雁山不同海拔梯度灌木群落土壤因子特征分析

解婧媛，莫柯莹，韦洪欣，姜 勇

(广西师范大学 生命科学学院，珍稀濒危动植物生态与环境保护省部共建教育部重点实验室，广西 桂林 541004)

0 引言

土壤是地理环境中的重要组分，植物的生长发育离不开土壤，土壤也是各种能量和物质转化的场所。土壤中含有大量养分，土壤的理化性质决定了土壤肥力，土壤因子的不同特征对植物的生长发育有着十分重要的影响。植物生长发育所需营养成分的来源之一为土壤有机质，土壤有机质也可以用来评定土壤肥力，如氮、磷等。土壤中的磷、钾、氮也是植物生长必需的矿物质，对植物成长起到重要作用。不同地区土壤的特性、理化性质被多种要素影响，如降水、植被类型、海拔、地貌等。海拔作为间接或直接影响土壤的生态因子，是影响土壤理化性质、土壤因子的关键因素。田种存等[1]研究了不同海拔土壤的养分变化趋势，得出了海拔升高对土壤养分影响较大的结论。张巧明等[2]对不同海拔高度森林土壤理化性质进行了分析，发现土壤有机质、全氮、pH值和有效磷含量与海拔之间有较显著的相关性，海拔升高，土壤pH值、有机质、全氮增加，有效磷含量下降。聂明华[3]研究了武夷山不同垂直地带的理化性质，得出海拔升高，有机质积累增多，理化性质在不同垂直地带差异明显。

由此可见，土壤的理化性质、基本特征是随着海拔梯度的不同而有所变化的。通过对雁山土壤基本特征的比较分析，了解雁山区不同海拔梯度灌木群落土壤因子特征的变化与联系。

1 研究地点与样地概况

研究地点位于广西桂林市南部雁山区，海拔范围为195～362 m。该地区属于典型的亚热带湿润季风气候。地理坐标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，年平均气温28.3℃，全年无霜期309 d。在195～214 m、260～285 m、335～362 m三个不同海拔梯度上分别建立了20×20 m的样方10个、9个、9个。在海拔梯度为195～214 m的样地内，优势种为桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、白栎(QuercusfabriHance)、马尾松(PinusmassonianaLamb)、青冈树(Cyclobalanopsisglauca(Thunb.)Oerst)。在260～285 m海拔梯度，优势种为白栎(QuercusfabriHance)、桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、木荷(SchimasuperbaGardn.etChamp)、羊踯躅(Rhododendronmolle(Blume)G.Don)、野牡丹(MelastomacandidumD.Don)。在335～362 m海拔梯度，优势种为白栎(QuercusfabriHance)、桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、木荷(SchimasuperbaGardn.etChamp)、羊踯躅(Rhododendronmolle(Blume)G.Don)、野牡丹(MelastomacandidumD.Don)。

2 研究方法

2.1 土壤取样、测定方法

以每个20×20 m的样方为单位，在每个样方的四角及中心选取表层0～15 cm的土壤。将每个角所取得的样品均匀混合，形成最终样品，于实验室经过自然风干、磨土机粉碎、过筛等预处理后测定土壤理化性质。土壤pH值、有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷的测定分别采用电位法、重铬酸钾外加热法、凯氏定氮法、碱解扩散法、高氯酸-硫酸法、钼锑抗比色法、氢氧化钠熔融法、火焰原子吸收分光光度法。

2.2 数据处理

通过计算三种不同海拔梯度土壤数据的均值、标准差、变异系数、峰度、偏度，了解土壤因子的基本描述性统计特征。

3 结果

在海拔梯度195～214 m，土壤因子的变异系数为0.122～0.905，发现变异系数中最高的为有效磷0.905，均属于中度变异。在海拔梯度260～285 m，变异系数为0.022～0.413，其中，pH的变异系数是0.022，为弱变异。在海拔梯度335～362 m，变异系数为0.048～1.218，其中，速效磷是1.218，为强变异。通过对三个海拔梯度土壤因子均值的比较，除了195～214 m海拔梯度的全钾含量高于其他两个海拔梯度，335～362 m海拔梯度的速效磷含量大于其他两个海拔梯度，其余土壤因子含量均是260～285 m海拔梯度最高。三个海拔梯度的pH均值为4.306～4.589，为酸性土壤。三个海拔梯度的有机质、全氮、碱解氮含量均高于其他因子的含量。三个海拔梯度土壤因子的描述性统计参数见表1。

表1 三个海拔梯度土壤因子描述性统计特征Tab.1 Descriptive statistics characteristics of edaphic factors of three altitudinal gradients

4 讨论

根据全国第二次土壤普查分类标准[4]分析土壤因子描述性统计特征的均值。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梯度范围内，有机质和有效氮平均含量达到一级(极高)，全氮的平均含量达到二级(很高)，速效钾的平均含量达到四级(中)，全磷和全钾的平均含量为五级(低)，有效磷为六级(极低)。在海拔260～285 m梯度范围内，土壤有机质、有效氮、全氮的平均含量达到一级(极高)，土壤速效钾的平均含量为四级(中)，土壤全钾含量为五级(低)，全磷、有效磷含量为六级(极低)。在海拔335～362 m梯度范围内，土壤有机质、有效氮的含量达到一级(极高)，土壤全氮含量为二级(很高)，速效钾含量为四级(中)，全磷、全钾的平均含量为五级(低)，有效磷含量为六级(极低)。分析结果表明，在不同海拔梯度中都存在着很高的有机质、有效氮和全氮的积累，速效钾含量在三个海拔梯度中大体一致，没有亏缺，但是有效磷、全磷、全钾的含量在三个海拔梯度中都呈现亏缺现象，有可能是限制植物发育生长的因子。由于研究地点为土山，岩石裸露率极低，土层较厚且坡度相对平缓，凋落物累积在地面，有机质、全氮、碱解氮的含量较高。有效磷的变异系数在三个海拔梯度上都是较大的，属于中或强变异，说明有效磷在三个海拔梯度中的分布比较零散，容易被周围环境与因素影响。

5 结论

雁山不同海拔梯度灌木群落的土壤酸性较强，除全钾、全磷、有效磷亏缺外，其余土壤的养分因子富集程度均较高，其中变异系数最小的是pH，变异系数最大的是有效磷，三个海拔梯度的土壤整体属于中度变异，各因子的基比值(就是基比值)接近1，说明三个海拔梯度土壤因子的变异是恒定的，土壤因子的空间分布相似，有机质在三个海拔梯度土壤因子的相关性和变异性中有一定的代表性。