河北燕山地区叶底珠生境土壤调查与分析

徐宁伟，陈 强，朱鑫俣，包羚彤，陈 圆，赵书伟，徐兴友，路丙社*

(1.河北农业大学园林与旅游学院，河北 保定 071001； 2.唐山学院艺术系，河北 唐山 063000；3.河北科技师范学院海洋资源与环境学院，河北 秦皇岛 066600)

叶底珠(Securinega suffruticosa (Pall.) Rehd.)为大戟科(Euphorbiaceae)一叶萩属(Securinega Juss.)多年生灌木，产河北秦皇岛、迁安、迁西、承德、围场、赤城、涞源、易县、武安等地[1]。叶底珠适应能力强，耐贫瘠耐干旱，是荒山绿化、公路护坡、水土保持、园林造景的优选树种；叶底珠的嫩枝叶及根部可入药，具有活血舒筋、健脾益肾等功效[2]。 课题组前期对分布于燕山东段碣石山叶底珠的种子组分、种子萌发过程中贮藏物质的变化、幼苗耐旱的解剖与生理特性等进行了研究[3-11]；一些学者对叶底珠的栽培管理、苗木培育、成分测定与鉴定等做了报道[12-16]，但还未见对叶底珠资源分布与生态环境相关性的研究。 本研究对河北燕山地区叶底珠群落的土壤环境进行调查，分析叶底珠分布与土壤环境的关系，以期探索燕山地区叶底珠资源的地理信息，为后续开发与利用提供参考。

1 调查内容与方法

1.1 调查区概况

燕山位于河北省北部，东经115°—119°47'，北纬39°40'—41°20'，西连黄土高原，东至山海关，北接坝上高原，南临华北平原，是中国北部著名山脉之一。 燕山东西长约420 km，南北约200 km，东猴顶是其最高峰，海拔为2392 m。 燕山处于暖温带大陆性季风气候区，夏季炎热多雨，冬季干燥少雨，年降水量700 mm 左右。燕山山脉年均温6～10℃，1月均温-12～-6℃，7月均温20～25℃，10℃以上持续期为195～205 d， 活动积温约2600～3800℃。 主要土壤类型为棕壤和褐土[17-19]。

1.2 调查路线

调查于2020年6月至9月进行，重点为河北燕山山脉所辖的秦皇岛、唐山和承德地区，调查地点包括北戴河、山海关、抚宁、昌黎、卢龙、青龙、迁安、迁西、滦州、丰润、宽城、平泉、承德、隆化、围场、丰宁、滦平、兴隆等30 个样地(表1)。

表1 叶底珠采样点地理位置及生境信息Table 1 Sampling sites of Securinega suffruticosa

1.3 土壤取样及测定

采用路线调查和典型样地调查法，每一调查地在叶底珠分布点选择面积10 m × 10 m 的样方3 个，样方间距15 m 以上，每个样方采用对角线五点法取叶底珠根际周围10 cm 范围的土用于化学性质测定。 剥除土壤表层腐殖土，将0～10 cm 土层混合土样去杂，室内风干过2 mm 筛，采用电位法测定土壤pH 值，重铬酸钾-硫酸消化法测定有机质含量，高氯酸-硫酸硝化凯氏定氮法测定全氮含量，钼锑抗比色法测定全磷含量，火焰光度法测定全钾含量，碱解扩散法测定碱解氮含量，碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法测定有效磷含量，火焰光度法测定速效钾含量[20-21]。

1.4 数据统计与分析

应用Excel 软件进行数据统计，采用SPSS 软件进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 土壤pH 值与有机质含量

河北燕山地区叶底珠生境土壤化学性质见表2。 土壤pH 值是土壤重要的化学性质指标，影响着土壤养分的有效性。 河北燕山地区叶底珠30 个样地土壤pH 值介于5.45～7.86 之间，其中有18 个样地属于酸性土壤 (P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P11、P12、P13、P15、P25、P27、P28、P29、P30)， 占总样地数的60.0%，其pH 值介于5.45～6.77 之间；12 个样地属于碱性土壤(P10、P14、P16、P17、P18、P19、P20、P21、P22、P23、P24、P26)，占总样地数的40.0%，其pH 值介于7.01～7.86 之间。

表2 燕山叶底珠生境土壤化学性质Table 2 Soil chemical properties of S.suffruticosa ecological environments in Yanshan area

土壤有机质含量介于15.66～75.66 g·kg-1之间，其中大于40.00 g·kg-1的高有机质含量土壤有10 个(P2、P4、P6、P9、P11、P13、P14、P16、P28、P30)，占总样地数的33.3%；介于20.00～40.00 g·kg-1的中有机质含量土壤有16 个(P1、P3、P5、P7、P8、P10、P12、P18、P19、P21、P22、P23、P24、P25、P27、P29)，占总样地数的53.3%；介于10.00～20.00 g·kg-1的低有机质含量土壤有4 个(P15、P17、P20、P26)，占总样地数的13.3%；没有有机质含量小于10.00 g·kg-1的相对贫乏的土壤。

2.2 土壤全氮、全磷、全钾含量

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

土壤全磷含量介于0.25～1.79 g·kg-1之间，有2 个样地(P12、P26)在1.00～2.00 g·kg-1之间，占总样地数的6.7%，其余28 个样地均小于1.00 g·kg-1，占总样地数的93.3%。

土壤全钾含量介于13.49～23.01 g·kg-1之间， 其中大于20.00 g·kg-1的样地有7 个(P4、P5、P6、P8、P15、P16、P21)，占总样地数的23.3%，其余23 个样地均在10.00～20.00 g·kg-1之间，占总样地数的76.7%，30 个调查样地的土壤全钾含量均处于较高水平。

2.3 土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量

土壤碱解氮含量介于26.54～158.60 mg·kg-1之间， 其中大于100.00 mg·kg-1的样地有6 个(P2、P4、P6、P11、P13、P19)，除19 号样地外，其余5 个样地均属于高有机质、高全氮的土壤。

土壤有效磷含量介于2.26～11.86 mg·kg-1之间，其中大于10.00 mg·kg-1的样地有2 个(P14、P18)，占总样地数的6.7%， 其余28 个样地的土壤有效磷含量均在2.00～10.00 mg·kg-1之间， 占总样地数的93.3%。

土壤速效钾含量介于40.00～288.00 mg·kg-1之间，差异很大，其中在200.00～300.00 mg·kg-1之间的样地有5 个(P2、P6、P13、P14、P29)，占总样地数的16.7%；在100.00～200.00 mg·kg-1之间的样地有18 个(P1、P3、P4、P5、P7、P8、P11、P15、P16、P18、P19、P21、P22、P23、P24、P25、P28、P30)， 占总样地数的60.0%； 在40.00～100.00 mg·kg-1之间的样地有7 个(P9、P10、P12、P17、P20、P26、P27)，占总样地数的23.3%。

2.4 土壤化学性质相关性

通过对土壤化学成分相关性分析发现(表3)，土壤pH 值与有机质含量在0.01 水平上显著负相关，与全氮、碱解氮含量在0.05 水平上显著负相关；有机质与全氮、碱解氮、速效钾含量在0.01 水平上显著正相关；全氮与碱解氮、速效钾含量在0.01 水平上显著正相关；全磷与速效钾含量在0.05 水平上显著负相关；碱解氮与速效钾含量在0.01 水平上显著正相关。 其他土壤化学成分之间相关性不大。

表3 土壤化学成分相关性分析Table 3 Correlation of soil chemical properties

3 结论与讨论

3.1 河北燕山地区叶底珠生境土壤的化学性质

河北燕山地区叶底珠30 个样地土壤pH 值介于5.45～7.86 之间，60.0%的样地属酸性土壤，40.0%的样地属碱性土壤；土壤有机质含量介于15.66～75.66 g·kg-1之间，中高有机质含量土壤占86.7%，低有机质含量土壤占13.3%；全氮含量介于0.85～4.36 g·kg-1之间，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之间，其中小于1.00 g·kg-1的样地占93.3%；全钾含量介于13.49～23.01 g·kg-1之间，均处于较高水平；碱解氮含量介于26.54～158.60 mg·kg-1之间；有效磷含量介于2.26～11.86 mg·kg-1之间，其中93.3%在2.00～10.00 mg·kg-1之间； 速效钾含量介于40.00～288.00 mg·kg-1之间， 差异很大，60.0%在100.00～200.00 mg·kg-1之间。

3.2 河北燕山地区叶底珠资源与土壤环境因子的关系

植物的种类及数量是各立地环境因子(气候、地形、土壤性质等)综合影响的结果，地形与土壤养分是决定植物群落结构的主要因素[22-24]。 全氮、全磷、全钾含量体现了土壤中营养元素的供给潜力，速效氮、速效磷、速效钾则反映出其现实供给能力，是植物体健康生长的必要元素[24-25]。 植物生长过程中对土壤pH 值的需求是在漫长的自然选择里逐渐定型的[25]，有机质是土壤系统正常运转的核心动力，是土壤中大部分有机体赖以生存的不可替代的物质，作用无可替代[24,26]。 燕山地区叶底珠生境土壤pH 值范围较宽，有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量的变化幅度比较大；土壤pH 值越大，有机质、全氮和碱解氮含量越小；有机质含量越大，全氮、碱解氮和速效钾含量越大；全氮与碱解氮、速效钾含量呈极显著正相关；全磷与速效钾含量呈显著负相关；碱解氮与速效钾含量呈极显著正相关。 生境土壤的多样性表明燕山地区叶底珠的生态适应性较强，这非常有利于叶底珠的引种栽培，有关不同生境叶底珠果实和种子的表型多样性、一年生苗生长性状的地理变异、不同种源叶底珠种子萌发及其耐盐差异等相关研究正在进行中。