雁山不同海拔梯度灌木群落土壤因子特征分析

解婧媛，莫柯瑩，韋洪欣，姜 勇

(廣西師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，珍稀瀕危動(dòng)植物生態(tài)與環(huán)境保護(hù)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541004)

0 引言

土壤是地理環(huán)境中的重要組分，植物的生長發(fā)育離不開土壤，土壤也是各種能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的場所。土壤中含有大量養(yǎng)分，土壤的理化性質(zhì)決定了土壤肥力，土壤因子的不同特征對(duì)植物的生長發(fā)育有著十分重要的影響。植物生長發(fā)育所需營養(yǎng)成分的來源之一為土壤有機(jī)質(zhì)，土壤有機(jī)質(zhì)也可以用來評(píng)定土壤肥力，如氮、磷等。土壤中的磷、鉀、氮也是植物生長必需的礦物質(zhì)，對(duì)植物成長起到重要作用。不同地區(qū)土壤的特性、理化性質(zhì)被多種要素影響，如降水、植被類型、海拔、地貌等。海拔作為間接或直接影響土壤的生態(tài)因子，是影響土壤理化性質(zhì)、土壤因子的關(guān)鍵因素。田種存等[1]研究了不同海拔土壤的養(yǎng)分變化趨勢，得出了海拔升高對(duì)土壤養(yǎng)分影響較大的結(jié)論。張巧明等[2]對(duì)不同海拔高度森林土壤理化性質(zhì)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、pH值和有效磷含量與海拔之間有較顯著的相關(guān)性，海拔升高，土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、全氮增加，有效磷含量下降。聶明華[3]研究了武夷山不同垂直地帶的理化性質(zhì)，得出海拔升高，有機(jī)質(zhì)積累增多，理化性質(zhì)在不同垂直地帶差異明顯。

由此可見，土壤的理化性質(zhì)、基本特征是隨著海拔梯度的不同而有所變化的。通過對(duì)雁山土壤基本特征的比較分析，了解雁山區(qū)不同海拔梯度灌木群落土壤因子特征的變化與聯(lián)系。

1 研究地點(diǎn)與樣地概況

研究地點(diǎn)位于廣西桂林市南部雁山區(qū)，海拔范圍為195～362 m。該地區(qū)屬于典型的亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候。地理坐標(biāo)25°05′05.63″～25°05′23.22″N，110°17′34.56″～110°17′43.99″E。年平均降水量1 926 mm，年平均氣溫28.3℃，全年無霜期309 d。在195～214 m、260～285 m、335～362 m三個(gè)不同海拔梯度上分別建立了20×20 m的樣方10個(gè)、9個(gè)、9個(gè)。在海拔梯度為195～214 m的樣地內(nèi)，優(yōu)勢種為桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、白櫟(QuercusfabriHance)、馬尾松(PinusmassonianaLamb)、青岡樹(Cyclobalanopsisglauca(Thunb.)Oerst)。在260～285 m海拔梯度，優(yōu)勢種為白櫟(QuercusfabriHance)、桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、木荷(SchimasuperbaGardn.etChamp)、羊躑躅(Rhododendronmolle(Blume)G.Don)、野牡丹(MelastomacandidumD.Don)。在335～362 m海拔梯度，優(yōu)勢種為白櫟(QuercusfabriHance)、桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、木荷(SchimasuperbaGardn.etChamp)、羊躑躅(Rhododendronmolle(Blume)G.Don)、野牡丹(MelastomacandidumD.Don)。

2 研究方法

2.1 土壤取樣、測定方法

以每個(gè)20×20 m的樣方為單位，在每個(gè)樣方的四角及中心選取表層0～15 cm的土壤。將每個(gè)角所取得的樣品均勻混合，形成最終樣品，于實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過自然風(fēng)干、磨土機(jī)粉碎、過篩等預(yù)處理后測定土壤理化性質(zhì)。土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷、速效磷的測定分別采用電位法、重鉻酸鉀外加熱法、凱氏定氮法、堿解擴(kuò)散法、高氯酸-硫酸法、鉬銻抗比色法、氫氧化鈉熔融法、火焰原子吸收分光光度法。

2.2 數(shù)據(jù)處理

通過計(jì)算三種不同海拔梯度土壤數(shù)據(jù)的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、峰度、偏度，了解土壤因子的基本描述性統(tǒng)計(jì)特征。

3 結(jié)果

在海拔梯度195～214 m，土壤因子的變異系數(shù)為0.122～0.905，發(fā)現(xiàn)變異系數(shù)中最高的為有效磷0.905，均屬于中度變異。在海拔梯度260～285 m，變異系數(shù)為0.022～0.413，其中，pH的變異系數(shù)是0.022，為弱變異。在海拔梯度335～362 m，變異系數(shù)為0.048～1.218，其中，速效磷是1.218，為強(qiáng)變異。通過對(duì)三個(gè)海拔梯度土壤因子均值的比較，除了195～214 m海拔梯度的全鉀含量高于其他兩個(gè)海拔梯度，335～362 m海拔梯度的速效磷含量大于其他兩個(gè)海拔梯度，其余土壤因子含量均是260～285 m海拔梯度最高。三個(gè)海拔梯度的pH均值為4.306～4.589，為酸性土壤。三個(gè)海拔梯度的有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮含量均高于其他因子的含量。三個(gè)海拔梯度土壤因子的描述性統(tǒng)計(jì)參數(shù)見表1。

表1 三個(gè)海拔梯度土壤因子描述性統(tǒng)計(jì)特征Tab.1 Descriptive statistics characteristics of edaphic factors of three altitudinal gradients

4 討論

根據(jù)全國第二次土壤普查分類標(biāo)準(zhǔn)[4]分析土壤因子描述性統(tǒng)計(jì)特征的均值。桂林雁山不同海拔梯度灌木群落的土壤因子基本特征如下：在海拔195～214 m梯度范圍內(nèi)，有機(jī)質(zhì)和有效氮平均含量達(dá)到一級(jí)(極高)，全氮的平均含量達(dá)到二級(jí)(很高)，速效鉀的平均含量達(dá)到四級(jí)(中)，全磷和全鉀的平均含量為五級(jí)(低)，有效磷為六級(jí)(極低)。在海拔260～285 m梯度范圍內(nèi)，土壤有機(jī)質(zhì)、有效氮、全氮的平均含量達(dá)到一級(jí)(極高)，土壤速效鉀的平均含量為四級(jí)(中)，土壤全鉀含量為五級(jí)(低)，全磷、有效磷含量為六級(jí)(極低)。在海拔335～362 m梯度范圍內(nèi)，土壤有機(jī)質(zhì)、有效氮的含量達(dá)到一級(jí)(極高)，土壤全氮含量為二級(jí)(很高)，速效鉀含量為四級(jí)(中)，全磷、全鉀的平均含量為五級(jí)(低)，有效磷含量為六級(jí)(極低)。分析結(jié)果表明，在不同海拔梯度中都存在著很高的有機(jī)質(zhì)、有效氮和全氮的積累，速效鉀含量在三個(gè)海拔梯度中大體一致，沒有虧缺，但是有效磷、全磷、全鉀的含量在三個(gè)海拔梯度中都呈現(xiàn)虧缺現(xiàn)象，有可能是限制植物發(fā)育生長的因子。由于研究地點(diǎn)為土山，巖石裸露率極低，土層較厚且坡度相對(duì)平緩，凋落物累積在地面，有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮的含量較高。有效磷的變異系數(shù)在三個(gè)海拔梯度上都是較大的，屬于中或強(qiáng)變異，說明有效磷在三個(gè)海拔梯度中的分布比較零散，容易被周圍環(huán)境與因素影響。

5 結(jié)論

雁山不同海拔梯度灌木群落的土壤酸性較強(qiáng)，除全鉀、全磷、有效磷虧缺外，其余土壤的養(yǎng)分因子富集程度均較高，其中變異系數(shù)最小的是pH，變異系數(shù)最大的是有效磷，三個(gè)海拔梯度的土壤整體屬于中度變異，各因子的基比值(就是基比值)接近1，說明三個(gè)海拔梯度土壤因子的變異是恒定的，土壤因子的空間分布相似，有機(jī)質(zhì)在三個(gè)海拔梯度土壤因子的相關(guān)性和變異性中有一定的代表性。