不同林龄凹叶厚朴群落土壤有机碳与氮磷钾分布特征

2017-05-30段媛媛李凤姣

安徽农业科学 2017年35期

段媛媛李凤姣

摘要[目的]阐明不同林龄凹叶厚朴群落土壤有机碳动态变化规律及其与氮磷钾的关系。[方法]以4年生、7年生、11年生凹叶厚朴群落为研究对象，分析土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量的变化规律。[结果]凹叶厚朴群落土壤有机碳、全氮和全磷含量均随林龄的增大而减小，而土壤全钾含量变化规律不明显。各群落土壤养分的大小排序为4年生凹叶厚朴>7年生凹叶厚朴>11年生凹叶厚朴。[结论]随林龄的增长，凹叶厚朴群落土壤有机碳和肥力水平降低，可对中高林龄的凹叶厚朴群落增施有机肥等提高土壤肥力水平。

关键词林龄；凹叶厚朴群落；土壤养分；分布特征

中图分类号S158.3文献标识码A文章编号0517-6611（2017）35-0122-02

Abstract[Objective] The aim was to reveal the relationships among soil organic carbon and N、P、K distribution characteristics of differentaged Magnolia officinalis communities. [Mehod] We took the 4，7 and 11 years Magnolia officinalis communities as the research object， analyzed the distribution characteristics of the soil organic carbon and total nitrogen，total phosphorous and total potassium. [Result] The soil organic carbon， total nitrogen and total phosphorus of differentaged Magnolia officinalis communities were shown as the growth of the stand age and gradually reduce the trend. The order was as following： 4 years Magnolia officinalis > 7 years Magnolia officinalis > 11 years Magnolia officinalis. [Conclusion] Along with the growth of the stand age， the soil organic carbon and fertility levels of Magnolia officinalis tend to decrease.We can improve the fertility levels by increasing organic manure fertilizer application.

Key wordsStand age；Magnolia officinalis communities；Soil nutrient；Distribution characteristics

土壤碳庫是陆地生态系统中最大的碳库，其微小变化能引起大气CO2浓度的改变，进而通过温室效应的加强或减弱来影响全球的气候变化[1]。因此，土壤碳库的动态平衡对维持全球气候起着重要作用[2]。研究表明，土壤碳库的稳定性受关键养分元素氮、磷、钾等供应量的控制[3]。土壤有机碳通过影响土壤结构等特征来影响土壤质量，随有机碳含量增加，土壤营养元素也会随之增加，土壤肥力相应升高[4-5]。因此，研究土壤碳、氮、磷、钾的分布特征对了解土壤碳库的平衡机理有着非常重要的意义[6-7]。该研究以4、7、11年生凹叶厚朴群落为研究对象，探讨不同群落土壤有机碳与氮磷钾分布特征，为研究不同群落土壤有机碳动态及其变化规律提供基础数据。

1材料与方法

1.1样品采集与分析

在陕南秦巴山区选取4、7、11年生未施肥的凹叶厚朴群落为研究对象。在所选样地进行土样的采集，按S形选取5个样点，取0～60 cm深度，混匀，风干、

研磨、过筛（1.00和0.25 mm）、备用。采用重铬酸钾氧化还原滴定外加热法[8]测量土壤有机碳含量；采用半微量开氏法[8]测量土壤全氮含量；采用NaOH熔融-钼锑抗比色法[8]测量土壤全磷含量。采用氢氧化钠熔融-火焰光度法[8]测量土壤全钾含量。

1.2数据处理

试验数据取平均值±标准误。采用Excel 2007和SPSS 19.0软件对数据进行统计分析。

2结果与分析

2.1不同林龄凹叶厚朴群落土壤有机碳、全氮、全磷及全钾含量变化

从表1可看出，不同林龄凹叶厚朴群落土壤有机碳、全氮、全磷含量从大到小依次为4年生凹叶厚朴、7年生凹叶厚朴、11年生凹叶厚朴。不同林龄凹叶厚朴群落土壤全钾含量从大到小依次为11年生凹叶厚朴、4年生凹叶厚朴、7年生凹叶厚朴。显著性分析表明，不同林龄厚朴群落土壤全钾含量差异显著；4年生凹叶厚朴的土壤有机碳含量、土壤全氮含量显著高于11年生凹叶厚朴群落。

2.2凹叶厚朴群落土壤有机碳与全氮、全磷及全钾的回归分析

由表2可看出，回归方程中标准化回归系数从大到小依次为全氮、全磷、全钾，由此可见，影响土壤有机碳含量的因素从大到小依次为全氮、全磷、全钾。因此，土壤全氮、全磷和全钾含量的共同作用决定了土壤有机碳含量的变异，而土壤全氮是影响土壤有机碳含量变化的主要因素。

3讨论与结论

研究表明，不同植被类型土壤养分含量受基质质量、凋落物产量、养分年归还量、养分周转率、土壤质地、土壤类型、母质风化程度等因素影响而不同[9-10]。该研究中不同林龄的厚朴群落土壤全钾含量具有一定稳定性。4年生凹叶厚朴群落土壤环境处于半封闭状态，具有较好的光照和水热条件，凋落物相对较多，植物凋落物在微生物作用下分解，土壤有机碳大量积累，且土壤有机碳被微生物矿化和腐殖质化速度慢[11]，导致土壤有机碳、全氮、全磷和全钾积累量多，其土壤养分含量最高。研究表明，随着林木的生长，郁闭度增大，养分竞争激烈，高林龄落叶松（Larix gmelinii）土壤养分含量较低林龄土壤养分低[12]，这与该研究结果一致。11年生凹叶厚朴群落郁闭度大，地表水分蒸发慢，有利于微生物对土壤有机碳的分解，加上群落本身生长对养分的需求也较大，使得所积累的土壤有机碳最少[13]。结果表明，中高林龄的凹叶厚朴群落土壤处于退化过程，建议通过保护林地枯枝落叶，适当增施有机肥等途径培肥土壤，提高土壤肥力水平。

土壤氮、磷、钾含量反映出土壤对植被提供养分的潜在能力，它们与土壤有机碳及其动态平衡构成了土壤质量评判的重要指标[14]。厚朴群落土壤各养分之间不是孤立存在的，各指标之间表现出协调效应，一种指标的变化可以对其他指标的变化做出合理的解释[15]。土壤全氮、全磷和全钾主要是来源于土壤有机碳（包括施入的有機肥料）的周转，通过微生物的矿质化及同化作用，可以改进土壤的理化性状，使土壤中各种养分的存在状态相互关联[16]。不同群落土壤有机碳均与土壤全磷和全钾呈正相关，但仅与土壤全氮呈极显著正相关，说明土壤全氮、全磷和全钾能够直接影响土壤有机碳含量的多少，而土壤全氮含量是影响不同群落土壤有机碳含量的主导因子。

参考文献

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