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梵净山珍稀植物林下土壤颗粒特征及化学性质

2017-01-09颜秋晓高安勤林昌虎何腾兵

西南农业学报 2016年12期
关键词:珙桐粉粒冷杉

颜秋晓,高安勤,林昌虎,何腾兵

(1.贵州省中国科学院天然产物化学重点实验室,贵州 贵阳 550002; 2.贵州大学 农学院, 贵州 贵阳 550025; 3.六盘水市土肥站,贵州 六盘水 553000; 4.贵州医科大学 贵州 贵阳 550004; 5.贵州大学 新农村发展研究院中国西部发展能力研究中心,贵州 贵阳 550025)

梵净山珍稀植物林下土壤颗粒特征及化学性质

颜秋晓1,2,高安勤2,3,林昌虎1,4*,何腾兵2,5

(1.贵州省中国科学院天然产物化学重点实验室,贵州 贵阳 550002; 2.贵州大学 农学院, 贵州 贵阳 550025; 3.六盘水市土肥站,贵州 六盘水 553000; 4.贵州医科大学 贵州 贵阳 550004; 5.贵州大学 新农村发展研究院中国西部发展能力研究中心,贵州 贵阳 550025)

为探索梵净山珍稀植物梵净山冷杉、南方红豆杉和珙桐林下的土壤特征,采用野外调查采样和室内分析方法,对其土壤机械组成、pH、CEC、有机质、N、P、K元素含量进行测定,分析各林下土壤机械组成与土壤化学特性及其关系。结果表明:梵净山冷杉林下土壤颗粒组成为中砂>细砂>粗粉粒≈粘粒>细粉粒>中粉粒,为轻壤土;南方红豆杉林下土壤颗粒组成为细砂粒>粗粉粒>细粉粒≈中粉粒>中砂≈粘粒,为重壤土;珙桐林下土壤颗粒组成为细粉粒>粘粒≈粗粉粒>中粉粒>中砂>细砂,为重壤土。3种土壤均为酸性反应,全磷和全钾含量较低;梵净山冷杉林下土壤有机质、CEC、碱解氮和全氮含量达极丰富水平,有效磷和速效钾含量为丰富水平;南方红豆杉林下土壤有机质、碱解氮含量为极丰富水平,全氮、有效磷、速效钾、CEC含量为丰富水平;珙桐林下土壤碱解氮含量为极丰富水平,有机质、全氮、有效磷和速效钾含量适宜。梵净山冷杉林下土壤粗粉粒、细粉粒与全钾含量呈显著正相关,物理性粘粒与有效磷含量呈显著负相关;南方红豆杉林下土壤中砂粒与pH值、有效磷含量呈显著正相关,中粉粒、物理性粘粒与pH呈显著负相关,粘粒与碱解氮呈极显著正相关、与pH显著负相关;珙桐林下土壤的中砂粒与速效钾含量呈显著正相关,细砂与全磷含量呈显著正相关,细粉粒与pH呈显著负相关,物理性粘粒与有效磷含量呈显著正相关。3种珍稀植物林下土壤质地不同,养分含量有所差异,梵净山冷杉林质地轻,南方红豆杉、珙桐林质地较为粘重。

土壤;机械组成;化学特征;珍稀植物;相关性;梵净山;贵州

珍稀植物“活化石”经历物竞天择和繁衍的漫长过程,对研究古地质、古气候的变迁具有重要意义。梵净山自然保护区地属于武陵山脉,坡陡谷深,海拔在400~2572 m,高差超2000 m,庞大繁复的山体造就了独特的梵净山小气候和植物种群分布,特殊的地形地貌产生了一定程度的地理隔离,使得许多珍稀濒危植物得以生存和繁衍[1-2]。梵净山植物资源丰富,生活着木本植物约405种(包括变种),药用植物410种,有的为梵净山特有植物,如贵州紫薇(Lagerstroemiakweichowensis)、贵州杜鹃(Rhododendronkweichowense)、梵净山冷杉(Abiesfanfingshanensis)等。在众多植物中,梵净山冷杉(Abiesfanjingshanensis)、珙桐(DavidiainvolucrataBaill )和南方红豆杉(Taxuswallichianavar. Mairei)分别为400~2400 m海拔区域的典型代表。探明三者林下土壤理化性质的研究,对于制定珍稀植物保护方案具有重要意义。

近年来,CT筛查和体检发现GGN的人越来越多,给患者造成严重的心理负担和经济负担。诊断肺GGN时应遵循指南的建议,以期尽早发现恶性结节使患者早期接受治疗,同时又要尽力避免让良性结节患者接受过度治疗。合理处理肺GGN不仅具有一定医学科学方面的挑战性,也具有社会责任方面的挑战性,同时对患者本身、社会资源及医疗资源的合理利用具有重要的意义。

梵净山冷杉是中国贵州梵净山特有冷杉种,为第四纪孑遗植物,国家一级保护植物[1-3],大片冷杉林的发现,填补了贵州亚高山常绿针叶林的空白,对植物区系学、古生物学、古气候学以及冰川学等学科有着独特的科学意义[4-5]。梵净山冷杉呈小面积斑块状分布,由于其他优势林的入侵,大多数冷杉林冠不能郁闭[6],自1981年发现以来死亡现象不断出现[7]。李晓笑[8]对梵净山冷杉群落结构特征进行了分析,提出了影响梵净山冷杉死亡的主要原因是生境岛屿化导致受外界胁迫的影响被放大,而人为干扰进一步缩小其分布范围,降低种群个体数,自然繁殖能力差,加快其野外灭绝速度。珙桐起源第三纪时期,为国家一级重点保护珍稀濒危植物,在全球生物多样性保育、古生物气候等领域具有不可替代的作用[9]。梵净山大沟岩苔藓密被,生态环境极为潮湿,有数10株珙桐群聚为优势种群[5]。近年来珙桐资源衰退非常严重,部分种群已无有性生殖的实生苗,个体死亡现象频频出现[10]。张清华[11]等、吴建国[12]等研究显示,珙桐的适宜生境到2030年将减少20 %,气候变化将珙桐的适宜生境分布区向我国西部和西南部萎缩,且片断化分布程度加剧。南方红豆杉是红豆杉的变种,多生长在亚热带常绿阔叶林、竹林及针阔混交林中[13-16]。紫杉醇是红豆杉属植物特有的一种物质,在医学上有着重要的作用,且材质坚硬、水湿不腐,是建筑的优良用材[17]。因此红豆杉受到了人们注视,同时也造成红豆杉属植物受到极大的破坏[13],其资源受到严重威胁。王艳[2]等则认为是因为红豆杉种子的特殊性,光滑而无翼翅,只能通过动物的取食及自然营力作用进行传播。

人类活动和气候变化的影响,使得‘活化石’的繁衍面临的不定性因素增多,变成化石的环境风险增大。由于古老地质形成的特殊地质构造、地势、土壤等环境因子的综合影响,对找到珍稀植物濒危的限制因子存在很大的难度,而土壤环境因素的影响尤为突出,土壤结构特征、养分特征制约着梵净山森林植被的生长量和林地的生产水平[18]。陈立明[19-20]等研究表明土壤养分含量及酶活性与云冷杉死亡程度显著性相关;杨敬天[21]等研究了北川片口珙桐林土壤偏酸性,养分含量等级为中等偏下,有效磷严重偏低;贵州纳雍珙桐林土壤偏酸性,腐殖质、全氮、全磷含量丰富,钾素和有效磷含量较低[22]。颜秋晓[23]等研究表明梵净山不同海拔土壤养分有一定的垂直差异性,总体含量较为丰富,且表层土壤大于深层土壤。目前对珍稀植物的研究主要集中在植物生长繁殖的机理、遗传特性和环境等方面,包括外界生长环境、繁殖生物学、遗传多样性等领域[24];鲜见关于梵净山自然保护区这一特殊地带的珍稀植物的土壤环境特征的研究报道,因此,对梵净山3种珍稀植物冷杉、南方红豆杉和珙桐林下土壤颗粒特征和养分特征及其关系进行全面分析,探索梵净山自然保护区这3种珍稀植物生长的土壤颗粒组成和养分特征以及对珍稀植物生长繁衍的影响,为梵净山珍稀植物的保护及利用提供理论依据。

表1 珍稀植物林下土壤采样情况

1 材料与方法

1.1 研究区概况

就在我一脸疑惑的时候,爸爸拿出一张白纸和磁铁,一脸神秘地说:“这是一块会走路的磁铁,它还会听我的命令呢!”说完,他念起了咒语:“嘛哩嘛哩哄!”然后,一本正经地对我说:“儿子,看好了,磁铁马上要走路啦!”我有点不信,目不转睛地盯着磁铁。爸爸神气地说:“向左走三步。”他手一指,磁铁像听到了命令一样,向左移动了三步。“向右转,再走三步。”磁铁转了个身,向右移动了三步。

梵净山冷杉团状分布于海拔2100~2350 m的烂茶顶一带山脊线,生态幅狭窄,所形成的单面山恰处于陡坡面。其坡向为N、NW或NE,坡度在50~60°。该区母岩为轻变质砂岩,林下土壤为壤质山地黄棕壤,有机质丰富,土壤呈黑褐色[5]。岩石大量裸露,土层浅薄,土壤呈极强酸性,雨水易顺坡流走,不利于冷杉生长,多数树生于石缝、空隙中。

采用Excel2007和DPSv7.05统计软件,对采样的梵净山国家自然保护区珍稀植物梵净山冷杉、南方红豆杉和珙桐的土壤试验数据进行计算,检验后进行方差分析。

南方红豆杉喜生长于海拔300~1600 m海拔区域,海拔750~950 m处分布集中[2],基岩为变质砂岩或硅质板岩,分布于梵净山东北部一带的低山河道沟谷旁,山势陡峭,土层稀薄,其生长的区域土壤垂直带谱特征明显,随海拔的升高,黄壤至黄棕壤均有分布。

1.2 样品采集及处理

于2014年8-10月在梵净山国家自然保护区内,在对3种主要珍稀植物冷杉、南方红豆杉和珙桐的生长区域及其分布带进行实地调查取样(表1),选取典型的代表性强的分布区,拂去表面枯枝落叶和杂草后取根区土壤。将采取的土壤样品于实验室晾干、磨细、过筛保存用作理化指标测定。样品采集、运输和制备过程中避免二次污染。

1.3 指标测定

土壤有机质、全氮、碱解氮、CEC、有效磷和速效钾含量同样随海拔上高呈逐渐增加的趋势,而全钾含量呈现相反趋势。珙桐有机质、有效磷处于Ⅲ水平,速效钾处于Ⅳ水平,阳离子交换能力弱,土壤质量并不高;除有效磷处于Ⅱ水平、速效钾处于Ⅲ水平外,南方红豆杉与梵净山冷杉的有机质、全氮、碱解氮都达到了Ⅰ级水平,冷杉分布区有机质、全氮、碱解氮和CEC达239.69 g/kg、14.59 g/kg、672.14 mg/kg和47.60 cmol/kg,土壤质量最高。除珙桐分布区外,红豆杉和冷杉全磷随海拔的降低逐渐增加,全钾含量总体呈随海拔升高而降低的趋势。但梵净山速效养分却随海拔升高而增加,海拔越高,增幅越大,原因主要是由于大量的有机胶体的吸附作用,将风化淋溶出的水解性氮、有效磷和速效钾等离子迅速吸附,且海拔越高,有机胶体越丰富,其聚合吸附能力越强,可在短时间内将淋溶的离子吸附固定,加上该区植被繁茂,郁闭度较高,土壤受雨水直接溅蚀强度弱,多方因素的共同作用,形成了梵净山独特的养分分布特征。

1.4 土壤养分评价

根据全国第2次土壤普查养分分级的标准(表2),对梵净山3种珍稀植物林下土壤养分含量进行养分等级划分,并作肥力等级评价。

水市场运行机制是:水权需求者通过水市场寻求需要的水权,包括取用水户的可交易水权或政府 “招拍挂”的水权;水权持有者将可交易水权投入市场,提供交易信息;政府将“招拍挂”水权在水市场挂牌,提供相关信息;水权供需双方通过水市场交易平台完成水权交易,交易之后水权的变更需要到政府办理相关手续,对新增水权进行确权登记发证。因水权交易不同于一般的商品交易,政府需要对其用途进行管制。

1.5 数据分析

“诗庄词媚”一说,据传最早是宋初人提出的,简单概括就是:诗刚,词柔;诗直,词曲;诗显,词隐;诗壮,词纤。它原本是一个通俗的说法,后来才成为文人的一种观念,并逐渐演化,变得简约明确。五代及宋初的诗人们在处理题材的时候确实也都是这样做的,家国大事用诗表述,儿女私情用词抒写。男女之欢用诗写甚至是一种“掉价”,欧阳修、晏殊即是典型的范例。他们的诗是一支笔,词又是一支笔,当代著名词学家叶嘉莹先生讲过一个故事,说王安石偶然一天读到晏殊的词,颇为不屑:一个官居要位的人,“为宰相而作小词,可乎?”在王的眼中,诗是大的,词是小的。

针铁矿对Cu2+、Pb2+的吸附能力随着pH值的升高而变强;针铁矿表面的羟基是其吸附和固化金属离子的原因;利用酸碱滴定法和格氏图处理方法,能够计算出针铁矿表面活性位点密度,针铁矿表面活性位点密度为9.107 site/nm2。

珙桐主要生长于海拔800~1800 m沟谷两侧树种丰富的中山常绿、落叶阔叶混交林中,距沟底200 m以下[25,27-28]。部分分布于黑湾河坎附近,土壤侵蚀严重,根部裸露,但生长良好。基岩为变质岩,以粘板岩、沙板岩为主,母质为含大量碎石的坡积物。土壤呈强酸性,属山地黄壤类型,质地较轻,地表有机质及枯枝落叶含量高,分解良好[25]。

表2 全国第二次土壤普查养分分级标准

表3 3种珍稀植物林下的土壤机械组成

2 结果与分析

2.1 珍稀植物林下土壤的机械组成与特征

OPNET Modeler业务建模可以在链路层、网络层和应用层这3个网络协议层实现.对于从网络分层模型的最高层应用层开始的业务建模,OPNET Modeler提供了8种标准端对端业务和自定义多端业务应用配置[11-12].科文学院校园网目前主要应用为网页浏览、文件下载、邮件收发和数据查询等,因此在应用层直接利用OPNET Modeler的标准业务进行配置.

从表3看出,红豆杉林下土壤砂粒(0.05~1 mm)平均含量为34.32 %,变化范围在16.31 %~53.68 %,变异系数(c.v.)为36 %;粉粒(0.001~0.05 mm)平均含量为51.34 %,变化范围在37.56 %~68.70 %,c.v.为20 %;粘粒(<0.001 mm)平均含量14.33 %,变化范围在30.67 %~58.91 %,c.v.为29 %;土壤质地为中壤土至重壤土。珙桐林下土壤砂粒0.05~1 mm平均含量为24.22 %,变化范围18.27 %~32.12 %,c.v.为22 %;粉粒0.001~0.05 mm平均含量为56.96 %,变化范围在49.54 %~65.68 %,变异系数c.v.为11 %;粘粒<0.001 mm平均含量18.82 %,变化范围在14.94 %~24.27 %,c.v.为18 %;土壤质地为重壤土至轻粘土。冷杉土壤砂粒0.05~1 mm平均含量为59.74 %,变化范围49.41 %~76.80 %,c.v.为15 %;粉粒0.001~0.05 mm平均含量为26.07 %,变化范围为17.61 %~33.57 %,c.v.为22 %;粘粒<0.001 mm平均含量14.19 %,变化范围为5.59 %~19.12 %,c.v.为18 %;土壤质地为砂壤土至中壤土。

梵净山冷杉、珙桐和南方红豆杉依次呈垂直递减分布特征,有明显的垂直分带。研究表明,土壤砂粒随海拔高度增加而增加,粘粒随海拔的增加而减少,这主要与母质和风化淋溶的强弱有关[25]。在梵净山南方红豆杉、珙桐、冷杉的垂直分布带中,土壤砂粒随着海拔的升高而增加,土壤粘粒随海拔升高含量降低,砂化现象呈加重趋势,海拔对土壤机械组成的影响特征明显,主要受坡度和植被盖度及有机质腐殖化的影响。在梵净山冷杉分布区,海拔较高,土层浅薄,坡度较大,郁闭度低,土壤砂粒含量较高,砂粒含量均高于50 %,粘粒较低,均低于20 %,以砂质土为主;珙桐与红豆杉分布区部分重叠,主要分布于海拔500~900 m区域;在珙桐样品采集区地势平缓,地形部位为梵净山山麓,土层较厚土壤以粉粒为主,砂粒与粘粒含量较低,土壤质地适宜,局部地区由于长期受雨水和重力的搬运作用,粘粒含量较高,质地粘重;南方红豆杉分布范围广,地势落差大,长期受高山流水与降水的侵蚀,土壤砂粒和粘粒总体较低,但部分区域砂化严重,砂粒含量超过50 %,粘粒含量低于14 %,砂化率随坡度的变异特征明显。物理性粘粒含量随着海拔升高而减少,降幅较大,土壤质地呈轻粘土→重壤土→中壤土→砂壤土的垂直分布,土壤养分含量及保水保肥下降。

RISPIN[3]在20世纪80年代进行过较精确的缆索水下试验。缆索水下拖曳试验的要求十分复杂且试验费用较高,现在大多数学者在研究缆索的水动力学问题过程中主要采用计算机仿真模拟计算的方法。[4-12]部分学者研究时默认拖曳母舰恒速来对系统水动力性能进行分析,然而在实际工作时拖曳母舰无法保持恒速,为分析拖带母舰旋回或变速机动时可能引起的线列阵失速下沉、构型畸变等问题,本文建立线阵工作过程的三维离散模型,分析母舰变速机动情况下所拖曳的多分枝线列阵的水动力性能变化情况,使得算例更加符合实际。

再半月,第三次开庭。许沁并未提供寄到国外的邮局存根,亦无其他有效证据。法官调解未决,杨律师请求法官判决。法官依法判决许沁或归还钻戒,或补足货款。

2.2 珍稀植物林下土壤的化学性质

从表4可知,3种珍稀濒危植物林下土壤pH的边界范围明显,根据植株的生物量及树势,可将梵净山土壤pH范围特征视为其正常生长的适宜pH范围。3种林地土壤酸化特征显著,总体上pH低于4.7,其范围在2.65~4.70,为酸性至极强酸性,随着海拔的升高,pH逐渐下降,海拔越高降幅越大,c.v.低于11 %,为弱变异。冷杉的林下土壤pH最低,其平均值为2.76;南方红豆杉次之,为3.60;珙桐最高,为4.50。出现该pH垂直分异特征的原因是多样的,首要原因是海拔、坡度、地形、水文、土壤侵蚀强度和有机质含量等,在2000 m以上海拔区域,常年阴湿多雨,风化淋溶作用较强,但坡度较大导致土壤侵蚀严重,盐基离子流失多,有机质矿化度低,有机酸含量高,使得该区域土壤pH值最低;当海拔下降至1000 m时,坡降变缓,风化淋溶强度和土壤侵蚀强度有所降低,盐基离子流失减少,有机质矿化增加,土壤pH较上一区域有所升高;当海拔降至500 m时,海拔较高的2个区域流失土壤在此开始堆积,土壤养分较高,盐基丰富,加上温度的上升,有机质矿化作用也越强,这几方面的共同作用,使得该区域pH在3种林分下最高。同时,在垂直海拔尺度上,土层厚度总体随着海拔的降低逐渐增加,土壤胶体吸附的高价盐基离子总量也逐渐升高,这对提高土壤pH具有重要意义。

表4 珍稀植物林下土壤养分含量

参考国家和行业标准,参照《土壤农业化学分析方法》[29]进行对指标的测定。土壤机械组成测定采用比重计法,土壤pH为电位测定法(水土比2.5∶1),全氮用凯氏定氮法,碱解氮为碱解扩散法,有效磷为碳酸氢钠浸提钼蓝比色法,全磷为酸溶-钼锑抗比色法,有机质为重铬酸钾外加热法,速效钾采用醋酸铵浸提-火焰光度法,全钾为氢氟酸-高氯酸消煮-火焰光度计法,CEC采用乙酸铵交换法。

2.3 梵净山珍稀植物林下土壤机械组成与养分间的相关性

梵净山冷杉林下土壤机械组成含量除粗粉粒(0.01~0.05 mm)、细粉粒(0.001~0.005 mm)与土壤全钾含量有显著正相关、物理性粘粒(<0.01 mm)与有效磷呈显著负相关外,其余各粒级含量与养分间相关性均不显著。冷杉分布区海拔较高,土壤风化淋溶强度比低海拔区域弱,全钾主要存在于风化的中间阶段,即粗粉粒、细粉粒阶段;冷杉林下土壤砂粒含量较高,在50 %~78 %,物理性粘粒较少,而有效磷均处于Ⅱ级水平,含量丰富。细砂(0.05~0.25 mm)与全磷(相关系数-0.6479)呈负相关性,与CEC(相关系数0.6480)呈正相关;粗粉粒(0.01~0.05 mm)与全氮呈负相关,与全磷、速效钾呈正相关;中粉粒(0.005~0.01 mm)与pH值、全磷呈负相关;细粉粒(0.001~0.005 mm)与有机质、全氮呈负相关性,与碱解氮呈正相关;粘粒(<0.001 mm)与pH、碱解氮呈正相关,与有效磷呈负相关;物理性粘粒与有机质、CEC呈负相关性,与碱解氮呈正相关。表明,梵净山冷杉林土壤粗粉粒和细粉粒是全钾主要来源,有效磷含量随物理性粘粒的增加而减少,主要由土壤砂粒含量决定。

表5 不同珍稀植物林下土壤机械组成与化学性质的相关性

注:* 为显著相关(P<0.05), ** 为极显著相关(P<0.01)。

Note:* and ** indicate significance of difference atP<0.05 andP<0.01,respectively.

3 结论与讨论

(1)3种珍稀濒危植物依次在垂直梯度上呈现递减分布特征,有明显的垂直分带。红豆杉林下土壤砂粒(0.05~1 mm)的平均含量为34.32 %,粉粒(0.001~0.05 mm)的平均含量为51.34 %,粘粒(<0.001 mm=的平均含量为14.33 %,质地为中壤土至重壤土。珙桐林下土壤砂粒(0.05~1 mm)的平均含量为24.22 %;粉粒(0.001~0.05 mm)的平均含量为56.96 %,粘粒(<0.001 mm)的平均含量为18.82 %,质地为重壤土至轻粘土。梵净山冷杉土壤砂粒(0.05~1 mm)的平均含量为59.74 %,粉粒(0.001~0.05 mm)的平均含量为26.07 %,粘粒(<0.001 mm)的平均含量14.19 %,质地为砂壤土至中壤土。

海拔对土壤机械组成的影响特征明显,土壤砂粒随海拔高度增加而增加,粘粒随海拔的增加而减少,土壤砂化有加重趋势。在梵净山冷杉林区,以砂质土为主;珙桐分布区,土层较为深厚,土壤质地适宜,以粉粒为主,砂粒与粘粒含量较低,部分地区粘粒含量较高;南方红豆杉分布区土壤砂粒和粘粒总体较低,部分区域砂化严重,砂化率随坡度的变异特征明显。随着海拔升高而降低,物理性粘粒含量降幅较大,土壤质地呈轻粘土→重壤土→中壤土→砂壤土的垂直分布。

(2) 3种珍稀濒危植物林下土壤pH在2.65~4.70,为酸性至极强酸性,其特征为冷杉<南方红豆杉<珙桐,同一林下土壤变异性较低。在垂直海拔尺度上,土层厚度总体上随海拔的降低而增厚,土壤胶体吸附的高价盐基离子总量也逐渐升高。土壤有机质、全氮、碱解氮、CEC、有效磷和速效钾随海拔上升而逐渐增加,全钾则表现相反。梵净山冷杉林下土壤养分含量除全磷和全钾外,其他养分含量均最高;珙桐林地除全钾较高以外,其他养分含量在3种珍稀植物林中均是最低;南方红豆杉林下土壤全钾、全磷含量均最高,其余养分在珙桐和梵净山冷杉之间。3种林下土壤碱解氮含量极为丰富,有机质含量为适宜和丰富,南方红豆杉和梵净山冷杉林下土壤有效磷含量均为丰富等级,珙桐林为最适宜等级;不同珍稀植物林下土壤全磷含量均较低,平均含量只有0.09~0.15 9 g/kg;速效钾含量等级为适宜到丰富水平;全钾含量范围为1.95~2.79 g/kg。土壤中低含量的全磷、全钾含量是珍稀植物林主要养分限制因子。珙桐土壤质量较低,南方红豆杉次之,冷杉土壤质量最好,但土层厚度是决定土壤质量的最终决定性因素,直接决定了土壤养分的总量。

(3) 珙桐林下土壤中砂粒与速效钾含量呈显著正相关,细砂与全磷含量显著正相关;细粉粒与pH呈显著负相关;物理性粘粒与有效磷含量呈显著正相关;其余各粒级与养分间相关性不显著。南方红豆杉林下土壤机械组成的中砂粒与土壤pH、有效磷含量呈显著正相关;中粉粒、物理性粘粒与土壤pH呈显著负相关;粘粒与碱解氮呈极显著正相关、与pH呈显著负相关;细砂、粗粉粒、细粉粒与各样相关性均不显著。梵净山冷杉林下土壤机械组成含量除粗粉粒、细粉粒与土壤全钾含量呈显著正相关、物理性粘粒与有效磷呈显著负相关外,其余各粒级含量与养分间差异均不显著。

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(责任编辑 聂克艳)

Soil Particle Characteristics and Chemical Property in Different Rare Plant Forest in Fanjingshan National Nature Reserve

YAN Qiu-xiao1,2,GAO An-qin2,3, LIN Chang-hu1,4*,HE Teng-bing2,5

(1.Guizhou Key Laboratory of Chemistry for Natural Products, Chinese Academy of Sciences, Guizhou Guiyang 550002,China; 2.College of Agriculture, Guizhou University, Guizhou Guiyang 550025,China; 3.Liupanshui Station of Soil and Fertilizer, Guizhou Liu Panshui 553000,China; 4.Guizhou Medical University,Guizhou Guiyang 550004,China; 5.Western China Research Center for Development Capacity, Institute of New Rural Development, Guizhou University, Guizhou Guiyang 550025, China)

The mechanical composition, pH, CEC, organic matter, N,P and K content of soils in different rare plant forest were determined by field survey and laboratory analysis methods and then the relations between soil mechanical composition and chemical properties to discuss soil characteristics inAbiesfanjingshanensis,Taxuswallichianavar. Mairei andDavidiainvolucrataBaill forest in Fanjingshan National Nature Reserve. Results:The particle composition of soil inAbiesfanjingshanensisforest is medium sand > fine sand > coarse silt-clay > fine silt > medium silt and the soil type inAbiesfanjingshanensisforest belongs to light loam soil. The particle composition of soil inTaxuswallichianavar. Mairei forest is fine sand > coarse silt > fine silt-medium slit > medium sand-clay and the soil type inTaxuswallichianavar. Mairei forest belongs to heavy loam soil. The particle composition inDavidiainvolucrataBaill forest is fine silt > clay-coarse silt > medium silt > medium sand > fine sand and the soil type inDavidiainvolucrataBaill forest belongs to heavy loam soil. Three soil samples all present acid reaction and their total phosphorus and total potassium content is lower. The organic matter, CEC, available nitrogen and total nitrogen content of soil inAbiesfanjingshanensisforest is at very abundant level and its effective phosphorus and rapidly available potassium content is at abundant level. The organic matter and available nitrogen content of soil inTaxuswallichianavar. Mairei forest is at very abundant level and its total nitrogen, effective phosphorus, rapidly available potassium and CEC content is at abundant level. The available nitrogen content of soil inDavidiainvolucrataBaill forest is at very abundant level and its organic matter, total nitrogen, effective phosphorus and rapidly available potassium content is at suitable level. There are significant positive correlations between soil coarse silt, fine silt and total potassium content and a significant negative correlation between physical clay and effective phosphorus inAbiesfanjingshanensisforest. The medium sand inTaxuswallichianavar. Mairei forest is positively related to pH and effective phosphorus significantly but medium silt and physical clay are negatively related to pH significantly. There is a significant positive correlation between clay and available nitrogen of soil inTaxuswallichianavar. Mairei forest and a significant negative correlation between clay and pH. There is a significant positive correlation between medium sand and rapidly available potassium, between fine sand and total phosphorus and between physical clay and effective phosphorus in soil fromDavidiainvolucrataBaill forest respectively and a significant negative correlation between fine silt and pH. There are differences in soil nutrients because there are differences in soil texture among three rare plant forests. The texture of soil inAbiesfanjingshanensisforest is light but the texture of soils inTaxuswallichianavar. Mairei andDavidiainvolucrataBaill forest is heavy.

Soil; Mechanical composition; Chemical characteristics; Rare plant; Correlation;Fanjingshan;Guizhou

1001-4829(2016)12-2922-08

10.16213/j.cnki.scjas.2016.12.027

2016-01-14

贵州大学研究生创新基金项目“珍稀濒危植物梵净山冷杉林下土壤特征研究”(研农2015040);贵州省省院合作项目“梵净山自然保护区不同植被类型元素化学计量与生态稳定性的关系研究”[黔科合院地合(20130072)];梵净山国家自然保护区管理局科技专项“梵净山土壤类型与性状特征调查;贵州省社发攻关资助课题“气候变化对濒危植物梵净山冷杉的响应及其种质资源保育关键技术研究”[黔科合SY字(2013)3152];贵州省科技厅国际省校区域合作协议项目“梵净山藤本植物地理分布格局及筛选应用”[黔科合省院合(2014)7002]

颜秋晓(1989-),女,在读硕士,研究方向:土壤肥力与作物生产,E-mail:yanqxecho@sina.com,*为通讯作者:林昌虎(1961-),男,研究员,从事土壤学与环境科学方面研究,E-mail:linchanghu79@sina.com。

S153.6

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