雁山不同海拔梯度灌木群落土壤因子特征分析

解婧媛，莫柯瑩，韋洪欣，姜 勇

(廣西師范大學 生命科學學院，珍稀瀕危動植物生態與環境保護省部共建教育部重點實驗室，廣西 桂林 541004)

0 引言

土壤是地理環境中的重要組分，植物的生長發育離不開土壤，土壤也是各種能量和物質轉化的場所。土壤中含有大量養分，土壤的理化性質決定了土壤肥力，土壤因子的不同特征對植物的生長發育有著十分重要的影響。植物生長發育所需營養成分的來源之一為土壤有機質，土壤有機質也可以用來評定土壤肥力，如氮、磷等。土壤中的磷、鉀、氮也是植物生長必需的礦物質，對植物成長起到重要作用。不同地區土壤的特性、理化性質被多種要素影響，如降水、植被類型、海拔、地貌等。海拔作為間接或直接影響土壤的生態因子，是影響土壤理化性質、土壤因子的關鍵因素。田種存等[1]研究了不同海拔土壤的養分變化趨勢，得出了海拔升高對土壤養分影響較大的結論。張巧明等[2]對不同海拔高度森林土壤理化性質進行了分析，發現土壤有機質、全氮、pH值和有效磷含量與海拔之間有較顯著的相關性，海拔升高，土壤pH值、有機質、全氮增加，有效磷含量下降。聶明華[3]研究了武夷山不同垂直地帶的理化性質，得出海拔升高，有機質積累增多，理化性質在不同垂直地帶差異明顯。

由此可見，土壤的理化性質、基本特征是隨著海拔梯度的不同而有所變化的。通過對雁山土壤基本特征的比較分析，了解雁山區不同海拔梯度灌木群落土壤因子特征的變化與聯系。

1 研究地點與樣地概況

研究地點位于廣西桂林市南部雁山區，海拔范圍為195～362 m。該地區屬于典型的亞熱帶濕潤季風氣候。地理坐標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，年平均氣溫28.3℃，全年無霜期309 d。在195～214 m、260～285 m、335～362 m三個不同海拔梯度上分別建立了20×20 m的樣方10個、9個、9個。在海拔梯度為195～214 m的樣地內，優勢種為桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、白櫟(QuercusfabriHance)、馬尾松(PinusmassonianaLamb)、青岡樹(Cyclobalanopsisglauca(Thunb.)Oerst)。在260～285 m海拔梯度，優勢種為白櫟(QuercusfabriHance)、桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、木荷(SchimasuperbaGardn.etChamp)、羊躑躅(Rhododendronmolle(Blume)G.Don)、野牡丹(MelastomacandidumD.Don)。在335～362 m海拔梯度，優勢種為白櫟(QuercusfabriHance)、桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、木荷(SchimasuperbaGardn.etChamp)、羊躑躅(Rhododendronmolle(Blume)G.Don)、野牡丹(MelastomacandidumD.Don)。

2 研究方法

2.1 土壤取樣、測定方法

以每個20×20 m的樣方為單位，在每個樣方的四角及中心選取表層0～15 cm的土壤。將每個角所取得的樣品均勻混合，形成最終樣品，于實驗室經過自然風干、磨土機粉碎、過篩等預處理后測定土壤理化性質。土壤pH值、有機質、全氮、堿解氮、全磷、速效磷的測定分別采用電位法、重鉻酸鉀外加熱法、凱氏定氮法、堿解擴散法、高氯酸-硫酸法、鉬銻抗比色法、氫氧化鈉熔融法、火焰原子吸收分光光度法。

2.2 數據處理

通過計算三種不同海拔梯度土壤數據的均值、標準差、變異系數、峰度、偏度，了解土壤因子的基本描述性統計特征。

3 結果

在海拔梯度195～214 m，土壤因子的變異系數為0.122～0.905，發現變異系數中最高的為有效磷0.905，均屬于中度變異。在海拔梯度260～285 m，變異系數為0.022～0.413，其中，pH的變異系數是0.022，為弱變異。在海拔梯度335～362 m，變異系數為0.048～1.218，其中，速效磷是1.218，為強變異。通過對三個海拔梯度土壤因子均值的比較，除了195～214 m海拔梯度的全鉀含量高于其他兩個海拔梯度，335～362 m海拔梯度的速效磷含量大于其他兩個海拔梯度，其余土壤因子含量均是260～285 m海拔梯度最高。三個海拔梯度的pH均值為4.306～4.589，為酸性土壤。三個海拔梯度的有機質、全氮、堿解氮含量均高于其他因子的含量。三個海拔梯度土壤因子的描述性統計參數見表1。

表1 三個海拔梯度土壤因子描述性統計特征Tab.1 Descriptive statistics characteristics of edaphic factors of three altitudinal gradients

4 討論

根據全國第二次土壤普查分類標準[4]分析土壤因子描述性統計特征的均值。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梯度范圍內，有機質和有效氮平均含量達到一級(極高)，全氮的平均含量達到二級(很高)，速效鉀的平均含量達到四級(中)，全磷和全鉀的平均含量為五級(低)，有效磷為六級(極低)。在海拔260～285 m梯度范圍內，土壤有機質、有效氮、全氮的平均含量達到一級(極高)，土壤速效鉀的平均含量為四級(中)，土壤全鉀含量為五級(低)，全磷、有效磷含量為六級(極低)。在海拔335～362 m梯度范圍內，土壤有機質、有效氮的含量達到一級(極高)，土壤全氮含量為二級(很高)，速效鉀含量為四級(中)，全磷、全鉀的平均含量為五級(低)，有效磷含量為六級(極低)。分析結果表明，在不同海拔梯度中都存在著很高的有機質、有效氮和全氮的積累，速效鉀含量在三個海拔梯度中大體一致，沒有虧缺，但是有效磷、全磷、全鉀的含量在三個海拔梯度中都呈現虧缺現象，有可能是限制植物發育生長的因子。由于研究地點為土山，巖石裸露率極低，土層較厚且坡度相對平緩，凋落物累積在地面，有機質、全氮、堿解氮的含量較高。有效磷的變異系數在三個海拔梯度上都是較大的，屬于中或強變異，說明有效磷在三個海拔梯度中的分布比較零散，容易被周圍環境與因素影響。

5 結論

雁山不同海拔梯度灌木群落的土壤酸性較強，除全鉀、全磷、有效磷虧缺外，其余土壤的養分因子富集程度均較高，其中變異系數最小的是pH，變異系數最大的是有效磷，三個海拔梯度的土壤整體屬于中度變異，各因子的基比值(就是基比值)接近1，說明三個海拔梯度土壤因子的變異是恒定的，土壤因子的空間分布相似，有機質在三個海拔梯度土壤因子的相關性和變異性中有一定的代表性。