哈巴雪山自然保護區土壤磷素含量特征分析

蘇 驊

（保山學院資源環境學院，云南 保山 678000）

磷素是植物賴以生存的重要營養元素，植物體生長發育需要的磷主要從土壤及人工施用的磷肥中獲得。含磷化肥未被應用于農業以前，土壤中可被植物利用的磷主要來自地殼表層的風化釋放以及成土過程中磷在土壤上層的生物富集[1]。

哈巴雪山自然保護區位于滇西北迪慶藏族自治州香格里拉市境內，東經100°02′20″～100°14′30″，北緯27°10′00″～27°22′40″之間，屬于典型極高山、高山峽谷地區。該區域具有我國緯度最南的現代海洋性冰川、金沙江流域典型完整的高山垂直帶自然景觀、寒溫性針葉林生態系統及珍稀動植物種質資源[2]。

1 研究方法

1.1 樣品采集和制備

按土壤樣品采集標準在研究區內選擇合適樣地開挖剖面，土壤樣品按剖面分層采集1 kg裝入土袋內，至實驗室按土樣制備標準，經風干研磨過篩后以待分析。采樣點信息見表1。

1.2 土壤磷素含量分析方法

1.2.1 全磷

采用NaOH熔融?鉬銻抗比色法[3]。方法原理：土壤樣品與氫氧化鈉熔融，使土壤中含磷礦物及有機磷化合物全部轉化為可溶性的正磷酸鹽，用水和稀硫酸溶解熔塊，在規定條件下樣品溶液與鉬銻抗顯色劑反應，生成磷鉬藍，用分光光度法定量測定。

1.2.2 速效磷

采用0.5 mol/L NaHCO3法[3]。方法原理：石灰性土壤由于大量游離碳酸鈣存在，用碳酸鹽的堿溶液來提取有效磷。由于碳酸根的同離子效應，碳酸鹽的堿溶液降低碳酸鈣的溶解度，也就降低了溶液中鈣的濃度，有利于磷酸鈣鹽的提取。

2 數據分析

2.1 土壤全磷

2.1.1 剖面分布

哈巴雪山自然保護區土壤全磷含量變化范圍在0.980 g.kg?1～17.170 g.kg?1之間，A層含量變化范圍在1.680 g.kg?1～17.170 g.kg?1之間，B層含量變化范圍在0.980 g.kg?1～8.590 g.kg?1之間，BC層含量變化范圍在0.180 g.kg?1～9.500 g.kg?1之間（見表2）。

表2 哈巴雪山自然保護區土壤剖面各土層土壤全磷含量

在不同深度土壤中，土壤全磷的含量沒有明顯的變化趨勢，盧玫桂[4]在研究廣西桂林石灰土的化學特征中表明：全磷含量最高的剖面層既不是表層也不是底層，而是靠中間的層位。哈巴雪山土壤全磷含量分布卻不符合這一特征，如：石灰土剖面45 cm?60 cm之間，全磷含量僅為0.165%；紅壤剖面60 cm?75 cm之間，全磷含量僅為0.238%。研究結果顯示：哈巴雪山土壤全磷含量最大值出現在表土層（A層），為17.170 g.kg?1；全磷含量基本呈現：A層＞B層＞BC層的趨勢（見圖1）。出現全磷含量最大值的08號剖面，為海拔4 310 m的高山寒漠土，這類土壤土體淺薄，部分地段由于地表徑流侵蝕，母質出露，而磷素的一個主要來源就是母質，所以全磷含量最大值出現在該土壤剖面中也屬正常。

圖1 哈巴雪山自然保護區各土壤剖面土壤全磷含量分布圖

參照全國土壤普查養分含量分級標準[5]，哈巴雪山土壤剖面中全磷含量均屬1級標準，土壤全磷含量豐富。

2.1.2 垂直分異規律

將哈巴雪山各土壤剖面A層、B層、BC層土壤全磷含量（Y）與海拔（X）進行相關分析，得出以下方程：

二者的回歸分析表明，哈巴雪山土壤剖面A層、B層全磷含量（Y）與海拔（X）之間存在著極為顯著的線性相關，相關系數分別為0.967 9、0.910 1；BC層全磷含量與海拔高度呈明顯相關，相關系數為0.857 1。

A層土壤隨海拔增加，全磷含量增加的趨勢較為明顯。從海拔1 800 m至4 700 m，剖面A層土壤全磷含量呈現顯著增加的趨勢，最大值出現在分布于4 310 m的08號高山草甸土剖面，全磷含量為17.170 g.kg?1。B層剖面土壤全磷含量也呈海拔增加而增加的趨勢，但增幅較A層要小，均在10.000 g.kg?1內。BC層全磷含量增幅與B層類似，增加的趨勢較為明顯，但增幅較小，總體含量在10.000 g.kg?1內浮動（見圖2?4）。

圖2 A層土壤全磷含量分布

圖3 B層土壤全磷含量分布

圖4 BC層土壤全磷含量分布

2.2 土壤速效磷

也稱有效磷。土壤中有效磷含量是指能為當季作物吸收的磷量[3]。土壤有效磷是土壤有效養分中最為敏感的一個指標，它受耕作施肥影響較大，具有明顯的空間和時間變異特征[6]。

2.2.1 剖面分布

哈巴雪山土壤速效磷含量變化范圍較大（見表3），在1.000 mg.kg?1～29.272 mg.kg?1之間。最大值出現在04號灰化土剖面的A層，最小值出現在05號黃棕壤剖面的B層。各土層速效磷含量如下：A層含量變化范圍在1.791 mg.kg?1～29.272 mg.kg?1之間，最小值出現在05號黃棕壤剖面（海拔2 800 m），最大值出現在04號灰化土剖面（海拔3 910 m）；B層含量變化范圍在1.365 mg.kg?1～23.834 mg.kg?1之間，最小值出現在05號黃棕壤剖面（海拔2 800 m），最大值出現在10號棕壤剖面（海拔3 050 m）；BC層含量變化范圍在1.000 mg.kg?1～17.857 mg.kg?1之間，最小值出現在燥紅土剖面（海拔2 800 m），最大值出現在10號棕壤剖面（海拔3 050 m）。土壤剖面速效磷含量整體上趨于逐層遞減的分布。

表3 哈巴雪山自然保護區土壤剖面各土層土壤速效磷含量

屬于非地帶性土壤的07號石灰土和06號紫色土剖面，前者速效磷含量分布與其他地帶性土壤一致，屬于逐層遞減，后者則C層高于A層，這與該土壤成土母質有很大關系。磷素很大一部分是來源于母質，紫色土母質為紫紅色砂頁巖，且該土壤土體構型簡單，僅為A?C層，所以C層磷含量反高于A層。

參照全國土壤普查養分含量分級標準[5]，哈巴雪山土壤剖面中速效磷含量分屬2～6級，其中屬于2級含量的有10號棕壤剖面；屬于3級含量的有01號棕壤和04號灰化土兩個剖面；屬于4級含量的有HD號燥紅土、HT號紅壤和08號高山草甸土三個剖面；屬于5級含量的有02號黃棕壤、XS號高山寒漠土；屬于6級含量的有07號石灰土、06號紫色土、05號黃棕壤和03號亞高山草甸土。這反映研究區土壤中速效磷含量分異明顯。

圖5 哈巴雪山自然保護區各土壤剖面土壤速效磷含量分布圖

2.2.2 垂直分異規律

將哈巴雪山各土壤剖面A層、B層、BC層土壤速效磷含量（Y）與海拔（X）進行相關分析，得出以下方程：

兩者的回歸分析表明，剖面A層土壤速效磷含量（Y）與海拔高度（X）之間存在線性相關，相關系數為0.718 7，B層及BC層速效磷含量分布與海拔高度相關性較低，相關系數為0.455 9和0.364 5。

研究區土壤速效磷含量隨海拔增加而增加的趨勢相對全磷分布較不明顯，A層、B層土壤速效磷含量隨海拔增加呈現一定增加的趨勢，BC層土壤速效磷含量隨海拔增加呈現微弱增加的趨勢（見圖6?8）。

圖6 A層土壤速效磷含量分布

圖7 B層土壤速效磷含量分布

圖8 BC層土壤速效磷含量分布

土壤速效磷在不同深度土壤中沒有明顯的變化趨勢，剖面A層中，除了10號棕壤、01號棕壤、04號灰化土三個分布點≥25.000 mg.kg?1外，其余各點分布范圍均在0.000 mg.kg?1～10.000 mg.kg?1內；至B層，只有兩個分布點≥10.000 mg.kg?1，其余各點分布范圍均在0.000 mg.kg?1～10.000 mg.kg?1內；至 BC 層，只有一個分布點≥10.000 mg.kg?1，其余各點分布范圍均在 0.000 mg.kg?1～10.000 mg.kg?1內。

3 結論

哈巴雪山土壤全磷含量變化范圍在0.980 g.kg?1～17.170 g.kg?1之間，土壤全磷含量基本呈現：A層＞B層＞BC層的趨勢，A層含量變化范圍在1.680 g.kg?1～17.170 g.kg?1之間，B層含量變化范圍在 0.980 g.kg?1～8.590 g.kg?1之間，BC層含量變化范圍在 0.180 g.kg?1～9.500 g.kg?1之間。土壤全磷含量隨海拔增加而增加的趨勢明顯，從海拔1 800 m至4 700 m，A層土壤全磷含量呈現顯著增加的趨勢，最大值出現在分布于4 310 m的08號高山草甸土剖面，全磷含量為17.170 g.kg?1。B層土壤全磷含量整體呈海拔增加而增加的趨勢，但增幅較A層要小，均在10.000 g.kg?1內。BC層全磷含量增幅與B層類似，增加的趨勢較為明顯，但增幅較小，總體含量在10.000 g.kg?1內浮動。

哈巴雪山土壤速效磷含量變化范圍在1.000 mg.kg?1～29.272 mg.kg?1之間，土壤速效磷含量整體上趨于逐層遞減的分布，A層含量變化范圍在1.791 mg.kg?1～29.272 mg.kg?1之間，B層含量變化范圍在 1.365 mg.kg?1～23.834 mg.kg?1之間，BC 層含量變化范圍在 1.000 mg.kg?1～17.857 mg.kg?1之間。非地帶性土壤中石灰土和紫色土，前者速效磷含量分布與其他地帶性土壤一致，屬于逐層遞減，后者則C層高于A層，與土壤成土母質有很大關系。土壤速效磷含量隨海拔增加而增加的趨勢相對全磷較不明顯。