǎn)力具有重要作用（王紹強(qiáng)等，2008；劉蓉等，2010）。同時(shí)，基于生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)研究C、N、P在森林土壤中的平衡關(guān)系有助于了解3種元素在土壤-凋落物-植被體系中的循環(huán)過程（Mcgroddy et al.，2008）。由于氣候、母巖、地形地貌及植被組成等因素的影響導(dǎo)致土壤 C、N、P化學(xué)計(jì)量特征的空間變異性較大（張亞冰等，2016），除此之外，林下凋落物的分解同樣影響土壤中C、N、P的分布特征及平衡關(guān)系（Hobbie，2015）。由于凋落物分解后產(chǎn)物不同以及土壤中根系活動(dòng)的不同影響，導(dǎo)致不同森林類型土壤養(yǎng)分的輸入和輸出存在差異，而這種差異又間接影響地上植被的演替（魏強(qiáng)等，2012）。因此，探討不同森林類型土壤 C、N、P化學(xué)計(jì)量特征對(duì)研究森林生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分元素的循環(huán)機(jī)制和反饋機(jī)制，及實(shí)現(xiàn)森林生態(tài)系統(tǒng)功能的可持續(xù)管理具有重要意義（曹娟等，2015）。

以往有關(guān)土壤領(lǐng)域生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)的研究主要體現(xiàn)在全球尺度（Cleveland et al.，2007）及區(qū)域尺度（Tian et al.，2010）上，而近幾年國內(nèi)相關(guān)研究則主要集中于植物葉-凋落物-土壤系統(tǒng)生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征（王寶榮等，2017；淑敏等，2018）、不同海拔土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征（李丹維等，2017）、不同生態(tài)系統(tǒng)凋落物-土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征（左巍等，2016）等方面，對(duì)不同森林類型土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量的研究同樣也有陸續(xù)報(bào)道，如龐圣江等（2015）對(duì)桂西北不同森林類型和秦娟等（2016）對(duì)馬尾松不同林型土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量的研究。張亞冰等（2016）對(duì)貴州月亮山5種森林類型土壤進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不同林型和不同土層C、N、P含量及化學(xué)計(jì)量特征存在顯著差異；張?zhí)〇|等（2017）對(duì)帽兒山 5種林型土壤碳氮磷化學(xué)計(jì)量關(guān)系的研究則表明不同林型間土壤 C-N耦聯(lián)關(guān)系有趨同現(xiàn)象。以上相關(guān)研究之間雖存在一些相似結(jié)論，但均未總結(jié)出較為統(tǒng)一的規(guī)律。這說明區(qū)域尺度上不同森林類型土壤 C、N、P化學(xué)計(jì)量特征仍具有一定研究意義。此外，這些研究區(qū)域多集中在低中海拔森林區(qū)域，針對(duì)云南低緯度高海拔森林區(qū)域的研究尚不多，且對(duì)于該區(qū)域內(nèi)不同林型及不同土層深度土壤養(yǎng)分及其化學(xué)計(jì)量特征的研究鮮有報(bào)道。因此，本研究以地處同一氣候區(qū)域、林相較整齊、林齡相近、覆蓋度高的5種滇中亞高山典型森林生態(tài)系統(tǒng)——常綠闊葉林（Evergreen broad-leaf forest）、高山櫟林（Quercus semicarpifolia forest）、華山松林（Pinus armandii forest）、云南松林（Pinus yunnanensis forest）及滇油杉林（Keteleeria evelyniana forest）為研究對(duì)象，通過測定各森林生態(tài)系統(tǒng)不同土壤層次（0－10、10－20、20－30、30－40和40－60 cm）C、N、P含量，闡明不同森林類型影響下土壤 C、N、P之間的相互關(guān)系，旨在揭示不同森林類型土壤 C、N、P及其化學(xué)計(jì)量比的垂直變化規(guī)律，為研究區(qū)域尺度森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性及養(yǎng)分元素循環(huán)傳遞的機(jī)理提供理論依據(jù)。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究地設(shè)在云南省玉溪市新平縣磨盤山森林生 態(tài) 系 統(tǒng) 國 家 定 位 觀 測 研 究 站 （ 23°46′18″－23°54′34″N，101°16′06″－101°16′12″E），海拔 1260.0－2614.4 m。土壤以第三紀(jì)古紅土發(fā)育的山地紅壤和玄武巖紅壤為主，高海拔地區(qū)有黃棕壤分布。該區(qū)位于云南亞熱帶北部氣候與亞熱帶南部氣候的過渡地區(qū)，屬中亞熱帶氣候，具有典型山地氣候特征。該區(qū)干濕季分明，夏季多雨，年平均降水量為1050 mm，年均氣溫為 15 ℃，極端最高溫達(dá)33.0 ℃，極端最低氣溫為-2.2 ℃。研究區(qū)是中國亞熱帶地區(qū)以中山半濕性常綠闊葉林為主的重要原始森林區(qū)，森林覆蓋率達(dá)86%，分布有高等植物梭羅樹（Reevesia pubescens）、楠木（Phoebe chinensis Chun）、普洱茶（Camellia assamica）、樹蕨（Arthropteris palisotii）等98科137屬324種，該區(qū)植被類型隨海拔的升高呈明顯的垂直分布特征，主要分布的森林類型為亞熱帶常綠闊葉林、亞熱帶中山針闊混交林（滇油杉林）、針葉林（華山松林、云南松林）和高山矮林（高山櫟林）等。本研究選取了森林公園5種典型的森林群落喬木層進(jìn)行調(diào)查研究，包括常綠闊葉林、高山櫟林、華山松林、云南松林以及滇油杉林。

1.2 樣地調(diào)查與取樣

1.2.1 樣地設(shè)計(jì)

通過實(shí)地踏查，于2016年6月在云南省玉溪市新平縣磨盤山森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站內(nèi)5種林型（常綠闊葉林、高山櫟林、華山松林、云南松林和滇油杉林）中，選擇林相較整齊、林分各層較為豐富、具有代表性的區(qū)域，隨機(jī)設(shè)置3個(gè)20 m×20 m樣地。樣地詳情見表1。

1.2.2 土壤樣品采集與分析

采用對(duì)角線法于每個(gè)20 m×20 m樣地中挖取土壤剖面，分5個(gè)土層深度（分別為0－10、10－20、20－30、30－40和40－60 cm）采集約500 g土壤樣品。同時(shí)，按土層采集土壤樣品，重復(fù)組樣地的相同土層土樣按質(zhì)量進(jìn)行混合并去除雜質(zhì)，帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干后用于測定土壤養(yǎng)分含量。在各林型中采集15個(gè)土壤樣本。

土壤樣品風(fēng)干后，過100目篩，用于測定土壤C、N、P含量。土壤C采用重鉻酸鉀-外加熱硫酸氧化法（LY/T 1237－1999）進(jìn)行測定，土壤N、P則分別采用半微量凱氏定氮法（LY/T 1228－1999）和鉬銻抗比色法（LY/T 1232－1999）進(jìn)行測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)的計(jì)算處理、圖表繪制及統(tǒng)計(jì)分析分別在Microsoft Office Excel 2010和SPSS 22.0中完成。各林型0－60 cm土層土壤養(yǎng)分元素含量及化學(xué)計(jì)量比的計(jì)算采用各土層土壤相對(duì)應(yīng)的 C、N、P及其化學(xué)計(jì)量比的算術(shù)平均值。對(duì)不同森林類型不同土層土壤 C、N、P含量及化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行單因素方差分析（One-way ANOVA），在進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)時(shí)，若方差為齊性，則采用最小顯著差異法（LSD）進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)；若方差不齊，則采用Tamhane's T2法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。同時(shí)，采用典型相關(guān)分析法分析土壤C、N、P含量及化學(xué)計(jì)量特征的相互關(guān)系。顯著性水平設(shè)定為α=0.05。不同林型土壤C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量比的變異系數(shù)計(jì)算公式如下（劉秋雨等，2017）：

式中，CV為變異系數(shù)；SD為標(biāo)準(zhǔn)差；Xˉ為平均值。

表1 研究區(qū)各森林類型研究樣地概況Table1 General characteristics of the investigating plots in each forest type

表2 5種林森林類型0－60 cm土層土壤養(yǎng)分元素含量及化學(xué)計(jì)量比Table2 Contents of nutrient elements and stoichiometric ratio in soil layer of 0-60 cm of 5 forest types

2 結(jié)果分析

2.1 5種森林類型林地土壤C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量特征

5種森林類型林地土壤之間的C、N、P含量和化學(xué)計(jì)量比存在顯著差異性（P＜0.05）（表 2）。不同林型土壤C含量最高的為常綠闊葉林，顯著高于云南松林和滇油杉林，為其2.81－3.11倍；N含量最高的林型亦為常綠闊葉林，且顯著高于華山松、云南松和滇油杉3種針葉林；P含量則與C含量相反，最高的為云南松林，最低的為常綠闊葉林。對(duì)于不同林型林地土壤 C、N、P化學(xué)計(jì)量比，華山松的C/N最高，且顯著高于其他4種林型，為其1.08－2.47倍；C/P和N/P則均以常綠闊葉林為最高，分別為其他4種林型的1.32－4.35倍和1.34－1.91倍。整體而言，5種林型林地土壤的C、N含量均表現(xiàn)為闊葉林（常綠闊葉林、高山櫟林）高于針葉林（華山松林、云南松林、滇油杉林），其中云南松林和滇油杉林的C含量、C/N以及C/P均顯著低于其他3種林型（P＜0.05）。

土壤C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量比在不同林型間變化差異不同。表3顯示，5種林型林地土壤C 含量介于 2.07－15.20 mg·g-1，平均值為 6.74 mg·g-1，變異系數(shù)為0.53，屬強(qiáng)變異；N含量均值為0.57 mg·g-1，變異系數(shù)為0.26，屬中等變異；而P含量變異系數(shù)為0.18，屬弱變異。對(duì)于土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比，其中C/P值變異幅度較大，介于5.14－50.30之間，變異系數(shù)為0.54，而C/N和N/P則相對(duì)較弱，變異系數(shù)分別為0.36和0.31。分析可知，在5種林型林地土壤間C含量和C/P變化差異較大，N含量、C/N和N/P的變化差異則相對(duì)較小，而P含量在不同林型間相對(duì)較穩(wěn)定。

表3 5種森林類型土壤C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量比的統(tǒng)計(jì)分析Table3 Statistical analysis of C, N and P contents and stoichiometric ratios of 5 forest types

圖1 5種森林類型不同土層土壤C、N、P含量變化Fig.1 Contents of C, N and P in 5 forest types in different soil layers

2.2 5種森林類型林地土壤C、N、P含量的垂直變化特征

5種森林類型不同土壤深度C、N、P含量存在顯著性差異（P＜0.05）（圖1）。各林型土壤C含量整體規(guī)律表現(xiàn)為隨土層的加深而降低，變化范圍為2.09－15.07 mg·g-1。各林型土壤C含量在不同土層間存在差異，但滇油杉林除0－10 cm外，其他土層間C含量差異不顯著。不同林型間，常綠闊葉林和高山櫟林0－10 cm和10－20 cm土層中C含量均顯著高于其他3種林型；云南松林和滇油杉林各土層中C含量均顯著低于其他3種林型。不同土層土壤 C含量均表現(xiàn)為常綠闊葉林＞高山櫟林＞華山松林＞滇油杉林＞云南松林。

5種林型土壤N含量隨土層的加深呈降低的趨勢，且存在顯著差異（P＜0.05）。不同林型土壤N含量在各土層間的變化范圍為0.34－0.97 mg·g-1。其中常綠闊葉林和高山櫟林在各土層間的差異均達(dá)到了顯著水平（P＜0.05）；在不同林型間，各土層土壤 N含量均表現(xiàn)為常綠闊葉林最高，除 30－40 cm外，各土層土壤N含量均表現(xiàn)為闊葉林（常綠闊葉林、高山櫟林）高于針葉林（華山松林、云南松林和滇油杉林）。

5種林型土壤P含量雖然隨土層的加深同樣呈降低的趨勢，但相對(duì)于C、N含量其差異不明顯，變化范圍為0.23－0.46 mg·g-1。在同一林型中，除高山櫟林外，其他 4種林型 10－20、20－30、30－40和40－60 cm土層中P含量雖呈降低趨勢，但差異均不顯著（P＞0.05）；不同林型間，各土層土壤P含量均存在顯著差異，其中，云南松林土壤P含量最高，常綠闊葉林最低。

圖2 5種森林類型不同土層土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比變化Fig.2 Stoichiometric ratios of C, N and P in different soil layers in 5 forest types

2.3 5種森林類型林地土壤C、N、P生態(tài)化學(xué)計(jì)量比的垂直變化特征

土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量比在 5種林型間存在顯著差異（P＜0.05）（圖2）。整體而言，5種林型土壤C/N在不同土層間無明顯變化規(guī)律，波動(dòng)范圍為5.35－16.42。在同一林型中，常綠闊葉林和高山櫟林的土壤C/N在除40－60 cm外的土層間均無顯著差異；在不同林型間，5種林型土壤C/N在各土層中均表現(xiàn)為云南松林和滇油杉林顯著低于其他3種林型，其中，除30－40 cm和40－60 cm土壤C/N表現(xiàn)為華山松林顯著高于其他兩種闊葉林外，其他土層華山松林、常綠闊葉林和高山櫟林間土壤C/N均無顯著差異（P＞0.05）。

5種林型土壤C/P在不同土層間存在顯著差異（P＜0.05），其值范圍為6.69－43.97，同一林型中除華山松林外，其他林型均隨土層加深呈降低的趨勢；在不同林型間，各土層土壤C/P均以常綠闊葉林為最高，約為最低值的4.00－4.79倍（各層均以云南松林為最低），此外，除30－40 cm外，各土層土壤C/P均呈常綠闊葉林＞高山櫟林＞華山松林＞滇油杉林＞云南松林的規(guī)律。

從整體上看，5種林型各土層土壤N/P均表現(xiàn)為闊葉林高于針葉林，但其變化在土層間無明顯趨勢，變化范圍為 1.16－2.84。在同一林型中，除高山櫟林和華山松林外，常綠闊葉林、云南松林和滇油杉林在各土層間的差異均未達(dá)到顯著水平（P＞0.05）；不同林型間，常綠闊葉林土壤N/P在各土層中均為最高，且顯著高于其他4種林型，而云南松林土壤N/P在各土層中（除40－60 cm外）則為最低。

2.4 5種森林類型林地土壤C、N、P與其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比之間的相關(guān)分析

對(duì)5種林型土壤有機(jī)碳（C）、全氮（N）、全磷（P）、C/N、C/P和N/P進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明（表4），土壤N與C、C/P之間均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.844和 0.679，與土壤 P之間則呈顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）；土壤C與N/P之間也呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），相關(guān)系數(shù)為 0.614，與土壤 P之間則呈顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）；而土壤 P與C/N之間雖呈正相關(guān)關(guān)系，但未達(dá)到顯著水平（P＞0.05）。

進(jìn)一步分析可知（表5），闊葉林土壤C、N、P含量及其與化學(xué)計(jì)量比之間均呈極顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），而在針葉林中，土壤C和N之間呈極顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），土壤C、P和土壤N、P之間則無顯著相關(guān)關(guān)系（P＞0.05）。

表4 5種森林類型土壤養(yǎng)分含量與化學(xué)計(jì)量比之間的相關(guān)性分析Table4 Correlation analysis between contents of soil nutrient elements and stoichiometric ratio of 5 forest types

3 討論

3.1 不同森林類型林地土壤C、N、P含量的垂直變化特征

滇中亞高山5種森林類型土壤C、N含量差異較大，整體上均表現(xiàn)為闊葉林（常綠闊葉林、高山櫟林）高于針葉林（華山松林、云南松林、滇油杉林），尤其在表層土壤（0－10 cm和10－20 cm）中，常綠闊葉林和高山櫟林的C、N含量顯著高于其他3種針葉林。這與王薪琪等（2015）對(duì)5種溫帶樹種進(jìn)行同質(zhì)園的試驗(yàn)結(jié)果一致，這可能是由于不同林型其林木種類、林分郁閉度、林齡、樹高和胸徑等不同引起林下凋落物的數(shù)量、組成成分及分解速率不同進(jìn)而影響土壤表層養(yǎng)分含量（王維奇等，2011；張?zhí)〇|等，2017）。同時(shí)，闊葉林凋落物中含有大量易溶于酸的糖類物質(zhì)，這些簡單的糖類能夠輕易地被微生物所利用（韓其晟等，2012）；而針葉林凋落物富含單寧樹脂，較難分解，在分解過程中產(chǎn)生殘余酸性物質(zhì)，從而導(dǎo)致土壤酸化，影響微生物活動(dòng)，進(jìn)一步降低了土壤 C、N輸入（Bauhus et al.，1998）。因此，闊葉林土壤中C、N含量高于針葉林。本研究中，3種針葉林中云南松林和滇油杉林土壤C含量在各土層中均顯著低于華山松林，其各土層平均 C含量比華山松林分別低57.1%和52.5%，呂文強(qiáng)等（2016）通過研究貴州5種森林類型土壤有機(jī)碳得到了與本研究相似的結(jié)果（云南松林0－100 cm平均土壤C含量比華山松林低56.9%），這可能是由于不同樹種其林木冠層光合固定能力不同，引起凋落物產(chǎn)量和質(zhì)量的差異，再加上不同森林類型下土壤C具有不同的積累與釋放特征，從而使不同森林類型土壤C存在差異。此外，本研究中華山松林位于陰坡，云南松林和滇油杉林雖同樣位于陰坡但其位置比較接近茆頂也是原因之一，有研究表明，土壤養(yǎng)分含量在不同植被區(qū)均表現(xiàn)為陰坡＞茆頂＞陽坡，由于陰坡相對(duì)于茆頂和陽坡植被相對(duì)豐富茂盛，故其對(duì)養(yǎng)分聚集的能力相對(duì)較強(qiáng)（朱秋蓮等，2013）。

對(duì)于不同土層的土壤養(yǎng)分，本研究中土壤C、N含量均隨土層深度的增加而呈降低的趨勢，這與周正虎等（2015）關(guān)于東北溫帶幼齡林的研究一致，同時(shí)也與秦娟等（2016）研究馬尾松不同林型土壤養(yǎng)分的結(jié)果一致。這是因?yàn)橥寥繡、N主要來源于凋落物的分解與養(yǎng)分歸還，環(huán)境因素的影響和凋落物的分解又主要集中在表層土壤，從而使得養(yǎng)分首先在土壤表層聚集，在受到雨水的淋溶作用時(shí)向土壤深層遷移擴(kuò)散，在遷移過程中，隨著土層的加深，凋落物的分解產(chǎn)物逐漸減少，再加上土壤動(dòng)物、微生物的影響以及植物根系的吸收利用，從而導(dǎo)致土壤C、N含量隨土層的加深而呈由高及低的垂直分布格局（Yang et al.，2011）。

表5 闊葉林和針葉林土壤養(yǎng)分含量與化學(xué)計(jì)量比之間的相關(guān)性分析Table5 Correlation analysis of soil nutrient content and stoichiometric ratio in broad-leaved forest and coniferous forest

本研究中，土壤C、N的變異系數(shù)分別為0.53和0.26，分別屬于強(qiáng)變異和中變異的范圍，這是由于土壤C、N主要來源于凋落物分解對(duì)養(yǎng)分的釋放，雖受土壤母質(zhì)的影響，但更大程度上受限于植被類型、氣候條件等因素，因而存在較明顯的空間異質(zhì)性（呂金林等，2017）；而土壤P則屬弱變異（變異系數(shù)為0.18），其原因是土壤P的來源主要是巖石的風(fēng)化，同時(shí)受到土壤母質(zhì)的影響（Wang et al.，2011）。本研究區(qū)域土壤P含量在各林型間無明顯規(guī)律，土壤 P含量隨著土層的加深有所降低。但與土壤C、N相比，其降低趨勢較小，各土層除了0－10 cm外差異均不顯著。這與貴州月亮山區(qū)域5種森林類型（張亞冰等，2016）及大別山東南緣不同馬尾松林型（秦娟等，2016）的研究結(jié)果一致，土壤 P主要來源于巖石風(fēng)化，受母質(zhì)影響大，存在較小空間變異性，再加上研究區(qū)林地土壤多為山地黃棕壤和山地紅壤，鐵、鋁氧化物含量較高，促進(jìn)了P固定作用，導(dǎo)致P有效性降低并影響土壤P循環(huán)，因此P在各土層之間的變化不大（陳娜等，2010）。

3.2 不同森林類型林地土壤C、N、P化學(xué)計(jì)量關(guān)系的垂直變化特征

滇中亞高山5種林型土壤C/N在各土層中的差異均不顯著，而土壤C和土壤N之間存在極顯著相關(guān)關(guān)系。王維奇等（2010）和朱秋蓮等（2013）也得到了相似的結(jié)論，這是由于凋落物在分解釋放養(yǎng)分到土壤的過程中，微生物在利用N時(shí)需先將有機(jī)物的碳骨架破環(huán)，使凋落物分解時(shí)同步釋放 C、N（Olander et al.，2000）；同時(shí)，C、N作為結(jié)構(gòu)性元素，在消耗和積累過程中形成了相對(duì)平衡的關(guān)系，在受到氣候環(huán)境變化、人為干擾等因素的影響時(shí)其響應(yīng)情況近似同步。本研究區(qū)土壤 C/N均值為11.29，與中國土壤C/N（10－12）相近（黃昌勇，2000），處于全球土壤 C/N 較低水平（9.9－29.9）（Batjes，1996），而云南松林和滇油杉林土壤 C/N分別為6.16和6.89，顯著低于其他3種林型（常綠闊葉林14.02、高山櫟林14.16和華山松林15.23）。這是由于云南松林和滇油杉林的土壤C含量顯著低于其他3種林型，而N含量差異不大。本研究區(qū)域5種林型土壤C/P均值為20.96，低于大別山東南緣馬尾松林（54.72）（秦娟等，2016）以及帽兒山 5種典型森林（71.59）（張?zhí)〇|等，2017），這可能是由于區(qū)域中云南松林和滇油杉林較低的土壤C含量（分別為 3.24 mg·g-1和 3.58 mg·g-1）導(dǎo)致該兩種林型土壤C/P相對(duì)較低，從而導(dǎo)致該區(qū)域5種林型土壤C/P均值低于其他研究區(qū)域。

本研究中5種林型土壤N/P均值為1.78，低于南亞熱帶季風(fēng)常綠闊葉林的7.83（何俊杰等，2016）和湖南不同林齡杉木人工林的4.60（曹娟等，2015），但高于黃土丘陵溝壑森林區(qū)的 1.07（朱秋蓮等，2013），說明不同研究區(qū)域土壤養(yǎng)分受限類型因氣候條件和立地條件、植被組成類型和植被年齡結(jié)構(gòu)等不同而存在差異。N/P作為判斷N飽和和P缺乏的診斷指標(biāo)，在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域中被廣泛用于確定養(yǎng)分限制的閾值（Gusewell et al.，2003），在不同土層中，土壤N/P均表現(xiàn)為闊葉林高于針葉林，其中常綠闊葉林更是顯著高于其他林型，這與土壤N含量在針葉林中相對(duì)較低而在闊葉林中較高有一定關(guān)系，這一結(jié)果也說明該區(qū)域中闊葉林土壤N素營養(yǎng)相對(duì)較充足，植物生長發(fā)育對(duì) N素的利用效率較高，而針葉林與闊葉林相比則主要受到N素的限制作用。

本研究相關(guān)性分析結(jié)果表明，該研究區(qū)域中 5種林型土壤C、N和土壤P三者之間存在極顯著的相關(guān)關(guān)系，說明土壤C、N的變化具有明顯的一致性，這也驗(yàn)證了C/N在不同土層間差異不顯著的結(jié)果，而土壤C與N/P之間及土壤N與C/P之間存在的極顯著關(guān)系也可能是由于C、N之間的一致性導(dǎo)致的。本研究有關(guān)土壤P與C、N之間顯著相關(guān)的結(jié)論與秦娟等（2016）研究結(jié)果一致而與何俊杰等（2016）研究結(jié)果不同，其原因可能是雖然土壤P主要受巖石風(fēng)化的影響，但在森林生態(tài)系統(tǒng)中凋落物在分解過程中歸還的養(yǎng)分除了C、N外，同時(shí)還有P的釋放，從而使土壤P與土壤C、N之間也存在一定的相關(guān)關(guān)系。

森林類型的不同對(duì)于土壤中C、N、P之間的關(guān)系也會(huì)有所影響，本研究中闊葉林（常綠闊葉林、高山櫟林）和針葉林（華山松林、云南松林、滇油杉林）土壤C、N、P之間相關(guān)關(guān)系說明闊葉林土壤C、N、P三者間均呈極顯著相關(guān)關(guān)系；而在針葉林中，雖然土壤C和N之間也存在極顯著相關(guān)關(guān)系，但土壤C、P和土壤N、P之間卻無顯著關(guān)系，這與張?zhí)〇|等（2017）在分析不同林型C、N、P之間相關(guān)關(guān)系所得結(jié)果相似。造成這種差異的原因可能是針葉林凋落物相對(duì)于闊葉林的分解較慢，C、N的釋放需要破壞組織中的碳骨架而P則不需要，進(jìn)而導(dǎo)致P與C、N不能同步釋放，此外針葉林凋落物分解導(dǎo)致土壤酸化后阻礙了微生物對(duì) P的礦化，反過來便促進(jìn)了P的固定進(jìn)而影響土壤P的循環(huán)過程（Qiao et al.，2014），從而使針葉林土壤P與土壤C、N的關(guān)系不同于闊葉林。由此可見，土壤C、P和N、P之間的關(guān)系可以針對(duì)不同林型（闊葉林、針葉林）特征進(jìn)行響應(yīng)，而C、N在不同林型間均存在密切聯(lián)系。因此，相較而言，土壤 C/P和 N/P對(duì)土壤林型類型具有一定的生態(tài)指示作用。

4 結(jié)論

5種森林類型各土層土壤 C含量均表現(xiàn)為闊葉林＞針葉林，其中，除10－20 cm外的土層均表現(xiàn)為常綠闊葉林＞高山櫟林＞華山松林＞滇油杉林＞云南松林；各土層土壤N含量除30－40 cm外均表現(xiàn)為闊葉林＞針葉林，其中，各土層常綠闊葉林土壤N含量均為最高。

5種森林類型各土層土壤C/N均為云南松林和滇油杉林顯著低于其他3種林型；5種林型各土層土壤C/P均以常綠闊葉林為最高，其中除30－40 cm外的土層均表現(xiàn)為常綠闊葉林＞高山櫟林＞華山松林＞滇油杉林＞云南松林；5種林型各土層土壤 N/P均表現(xiàn)為闊葉林＞針葉林。

5種林型土壤C、N、P間存在顯著正相關(guān)，闊葉林土壤 C、N、P間存在極顯著正相關(guān)，針葉林土壤C、N間存在極顯著正相關(guān)，土壤P與C、N之間相關(guān)性不顯著。