秃杉种子园不同坡位及坡向土壤化学性质分析初报

摘要：选取嫁接5年的秃杉种子园中不同坡向、不同坡位、不同土层深度的土壤，测定了有关土壤物理和化学性质的相关指标，结果表明：土壤容重随着土壤深度的增加呈现上升的趋势，又随坡位的上升呈现先下降后上升的变化趋势;土壤贮水量总体随着坡位的上升呈现下降的变化趋势;而坡位对土壤物理性质的变化趋势不明显。不同坡向、不同坡位和不同土层深度3个因素对土壤的物理性质（容重、土壤贮水量）和土壤化学性质（有机质、全氮、水解性氮、有效磷和速效钾）产生显著的影响。从而提出了確定秃杉种子园最佳的施肥配方，为提高秃杉种子园经营管理水平，秃杉良种推广提供参考。

关键词：秃杉种子园;土壤;物理性质;化学性质

中图分类号：S722.1

文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2018）07-0016-05

1 引言

秃杉（Taiwania flousiana），别名土杉、台湾杉，国家一级保护植物，为第三纪古热带孑遗植物。秃杉为常绿高大乔木，树干通直、材质优良。秃杉树形优美，四季常青，是优良速生用材和庭园观赏的绿化树种。秃杉由于自然分布地域不广，适合生长的气候带狭窄，其存量十分有限，加上天然更新不良、人为破坏严重等诸多因素影响.野生种质资源处于濒危状态。葛坑林场从1989年就开始引种栽培秃杉，种植秃杉人工林面积达到10000余亩。该场于2010年建立了秃杉种子园100亩，嫁接秃杉优良种质76份，嫁接成活率达到86%以上。本文通过测定种子园不同坡向、不同坡位及不同土壤深度土壤物理和化学性质状况，从而确定秃杉种子园最佳的施肥配方，为提高秃杉种子园经营管理水平，秃杉良种推广奠定坚实的理论基础。

2 试验地基本概况

试验地位于德化葛坑国有林场岭头工区。该种子园于2010年营建，属于省级林木良种基地，2010年嫁接，2011、2012年各补接一次，现有76份秃杉优良种质。

3 研究方法

3.1 样地设置及土样收集

于秃杉种子园根据不同坡向（东坡、西坡、南坡和北坡）和不同坡位（上坡位、中坡位和下坡位）设置样地，在每一个样地中挖取土壤剖面并采用土壤环刀分别取土层0～20 cm、20～40 cm和40～60 cm土壤，同时在每个样地每个土层采取混合土样带回实验室，测定土壤的物理性质和化学性质。

3.2 土壤理化性质的测定

采用环刀法测定土壤物理性质相关指标，并计算土壤的土壤贮水量，土壤物理性质测定的相关指标有土壤容重等。取样后于实验室做自然阴干处理，其后再可研磨过筛做室内测定化学性质备用。土壤的化学性质测定的指标有有机质、土壤养分元素（全氮、水解性氮、有效磷、速效钾），具体的测定方法如下：土壤有机质含量的测定采用油浴加热重铬酸钾氧化法;全氮的测定用自动凯氏法;水解性氮的测定用扩散法;有效磷的测定用氢氧化钠浸提，钼锑抗比色法;速效钾的测定用乙酸铵浸提。

4 结果与分析

4.1 不同坡位、坡向及土层深度对土壤物理性质的影响

4.1.1 对土壤容重的影响

从表1中可以看出，同一坡向同一坡位下，随着土壤土层深度的增加.土壤的容重呈现上升的趋势，其中以40～60 cm土层的土壤容重最大。同一坡向同一土层深度下，土壤容重随着上坡位到下坡位呈现先下降后上升的趋势变化，中坡位土壤容重最小。同一坡位同一土层深度下，不同坡向的土壤容重变化趋势不明显，然北坡的土壤容重在上坡位和中坡位下的3个土壤层以及在下坡位40～60 cm的土壤层中最大。

从表2中的方差分析结果显示，土壤的不同坡向、不同坡位以及不同土层深度的土壤容重总体存在极显著差异，各因素给土壤容重带来了显著差异，并且3个因素之间的交互作用对土壤容重也带来极显著差异;不同坡向和不同坡位、不同坡向和不同土层深度、不同坡位和不同土层深度两因素之间的交互作用对土壤容重存在极显著的差异。

4.1.2 对土壤贮水量的影响

从表1中分析可知，在同一坡向和坡位下，土壤贮水量在东坡和西坡以及北坡的上坡位、东坡和南坡以及西坡的下坡位随着土壤深度的加深呈现先升后降的趋势，20～40 cm的土壤层贮水量最大;东坡和南坡的中坡位随土壤加深贮水量呈现上升的趋势;南坡上坡位的贮水量的变化趋势位先下降后上升的趋势;西坡和北坡的中坡位、北坡的下坡位呈现下降的趋势。在同一坡位和同一土壤成下，土壤贮水量除东坡0～20 cm和20～40 cm土壤层呈现先下降后上升的趋势外，其他土壤层均是随着海拔的下降土壤贮水量呈现上升的趋势，土壤在下坡位的贮水量最大。而在同一坡位和土壤层下.坡向的贮水量变化趋势不明显。

由表3的方差分析结果可知，坡向、坡位、土层深度各因素对土壤贮水量均存在极显著差异，且这3个因素的交互作用对土壤贮水量也存在极显著的差异;坡向和坡位、坡向和土层深度、坡位和土层深度两个因素间的交互作用对土壤贮水量存在极显著的差异。

4.2 不同坡位坡向及土层深度对土壤化学性质的影响

4.2.1 对土壤有机质的影响

从表4中可以看出，在同一坡向和坡位条件下，土壤有机质随着土壤深度的增加总体呈现下降的趋势，除了东坡中坡位呈现上升，东坡下坡位呈现先上升后下降，西坡上坡位表现为先下降后上升的趋势。在同一坡向和土壤深度条件下，土壤有机质含量随着海拔的降低呈现以下几种趋势：先下降后上升的趋势有东坡0～20cm土层、南坡和北坡的20～40 cm土层、北坡0～20 cm土层;先上升后下降的趋势有西坡20～40 cm土层和东坡40～60 cm土层;而呈现下降趋势的有南坡0～20cm土层、南坡和北坡的40～60 cm土层;而上升趋势的土样有东坡20～40 cm土层、西坡0～20 cm土层以及西坡的40～60 cm土层。在同一坡位和土壤深度下，总体变化趋势不明显

从表5的方差分析的结果来看，坡向、坡位和土壤深度对土壤有机质存在极显著的影响;坡向和坡位、坡向和土层深度、坡位和土层深度因素之间的两两交互作用对土壤有机质也存在极显著的影响;坡向、坡位和土层深度3个因素之间的交互作用对土壤有机质存在极显著的影响。

4.2.2 对土壤养分元素的影响

从表4中可以看出，在同一坡向和坡位的条件下，全氮含量随着土壤深度的增加表现为下降的趋势。而在同一坡向和土壤深度下，全氮含量随着海拔的降低呈现以下几种趋势：先下降后上升趋势的土样有东坡0～20 cm、南坡40～60 cm以及北坡20～40 cm土樣;先上升后下降趋势的有东坡和北坡40～60 cm土层、西坡0～20 cm土层、西坡20～40 cm土层;呈现上升趋势的有东坡20～40 cm土层和西坡40～60 cm土层;呈现下降趋势的有南坡和北坡0～20 cm和南坡20～40 cm的土层。而在同一坡位和土层深度下，坡向变化趋势不明显。

从表6的土壤全氮的方差分析结果可知，坡向、坡位和土层深度对土壤全氮的含量存在显著差异的影响，且坡向、坡位和土层深度三者的交互作用对土壤全氮含量也存在显著的差异;坡向和坡位、坡向和土层深度、坡位和土层深度二者之间的交互作用对土壤全氮含量存在显著的差异。

从表4中可以看出，水解性氮在同一坡向和坡位条件下，随着土壤深度的增加呈现下降的趋势。在同一坡位和土壤深度下，水解性氮含量随着海拔的降低东坡和北坡3个土层呈现先降低后上升的趋势;南坡3个土层水解性氮含量呈现下降的趋势;而西坡3个坡向呈现先上升后下降的趋势。在同一坡位和土壤深度下，土壤水解性氮含量较高的是南坡，而西坡含量相对较小。

从表7中的方差分析结果可知，不同坡向、不同坡位和不同土层深度对土壤水解性氮存在显著的影响，同时三者间的交互作用对土壤水解性氮含量也存在显著差异的影响;坡向与坡位、坡向与土层深度、坡位与土层深度两两间的交互作用对土壤水解性氮含量也存在显著差异。

从表4中可以看出，有效磷含量在同一坡向和坡位条件下.随着土壤深度的增加东坡和南坡及北坡的上坡位、南坡下坡位和北坡中坡位呈现先下降后上升的趋势;东坡和西坡的下坡位则呈现先上升后下降的变化趋势;而东坡和南坡及西坡的中坡位、北坡下坡位和西坡上坡位则呈现下降的变化趋势。而关于有效磷含量在坡位的影响因素下，随着海拔的变化呈现以下几种变化趋势：东坡和南坡0～20 cm土层、东坡和北坡40～60cm土层呈现下降的趋势;东坡20～40 cm土层和北坡0～20 cm土层呈现上升的变化趋势;南坡20～40 cm土层和西坡0～20 cm土层呈现先上升后下降的趋势;南坡和西坡40～60 cm土层、西坡和北坡20～40 cm土层则。表现为先下降后上升的变化趋势。而有效磷含量关于坡向的变化趋势不明显。

从表8土壤有效磷的方差分析结果可知，坡向、坡位、土层深度对土壤中有效磷含量存在显著的差异;坡向和坡位、坡向和土层深度、坡位和土层深度二者间的交互作用对土壤有效磷含量存在显著差异;坡向、坡位和土层深度三个因素的交互作用也对土壤有效磷含量存在显著的差异。

从表4中可以看出，在同一坡向和坡位条件下，速效钾含量随着土壤深度的增加总体呈现下降的趋势。在同一坡向和土壤深度条件下，速效钾含量随着土壤深度的增加总体呈现上升的变化趋势。而在同一坡位和土壤深度下，速效钾随着坡向的变化趋势，以南坡速效钾含量最低。

从表9中，土壤速效钾的方差分析结果可知.不同坡向、不同坡位和不同土层深度各因素对土壤速效钾的含量存在差异，同时3个因素间的交互作用也对土壤速效钾含量存在差异;而关于坡向与坡位、坡向与土层深度以及坡位和土层深度两个因素间的交互作用对土壤速效钾含量也存在显著的差异。

5 结语

本研究选取来自东坡、南坡、西坡、北坡4个坡向，上坡位、中坡位和下坡位3个坡位，0～20 cm、20～40cm和40～60 cm 3个土层深度的土壤，通过测定有关土壤物理和化学性质的相关指标，来比较分析不同坡向、不同坡位以及不同土层深度这3个因素对土壤的物理和化学性质是否产生影响，结果如下。

（1）不同坡位不同坡向及不同土层深度的土样中土壤物理性质的变化趋势为：容重随着土壤深度的增加呈现上升的趋势，又随坡位的上升呈现先下降后上升的变化趋势;土壤贮水量总体随着坡位的上升呈现下降的变化趋势;而坡位对土壤物理性质的变化趋势不明显。

（2）土壤有机质随着土壤深度的增加总体呈现下降的趋势;全氮含量随着土壤深度的增加表现为下降的趋势;水解性氮随着土壤深度的增加呈现下降的趋势，土壤水解性氮含量较高的是南坡，西坡含量相对较小;速效钾含量随着土壤深度的增加总体呈现下降的变化趋势。

（3）不同坡向、不同坡位和不同土层深度3个因素对土壤的物理性质（容重、土壤贮水量）和土壤化学性质（有机质、全氮、水解性氮、有效磷和速效钾）产生显著的影响。

（4）不同坡向和坡位、不同坡向和土层深度、不同坡位和土层深度两两间的交互作用对土壤的物理性质（容重、土壤贮水量）和土壤化学性质（有机质、全氮、水解性氮、有效磷和速效钾）产生显著的影响。

（5）不同坡向、坡位和土层深度3个因素间的交互作用对土壤的物理性质（容重、土壤贮水量）和土壤化学性质（有机质、全氮、水解性氮、有效磷和速效钾）产生显著的影响。

参考文献：

[1]黄承标，曹继钊，吴庆标，等.秃杉林与杉木连栽林的土壤理化性质及林木生长量比较[J].林业科学，2010，46（4）：1～7.

[2]何斌，黄恒川，黄承标，等.秃杉人工林营养元素含量、积累与分配特征的研究[J].自然资源学报，2008，23（5）：903～910.

[3]中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海：上海科学技术出版社.1978.

[4]何斌，罗柳娟，梁机，等.速生阶段秃杉与杉木人工林营养元素积累及其分配特征[J].福建林学院学报，2009，30（1）：77～81.

[5]鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，1999：317～322.

[6]陈卓梅，郑郁善，黄先华，等.秃杉混交林水源涵养功能的研究[J].福建林学院学报，2002，22（3）：266～269.

[7]林贤山.不同立地条件下引种秃杉试验初报[J].福建林业科技，2010，37（1）：93～95，135.

[8]王挺良，林贤山，陈元品，等.秃杉种源和配套栽培技术专集[J].林业科技通讯，1997（增刊）：5～28.

[9]宋发军，德格，于鹏飞，等.武陵山区巴东县中药材种植地土壤肥力的初步分析[J].中南民族大学学报（自然科学版），2017（4）.