河北燕山地區葉底珠生境土壤調查與分析

徐寧偉，陳 強，朱鑫俁，包羚彤，陳 圓，趙書偉，徐興友，路丙社*

(1.河北農業大學園林與旅游學院，河北 保定 071001； 2.唐山學院藝術系，河北 唐山 063000；3.河北科技師范學院海洋資源與環境學院，河北 秦皇島 066600)

葉底珠(Securinega suffruticosa (Pall.) Rehd.)為大戟科(Euphorbiaceae)一葉萩屬(Securinega Juss.)多年生灌木，產河北秦皇島、遷安、遷西、承德、圍場、赤城、淶源、易縣、武安等地[1]。葉底珠適應能力強，耐貧瘠耐干旱，是荒山綠化、公路護坡、水土保持、園林造景的優選樹種；葉底珠的嫩枝葉及根部可入藥，具有活血舒筋、健脾益腎等功效[2]。 課題組前期對分布于燕山東段碣石山葉底珠的種子組分、種子萌發過程中貯藏物質的變化、幼苗耐旱的解剖與生理特性等進行了研究[3-11]；一些學者對葉底珠的栽培管理、苗木培育、成分測定與鑒定等做了報道[12-16]，但還未見對葉底珠資源分布與生態環境相關性的研究。 本研究對河北燕山地區葉底珠群落的土壤環境進行調查，分析葉底珠分布與土壤環境的關系，以期探索燕山地區葉底珠資源的地理信息，為后續開發與利用提供參考。

1 調查內容與方法

1.1 調查區概況

燕山位于河北省北部，東經115°—119°47'，北緯39°40'—41°20'，西連黃土高原，東至山海關，北接壩上高原，南臨華北平原，是中國北部著名山脈之一。 燕山東西長約420 km，南北約200 km，東猴頂是其最高峰，海拔為2392 m。 燕山處于暖溫帶大陸性季風氣候區，夏季炎熱多雨，冬季干燥少雨，年降水量700 mm 左右。燕山山脈年均溫6～10℃，1月均溫-12～-6℃，7月均溫20～25℃，10℃以上持續期為195～205 d， 活動積溫約2600～3800℃。 主要土壤類型為棕壤和褐土[17-19]。

1.2 調查路線

調查于2020年6月至9月進行，重點為河北燕山山脈所轄的秦皇島、唐山和承德地區，調查地點包括北戴河、山海關、撫寧、昌黎、盧龍、青龍、遷安、遷西、灤州、豐潤、寬城、平泉、承德、隆化、圍場、豐寧、灤平、興隆等30 個樣地(表1)。

表1 葉底珠采樣點地理位置及生境信息Table 1 Sampling sites of Securinega suffruticosa

1.3 土壤取樣及測定

采用路線調查和典型樣地調查法，每一調查地在葉底珠分布點選擇面積10 m × 10 m 的樣方3 個，樣方間距15 m 以上，每個樣方采用對角線五點法取葉底珠根際周圍10 cm 范圍的土用于化學性質測定。 剝除土壤表層腐殖土，將0～10 cm 土層混合土樣去雜，室內風干過2 mm 篩，采用電位法測定土壤pH 值，重鉻酸鉀-硫酸消化法測定有機質含量，高氯酸-硫酸硝化凱氏定氮法測定全氮含量，鉬銻抗比色法測定全磷含量，火焰光度法測定全鉀含量，堿解擴散法測定堿解氮含量，碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法測定有效磷含量，火焰光度法測定速效鉀含量[20-21]。

1.4 數據統計與分析

應用Excel 軟件進行數據統計，采用SPSS 軟件進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 土壤pH 值與有機質含量

河北燕山地區葉底珠生境土壤化學性質見表2。 土壤pH 值是土壤重要的化學性質指標，影響著土壤養分的有效性。 河北燕山地區葉底珠30 個樣地土壤pH 值介于5.45～7.86 之間，其中有18 個樣地屬于酸性土壤 (P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P11、P12、P13、P15、P25、P27、P28、P29、P30)， 占總樣地數的60.0%，其pH 值介于5.45～6.77 之間；12 個樣地屬于堿性土壤(P10、P14、P16、P17、P18、P19、P20、P21、P22、P23、P24、P26)，占總樣地數的40.0%，其pH 值介于7.01～7.86 之間。

表2 燕山葉底珠生境土壤化學性質Table 2 Soil chemical properties of S.suffruticosa ecological environments in Yanshan area

土壤有機質含量介于15.66～75.66 g·kg-1之間，其中大于40.00 g·kg-1的高有機質含量土壤有10 個(P2、P4、P6、P9、P11、P13、P14、P16、P28、P30)，占總樣地數的33.3%；介于20.00～40.00 g·kg-1的中有機質含量土壤有16 個(P1、P3、P5、P7、P8、P10、P12、P18、P19、P21、P22、P23、P24、P25、P27、P29)，占總樣地數的53.3%；介于10.00～20.00 g·kg-1的低有機質含量土壤有4 個(P15、P17、P20、P26)，占總樣地數的13.3%；沒有有機質含量小于10.00 g·kg-1的相對貧乏的土壤。

2.2 土壤全氮、全磷、全鉀含量

土壤全氮含量介于0.85～4.36 g·kg-1之間，其中大于2.00 g.kg-1的高氮肥力土壤有12 個(P1、P2、P4、P6、P8、P9、P11、P13、P14、P16、P19、P28)， 占總樣地數的40.0%； 在1.00～2.00 g·kg-1之間的中氮肥力土壤有15個(P3、P5、P7、P10、P12、P17、P18、P20、P21、P22、P23、P24、P25、P27、P30)，占總樣地數的50.0%；在0.00～1.00 g·kg-1之間的低氮肥力土壤有3 個(P15、P26、P29)，占總樣地數的10.0%。

土壤全磷含量介于0.25～1.79 g·kg-1之間，有2 個樣地(P12、P26)在1.00～2.00 g·kg-1之間，占總樣地數的6.7%，其余28 個樣地均小于1.00 g·kg-1，占總樣地數的93.3%。

土壤全鉀含量介于13.49～23.01 g·kg-1之間， 其中大于20.00 g·kg-1的樣地有7 個(P4、P5、P6、P8、P15、P16、P21)，占總樣地數的23.3%，其余23 個樣地均在10.00～20.00 g·kg-1之間，占總樣地數的76.7%，30 個調查樣地的土壤全鉀含量均處于較高水平。

2.3 土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量

土壤堿解氮含量介于26.54～158.60 mg·kg-1之間， 其中大于100.00 mg·kg-1的樣地有6 個(P2、P4、P6、P11、P13、P19)，除19 號樣地外，其余5 個樣地均屬于高有機質、高全氮的土壤。

土壤有效磷含量介于2.26～11.86 mg·kg-1之間，其中大于10.00 mg·kg-1的樣地有2 個(P14、P18)，占總樣地數的6.7%， 其余28 個樣地的土壤有效磷含量均在2.00～10.00 mg·kg-1之間， 占總樣地數的93.3%。

土壤速效鉀含量介于40.00～288.00 mg·kg-1之間，差異很大，其中在200.00～300.00 mg·kg-1之間的樣地有5 個(P2、P6、P13、P14、P29)，占總樣地數的16.7%；在100.00～200.00 mg·kg-1之間的樣地有18 個(P1、P3、P4、P5、P7、P8、P11、P15、P16、P18、P19、P21、P22、P23、P24、P25、P28、P30)， 占總樣地數的60.0%； 在40.00～100.00 mg·kg-1之間的樣地有7 個(P9、P10、P12、P17、P20、P26、P27)，占總樣地數的23.3%。

2.4 土壤化學性質相關性

通過對土壤化學成分相關性分析發現(表3)，土壤pH 值與有機質含量在0.01 水平上顯著負相關，與全氮、堿解氮含量在0.05 水平上顯著負相關；有機質與全氮、堿解氮、速效鉀含量在0.01 水平上顯著正相關；全氮與堿解氮、速效鉀含量在0.01 水平上顯著正相關；全磷與速效鉀含量在0.05 水平上顯著負相關；堿解氮與速效鉀含量在0.01 水平上顯著正相關。 其他土壤化學成分之間相關性不大。

表3 土壤化學成分相關性分析Table 3 Correlation of soil chemical properties

3 結論與討論

3.1 河北燕山地區葉底珠生境土壤的化學性質

河北燕山地區葉底珠30 個樣地土壤pH 值介于5.45～7.86 之間，60.0%的樣地屬酸性土壤，40.0%的樣地屬堿性土壤；土壤有機質含量介于15.66～75.66 g·kg-1之間，中高有機質含量土壤占86.7%，低有機質含量土壤占13.3%；全氮含量介于0.85～4.36 g·kg-1之間，中高氮肥力土壤占90.0%，低氮肥力土壤占10.0%；全磷含量介于0.25～1.79 g·kg-1之間，其中小于1.00 g·kg-1的樣地占93.3%；全鉀含量介于13.49～23.01 g·kg-1之間，均處于較高水平；堿解氮含量介于26.54～158.60 mg·kg-1之間；有效磷含量介于2.26～11.86 mg·kg-1之間，其中93.3%在2.00～10.00 mg·kg-1之間； 速效鉀含量介于40.00～288.00 mg·kg-1之間， 差異很大，60.0%在100.00～200.00 mg·kg-1之間。

3.2 河北燕山地區葉底珠資源與土壤環境因子的關系

植物的種類及數量是各立地環境因子(氣候、地形、土壤性質等)綜合影響的結果，地形與土壤養分是決定植物群落結構的主要因素[22-24]。 全氮、全磷、全鉀含量體現了土壤中營養元素的供給潛力，速效氮、速效磷、速效鉀則反映出其現實供給能力，是植物體健康生長的必要元素[24-25]。 植物生長過程中對土壤pH 值的需求是在漫長的自然選擇里逐漸定型的[25]，有機質是土壤系統正常運轉的核心動力，是土壤中大部分有機體賴以生存的不可替代的物質，作用無可替代[24,26]。 燕山地區葉底珠生境土壤pH 值范圍較寬，有機質、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀含量的變化幅度比較大；土壤pH 值越大，有機質、全氮和堿解氮含量越小；有機質含量越大，全氮、堿解氮和速效鉀含量越大；全氮與堿解氮、速效鉀含量呈極顯著正相關；全磷與速效鉀含量呈顯著負相關；堿解氮與速效鉀含量呈極顯著正相關。 生境土壤的多樣性表明燕山地區葉底珠的生態適應性較強，這非常有利于葉底珠的引種栽培，有關不同生境葉底珠果實和種子的表型多樣性、一年生苗生長性狀的地理變異、不同種源葉底珠種子萌發及其耐鹽差異等相關研究正在進行中。