岳麓山土壤理化性質空間分布特征研究

摘要：本文選取岳麓山東側某坡面作為研究對象，通過實地考察和室內實驗，解析其空間尺度下土壤理化性質分布特征，以期為研究岳麓山土壤特性和生態保護提供科學依據。運用統計學分析方法對岳麓山坡面表層土壤有機質、容重、pH的空間分異特征進行研究。

關鍵詞： 岳麓山；有機質；pH值；容重

中圖分類號： S152.7 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.21.024

1 研究區概況

1.1研究區概況

岳麓山（112°44′～112°48′E， 28°20′～28°27′N）位于湖南省長沙市湘江西岸，南北長約4公里，東西寬約1.5～2公里，面積6平方公里，最高海拔300.8米，母巖為石英砂巖、頁巖，土壤類型以山地紅壤為主，土壤表層多腐殖質土。岳麓山地處亞熱帶季風性濕潤氣候區，受海洋暖濕氣團和西伯利亞冷氣團交替控制，呈現夏季高溫多雨、冬季氣候冷濕的特征。年平均氣溫為17.2℃，年積溫為5457℃，多年平均降雨量1361.6毫米，植被類型包括亞熱帶常綠闊葉林、落葉闊葉林和針葉林，植物種類繁多，森林資源豐富。

本次研究區域為岳麓山北段東坡赫石坡至山頂一帶坡面，地理坐標北緯28°11′35.95″～北緯28°11′43.95″，東經112°56′09.76″～東經112°56′23.69″。坡長約260米，坡寬約90米，坡度在30°～70°之間，坡下稍緩，坡上較陡。坡面內有一條小徑從坡下月亮門直達坡上圓佛嶺，在海拔112米和海拔173米處分別有一條橫向小徑與其相交，三條路上人類活動較頻繁，對小徑周邊生態破壞較嚴重，尤其縱向一線最為突出，土壤大面積出露地表。其余區域植被生長良好，地表均為草本、灌木和喬木覆蓋，人類活動影響小。

1.2 樣品采集與測定

根據研究區的實際情況，三條小徑相交把該研究區天然的分為了6個部分，所以設定6個采樣區，每個采樣區內設置一個采樣點，得到6個采樣點。S1、S2位于坡下，海拔90米；S3、S4位于坡中，海拔140米；S5、S6位于坡上，海拔190米。取樣時在保持土壤自然狀態條件下，去除地表枯枝落葉層和2厘米表層土，共取得環刀樣和散土樣36個。所有樣品均帶回實驗室進行預處理。散土樣經過除雜、風干、研磨、過篩，用以測定土壤理化性質。土壤有機質、pH值、顏色分別用重鉻酸鉀外加熱法、電位法和比色法測定；土壤容重用環刀稱重法測定。

2 結果與分析

2.1 土壤有機質分布特征

土壤有機質是土壤肥力的重要物質基礎，是衡量土壤肥力水平的重要指標。

土壤有機質含量在8.93～13.8克/公斤之間，有機質含量較高。不同坡位土壤有機質含量（均值）表現為坡下<坡中<坡上。坡下、坡中土壤有機質的變異系數較小，存在弱變異性，坡上土壤有機質變異系數為29.74%，屬于中等程度變異性。樣點S6有機質含量較低，主要是因為該樣點位于坡上的圓佛嶺，坡度較陡，地表裸露，人類活動頻繁，有機質積累少。除去樣點S6的單因素方差分析表明，土壤有機質與坡位之間存在顯著正相關關系（R2=0.8696，P<0.05），其含量隨海拔高度的升高有顯著增大趨勢。

2.2 土壤容重分布特征

土壤容重是反映土壤物理性狀的一個重要指標。一般而言，土壤容重小則土質疏松，利于植物根系生長，容重大則土壤結構緊實，不利于植物光合作用。

研究區土壤容重在1.2～1.52克/立方米之間。土壤容重變化（均值）表現為坡下>坡中>坡上。坡下、坡中土壤容重的變異系數較小，屬于弱變異性。坡上土壤容重變異系數大于10%，屬于中等程度變異性。坡上樣點S6的土壤容重跟其他樣點的差異性較大。除去樣點S6的單因素方差分析表明，土壤容重與坡位之間存在顯著負相關關系（R2=0.8697，P<0.05），其變化隨海拔高度的升高而減小。

2.3 pH值的分布特征

土壤pH值是土壤化學性質的重要指標之一，它直接影響土壤微生物活動、有機質分解、養分元素有效性及其遷移轉化，從而影響地表植物的生長。掌握土壤pH值的變化特征，對于有機質變化的原因分析具有重要意義。

不同坡位土壤pH值在2.78～3.49之間，根據土壤pH值分級標準屬于強酸性土壤。坡下土壤pH值的變異系數為1.62%，存在微弱變異性，坡中、坡上土壤pH值均為中等程度變異性。單因素方差分析表明，土壤pH值與坡位之間不存在顯著相關關系（P>0.05）。

3 結論

通過對研究區土壤有機質、容重以及pH值空間分異特征及三者隨坡位變化的單因素方差分析研究，結果表明：土壤有機質含量在8.93～13.8克/公斤之間，有機質含量較高。不同坡位土壤有機質含量（均值）表現為坡下<坡中<坡上。坡下、坡中土壤有機質存在弱變異性，坡上土壤有機質存在中等程度變異性。單因素方差分析表明，土壤有機質與坡位之間存在顯著正相關關系（R2=0.8696，P<0.05），其含量隨海拔高度的升高有顯著增大趨勢。

土壤容重在1.2～1.52克/立方米之間。土壤容重變化（均值）表現為坡下>坡中>坡上。坡下、坡中土壤容重存在弱變異性。坡上土壤容重屬于中等程度變異性。單因素方差分析表明，土壤容重與坡位之間存在顯著負相關關系（R2=0.8697，P<0.05），其變化隨海拔高度的升高而減小。

土壤pH值在2.78～3.49之間，根據土壤pH值分級標準屬于強酸性土壤。坡下土壤pH值存在微弱變異性，坡中、坡上土壤pH值均為中等程度變異性。單因素方差分析表明，土壤pH值與坡位之間不存在顯著相關關系（P>0.05）。

參考文獻

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作者簡介：江未來，在讀碩士研究生，研究方向：水土保持與荒漠化防治。endprint