塔里木河流域不同齡組胡楊林土壤理化性質(zhì)及相關(guān)性1)

王新英 史軍輝 劉茂秀

(新疆林業(yè)科學(xué)院，烏魯木齊，830046)

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塔里木河流域不同齡組胡楊林土壤理化性質(zhì)及相關(guān)性1)

王新英 史軍輝 劉茂秀

(新疆林業(yè)科學(xué)院，烏魯木齊，830046)

采用典型樣地設(shè)置、野外調(diào)查和室內(nèi)測(cè)定與分析相結(jié)合的方法，研究了不同林齡天然胡楊林土壤理化性質(zhì)的變化特征及其相關(guān)性。結(jié)果表明：(1)隨著林齡增加，土壤有機(jī)質(zhì)、堿解N、速效P、速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)和土壤密度先增加后降低，土壤含水量降低，土壤總鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)波動(dòng)性較大，呈倒“W”型變化；土壤養(yǎng)分狀況在近、成熟林階段最佳；(2)隨著土層深度的增加，各齡組土壤密度增加，總鹽、堿解N、速效P、速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)和土壤含水量卻隨著土壤深度的增加而降低，土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅在幼齡林中隨著土壤深度的增加而降低；幼齡林、中齡林、成熟林和過熟林土壤養(yǎng)分主要集中在0～20 cm土層，近熟林則主要集中在0～10 cm和≥20～40 cm土壤層次；(3)0～40 cm土層，各齡組土壤理化性質(zhì)總體上差異顯著，60 cm以下土層差異不顯著，說明林齡對(duì)土壤堿解N、速效P、速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響隨著土壤深度的增加而降低；(4)土壤理化性質(zhì)之間關(guān)系密切，土壤密度與土壤速效P和速效K呈顯著正相關(guān)(P=0)，土壤水分與土壤鹽分(P=0.011)、土壤速效K(P=0.028)呈顯著負(fù)相關(guān)，土壤有機(jī)質(zhì)、堿解N、速效P、速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)均呈顯著正相關(guān)(P=0)。

塔里木河；胡楊林；土壤理化性質(zhì)

Through the typical sample set, field investigation, laboratory measurement and analysis, the correlation and variation characteristics of soil physical and chemical properties in different ages ofPopuluseuphraticaforest were studied to provide data support and theoretical guidance for Tarim River BasinPopuluseuphraticaforest resources management and maintenance. The content of soil organic matter, soil alkaline hydrolysis N, soil rapidly available P and K, and the volume weight of soil increased and then decreased with the increase of the age; however, the soil moisture content decreased, and the total salt content of the soil showed an obvious W-shaped fluctuation trend, and the soil nutrient condition reached an optimum state at the near-mature and mature forest stages. The volume weight of soil increased with the increase of the soil depth in different age classes, while the content of soil moisture, soil total salt, soil alkaline hydrolysis N, and soil rapidly available P and K showed the opposite trends. The content of soil organic matter merely decreased with the increase of the soil depth in the young forest, and the soil nutrient accumulated mainly in 0-20 cm soil layer in the young, half-mature, mature and over-mature forests, otherwise, it accumulated mainly in 0-10 cm and 20-40 cm layers in the near-mature forest, respectively. There was a significant difference between the physical and chemical proprieties of soil in different age classes in the layer 0-40 cm, while there was no significant difference below 60 cm, suggesting that the effect of age class on the content of soil alkaline hydrolysis N, soil rapidly available P and K decreased with the increase of the soil depth. There was a close correlation between the physical and chemical proprieties of soil, the volume weight of soil was significantly positively correlated to the soil rapidly available P and K (P=0), the soil moisture content was significantly negatively correlated to the soil salinity (P=0.011) and the soil rapidly available K (P=0.028), while the soil organic matter, the soil alkaline hydrolysis N, the soil rapidly available P and the soil rapidly available K were significantly positively correlated to each other in content (P=0).

森林土壤是森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是林木生長(zhǎng)所需礦物營(yíng)養(yǎng)主要來源，為森林的生長(zhǎng)發(fā)育、繁衍生息提供了必要的環(huán)境條件，對(duì)植物群落結(jié)構(gòu)和功能具有重要影響，是植物群落演替過程中不可或缺的研究?jī)?nèi)容[1]。土壤養(yǎng)分及其含量影響著森林生態(tài)系統(tǒng)植被的更新和演替，并維持著地球上的生態(tài)系統(tǒng)平衡。同時(shí)，森林生態(tài)系統(tǒng)中植被的群落組成、結(jié)構(gòu)及多樣性的變化又反過來影響土壤的形成、發(fā)育以及土壤養(yǎng)分的有效性[2-3]，因此，研究不同林齡森林群落的土壤理化性質(zhì)，了解森林生長(zhǎng)發(fā)育過程與森林土壤理化性質(zhì)間相互作用關(guān)系，對(duì)于森林更新、保護(hù)具有比較重要的理論與實(shí)踐意義。

胡楊(PopuluseuphraticaOliv.)又稱異葉楊，是楊屬中最古老、最原始的樹種，具有極強(qiáng)的抗逆性，能在干旱、鹽堿化、多風(fēng)沙的惡劣環(huán)境下生長(zhǎng)，是新疆荒漠河岸林植被重要的建群種和表征種，是構(gòu)成內(nèi)陸河岸林生態(tài)系統(tǒng)的主體，對(duì)維持環(huán)境脆弱區(qū)的生態(tài)平衡具有非常重要的生態(tài)作用[4]。目前，對(duì)天然胡楊林土壤水鹽空間變化、土壤根際微生物等研究較多[5-8]，土壤理化性質(zhì)的研究?jī)H針對(duì)不同區(qū)域的胡楊林土壤進(jìn)行了探討[9]，關(guān)于不同齡組天然胡楊林土壤理化性質(zhì)的研究尚未見報(bào)道。本研究以塔里木河流域不同齡組天然胡楊林為研究對(duì)象，以野外樣方調(diào)查和室內(nèi)分析相結(jié)合的方法，研究其土壤理化性質(zhì)變化特征及相關(guān)性，探討胡楊林土壤養(yǎng)分的動(dòng)態(tài)變化特征，旨在為塔里木河流域胡楊林資源的經(jīng)營(yíng)和管護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐和理論指導(dǎo)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域位于新疆巴音郭楞蒙古自治州輪臺(tái)縣輪南鎮(zhèn)塔里木胡楊林自然保護(hù)區(qū)，東西長(zhǎng)109.7 km，南北寬47.1 km，是全世界原始胡楊林面積最大，分布最集中，保存最完整的地區(qū)。該地區(qū)海拔912 m，屬于暖溫帶大陸性干旱氣候，年平均氣溫10.9 ℃，年平均溫度日均差14.6 ℃，≥10 ℃積溫4 125.3 ℃，無霜期180～224 d，年平均降水量65.5 mm，年平均蒸發(fā)量2 024 mm，年平均風(fēng)速1.8 m/s。該地區(qū)草本植物主要有蘆葦(Phragmitesaustralis)、脹果甘草(GlycyrrhizainflataBatalin)、駱駝刺(AlhagisparsifoliaShap)等，灌木主要以多枝檉柳(TamarixramosissimaLcdeb)、鈴鐺刺(Halimodendronhalodendron)為主，胡楊為該地區(qū)喬木層主要建群種，它們共同構(gòu)成了塔里木河中游荒漠河岸群落；研究區(qū)土壤類型主要為風(fēng)沙土。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置和樣品采集

2013年9月，通過對(duì)塔里木河流域胡楊林自然保護(hù)區(qū)的野外踏查，選取群落特征相近，立地條件基本一致的不同林齡的天然胡楊林為研究對(duì)象。胡楊齡組的劃分參照王世績(jī)[10]等對(duì)胡楊的研究結(jié)果，齡組分別為幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林和過熟林，每個(gè)齡組設(shè)置3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣地，共15塊標(biāo)準(zhǔn)樣地。標(biāo)準(zhǔn)樣地規(guī)格為100 m×100 m的正方形，四角以管徑為3 cm的PVC管定點(diǎn)，四邊拉線。將每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣地劃分為100個(gè)10 m×10 m的小樣方，采用每木檢尺的方法對(duì)胸徑大于1.0 cm的喬木進(jìn)行調(diào)查，主要測(cè)定喬木的胸徑、樹高、冠幅、第一活枝高和群落郁閉度等林分特征。試驗(yàn)樣地概況見表1。

在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣地中，采用“S”形布點(diǎn)法設(shè)置采樣點(diǎn)，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣地中設(shè)置8個(gè)采樣點(diǎn)，采樣深度為100 cm，土壤養(yǎng)分樣品按采樣層次分別采集0～10、≥10～20、≥20～40、≥40～60、≥60～100 cm土層的土樣；每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣地中開挖土壤剖面2個(gè)，剖面深度和取樣層次同土壤養(yǎng)分采樣點(diǎn)一致，采集環(huán)刀樣用于測(cè)定土壤密度，每層次均為3次重復(fù)，取樣結(jié)束后將土壤依次回填；土壤含水量和土壤總鹽采樣點(diǎn)設(shè)置與土壤養(yǎng)分采樣點(diǎn)一致，但采樣深度為0～20 cm和≥20～80 cm，使用已稱重的鋁盒取土樣，采用烘干法，測(cè)定土壤含水量。將用于土壤鹽分和土壤養(yǎng)分測(cè)定的土樣在自然條件下風(fēng)干，除去石塊、根系等雜物后，磨碎過篩，待測(cè)備用。

表1 標(biāo)準(zhǔn)樣地概況

注：表中數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”。

2.2 樣品測(cè)定

土壤密度根據(jù)LY-T1215-1999林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定；土壤含水量采用烘干法測(cè)定；土壤總鹽采用殘?jiān)娓煞ǎ煌寥烙袡C(jī)質(zhì)采用濃硫酸-重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定；土壤堿解氮采用堿解蒸餾法測(cè)定；土壤速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提鉬銻抗比色法測(cè)定；土壤速效鉀采用NH4OAc浸提—火焰光度法測(cè)定[11]。

2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007作圖，SPSS17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，分別對(duì)不同齡組胡楊林土壤因子進(jìn)行單因素方差分析和多重比較(LSD)。對(duì)土壤理化性質(zhì)進(jìn)行Pearson相關(guān)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 土壤物理性質(zhì)

3.1.1 土壤密度

土壤密度是表征土壤物理性質(zhì)的重要指標(biāo)，影響土壤養(yǎng)分的有效性和植物生長(zhǎng)。一般認(rèn)為土壤密度值為1.1～1.49 g·cm-3，表示土壤孔隙較適宜，>1.4 g·cm-3則土壤孔隙較小，<1.1 g·cm-3則土壤孔隙較大[12]。由表2可知，不同齡組天然胡楊林隨著林齡的增加，土壤密度呈先增加后降低再增加的趨勢(shì)，1 m土體土壤平均密度為中齡林最大，達(dá)1.42 g·cm-3，成熟林最小，僅為1.26 g·cm-3，說明胡楊林土壤土壤孔隙較適宜。幼齡林、中齡林與成熟林、過熟林之間土壤密度差異顯著，近熟林與其他齡組之間土壤密度差異不顯著。相同土壤層比較，0～10 cm土層近熟林與其他齡組差異顯著，≥10～20 cm土層幼齡林與中齡林、成熟林之間差異顯著，與其他齡組差異不顯著；≥20～40 cm土層幼齡林與近熟林、過熟林差異顯著，≥40～60 cm土層各齡組之間差異不顯著，≥60～100 cm土層中齡林和成熟林、過熟林差異顯著。同一齡組的土壤密度隨著土壤深度的增加而增加(過熟林除外)。

表2 不同齡組胡楊林土壤密度 g·cm-3

注：表中數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”，同列不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

3.1.2 土壤含水量

由表3可以看出，土壤平均含水量隨著胡楊林林齡的增加而降低,其中幼齡林土壤含水量顯著高于其他齡組，其他各齡組之間差異不顯著；相同土層比較，均是幼齡林顯著高于其他齡組，其他各齡組之間差異不顯著。0～20 cm土層幼齡林土壤含水量分別為中齡林、近熟林、成熟林、過熟林的5.64、4.17、7.95、11.89倍，≥20～80 cm土層幼齡林含水量分別為其他各齡組的3.06～2.42倍。就土壤垂直結(jié)構(gòu)而言，各齡組土壤含水量隨著土層深度的增加而增加(幼齡林除外)。

表3 不同齡組胡楊林土壤含水量 %

注：表中數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”，同列不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

3.2 土壤化學(xué)性質(zhì)

3.2.1 總鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)

土壤鹽分的高低直接影響植物的生長(zhǎng)，土壤中過多的鹽分會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生離子毒害，造成生理干旱，破壞正常代謝，從而抑制植物體的正常生長(zhǎng)。隨著林齡的增加，胡楊林100 cm土層土壤總鹽呈倒“W”型變化趨勢(shì)，其中幼齡林和近熟林土壤鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著且最低，分別為0.86、0.81 g·kg-1；中齡林、成熟林和過熟林土壤總鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著，分別為1.51、1.98、1.82 g·kg-1；各齡組胡楊林隨著土層深度的增加，土壤總鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低(成熟林除外)。相同土層比較，幼齡林和近熟林以及成熟林和過熟林之間差異不顯著，僅中齡林和其他齡組之間差異顯著。同一齡組的土壤上層鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于下層(成熟林除外)。

3.2.2 有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

土壤有機(jī)質(zhì)是反映土壤肥力的一個(gè)重要指標(biāo)，對(duì)保持土壤肥力具有重要意義。由表5可知，對(duì)各齡組土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，僅幼齡林和中齡林、近熟林、成熟林、過熟林之間差異顯著，中齡林、近熟林、成熟林、過熟林之間差異不顯著。100 cm土層中，幼齡林土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，僅為4.41 g·kg-1，其他齡組土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較為接近，分別為8.01、8.05、7.93、7.96 g·kg-1。相同土壤層次比較，也僅幼齡林和中齡林、近熟林、成熟林、過熟林之間差異顯著，中齡林、近熟林、成熟林、過熟林之間差異不顯著。隨著土壤深度的增加，幼齡林土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸降低，其他各齡組有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈波動(dòng)性變化，且變化幅度較小。

表4 不同齡組胡楊林土壤總鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)

g·kg-1

注：表中數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”，同列不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

表5 不同齡組胡楊林土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) g·kg-1

注：表中數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”，同列不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

3.2.3 速效養(yǎng)分

N、P、K是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的三大基本元素,土壤堿解N、速效P、速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)反映了土壤中N、P、K的現(xiàn)實(shí)供應(yīng)狀況,對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育起著十分重要的作用,與植物群落演替密切相關(guān)，是土壤化學(xué)肥力的重要因素[13]。

由表6可知，隨著胡楊林林齡的增加，1 m土體土壤堿解N質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈先增加后降低的趨勢(shì)，近熟林堿解N質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為30.19 mg·kg-1；幼齡林質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，為13.69 mg·kg-1；中齡林、成熟林和過熟林質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著，質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為22.02、20.87、22.70 mg·kg-1。相同土壤層次比較，近熟林堿解N質(zhì)量分?jǐn)?shù)在各層次中均最高，成熟林和過熟林在各土層中均差異不顯著，說明土壤堿解N質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著林齡的增加在降低。隨著土壤深度的增加，胡楊幼齡林、中齡林和成熟林土壤堿解N質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，而近熟林和成熟林則在≥20～40 cm土層出現(xiàn)小幅增加。

表6 不同齡組胡楊林土壤堿解N質(zhì)量分?jǐn)?shù) mg·kg-1

注：表中數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”，同列不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

由表7可知，胡楊林土壤中速效P的變化趨勢(shì)與堿解N一致，隨著胡楊林林齡的增加，1 m土體土壤速效P質(zhì)量分?jǐn)?shù)先增加后降低，幼齡林質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，僅為1.42 mg·kg-1；成熟林質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，達(dá)16.48 mg·kg-1。同層比較而言，成熟林在各土層中速效P質(zhì)量分?jǐn)?shù)均最高；≥10～20 cm土層各齡組土壤速效P質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著，≥40～60 cm土層為幼齡林、中齡林與近、成、過熟林之間差異顯著，≥60～100 cm土層僅過熟林和其他各齡組之間差異顯著，幼、中、近、成熟林之間差異不顯著。隨著土壤深度的增加，胡楊林各齡組(除成熟林)土壤速效P質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈波動(dòng)性下降趨勢(shì)。以上分析說明林齡對(duì)土壤速效P的影響隨著土壤層次的增加在減弱。

表7 胡楊不同齡組土壤速效P質(zhì)量分?jǐn)?shù) mg·kg-1

注：表中數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”，同列不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

由表8可知，隨著胡楊林林齡的增加，土壤速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈先增加后降低的趨勢(shì)，成熟林速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于其他齡組，達(dá)838.57 mg·kg-1；幼齡林最低，僅為83.97 mg·kg-1，各齡組速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)由高到低順序?yàn)椋撼墒炝?、過熟林、近熟林、中齡林、幼齡林，且各齡組之間差異顯著(除中近熟林和過熟林之間、中齡林和近熟林之間)。相同土層比較，成熟林和其他齡組在各土層速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著，而過熟林和近熟林在各土層速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異均不顯著(≥10～20 cm土層除外)，幼齡林和中齡林土壤速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0～20 cm土層差異顯著，≥20～100 cm土層差異不顯著。幼齡林和成熟林土壤速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著土壤層次的增加而降低，中齡林和過熟林則是先降低后增加再降低，近熟林則是先增加后降低；幼齡林、中齡林、成熟林和過熟林土壤速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0～10 cm土層最高，近熟林則在≥20～40 cm土層最高。

3.3 土壤理化性質(zhì)相關(guān)性分析

土壤是復(fù)雜的系統(tǒng)，其理化性質(zhì)相互影響，相互作用，共同影響植物體的生長(zhǎng)。土壤物理性質(zhì)直接決定土壤的透水通氣能力，而土壤養(yǎng)分需要以水分為介質(zhì)被植物體吸收利用，存在著一定的相關(guān)性。

表8 胡楊不同齡組土壤速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù) mg·kg-1

注：表中數(shù)據(jù)為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”，同列不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

由表9可知，土壤密度與土壤速效P、K呈極顯著正相關(guān)，土壤水分與土壤鹽分、土壤速效K呈顯著負(fù)相關(guān)，土壤鹽分除與土壤水分呈顯著負(fù)相關(guān)外，與其他指標(biāo)相關(guān)性不顯著；土壤有機(jī)質(zhì)與土壤堿解N、速效P、速效K呈極顯著正相關(guān)，土壤堿解N、速效P、速效K之間呈極顯著正相關(guān)。

表9 胡楊林土壤理化性質(zhì)的相關(guān)系數(shù)

注：** 表示在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，*表示在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

4 結(jié)論與討論

土壤密度的變化受土壤質(zhì)地、土壤結(jié)構(gòu)及土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等影響，這些因素的變化需較長(zhǎng)時(shí)期才能體現(xiàn)出來。本研究表明林齡對(duì)天然胡楊林土壤密度影響顯著，而對(duì)人工林的研究則與之相反[14]。這可能是由于人工林齡組分級(jí)年限短，胡楊天然林齡組分級(jí)年限較長(zhǎng)，隨著林齡的增加，植物根系不斷生長(zhǎng)，凋落物量增加，使土壤結(jié)構(gòu)疏松，導(dǎo)致不同齡組之間土壤密度差異顯著。天然胡楊林地表層易分解的凋落物，使上層土體結(jié)構(gòu)相對(duì)疏松，引起胡楊林土壤密度在垂直結(jié)構(gòu)上隨著土壤深度的增加而增加，人工林和其他天然林也表現(xiàn)出此種變化特征[15-16]。

林地土壤的水分狀況是決定植物生長(zhǎng)及系統(tǒng)構(gòu)成的重要指標(biāo)[17]。本研究中僅幼齡林土壤含水量顯著高于其他齡組，而其他4個(gè)齡組之間差異不顯著，說明林齡對(duì)土壤含水量影響不顯著，這與人工林的研究不一致[18]。天然林相對(duì)于人工林而言，無人工灌溉，以天然降水和地下水補(bǔ)給存活，加之天然胡楊林主要分布在干旱荒漠區(qū)，降水量極少，林下灌木層和草本層植被較少，土壤表層蒸發(fā)量大，致使表層土壤含水量小于底層，這與云南松次生林土壤表現(xiàn)一致[19]，而與人工林土壤特征不一致[15，20-21]。

張漢春[22]的研究表明，隨著林齡的增加，土壤養(yǎng)分水平隨林齡的增加而降低，而本研究結(jié)果表明，隨著天然胡楊林林齡的增加，土壤中的有機(jī)質(zhì)、堿解N、速效P、速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)均呈先增加后降低的趨勢(shì)，其中土壤有機(jī)質(zhì)和堿解N在近熟林階段質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，速效P、K則是在成熟林階段質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高。這主要是由于凋落物隨著林齡的增長(zhǎng)會(huì)逐漸增加[23]，胡楊從幼齡林到成熟林階段，枯枝落葉層增厚，土壤微生物的數(shù)量增加,加快了養(yǎng)分的分解，促使土壤中有效養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，使胡楊林土壤處于養(yǎng)分累積階段。過熟林階段，林木稀疏，地表裸露嚴(yán)重，土壤微生物數(shù)量銳減，林木歸還給土壤養(yǎng)分減少，導(dǎo)致土壤中有效養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低。胡楊林土壤表層有凋落物覆蓋，土壤動(dòng)物和微生物種群數(shù)量最多，有機(jī)質(zhì)的分解速率較高，伴隨著土層加深，微生物活動(dòng)減弱[8]，生物殘?bào)w減少，使胡楊林土壤中堿解N、速效P、速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著土層深度的增加而降低。人工林和其他天然林均呈現(xiàn)出這種變化特征[24-26]。

土壤理化性質(zhì)之間關(guān)系密切，尤其是土壤養(yǎng)分之間的相關(guān)性更為密切。本研究中土壤水分與土壤鹽分呈顯著負(fù)相關(guān)，這主要是由于鹽分水溶性較高，土壤水分對(duì)土壤鹽分有淋溶作用，符合水鹽的運(yùn)移規(guī)律。在天然胡楊林中，土壤養(yǎng)分主要受到所歸還的凋落物質(zhì)量的影響，土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中各種營(yíng)養(yǎng)元素的重要來源，表層凋落物以及動(dòng)物殘?bào)w的分解會(huì)增加土壤養(yǎng)分。因此，胡楊林土壤有機(jī)質(zhì)、堿解N、速效P、速效K之間存在極顯著的正相關(guān)性，土壤養(yǎng)分之間存在較為顯著的正相關(guān)性，這與人工林的研究結(jié)果一致[23，27-28]。

綜上所述，林齡對(duì)天然胡楊林土壤密度、土壤鹽分、土壤堿解N、速效P、速效K影響顯著，而對(duì)土壤含水量和土壤有機(jī)質(zhì)影響不顯著；土壤養(yǎng)分狀況在近熟林和成熟林階段最佳；土壤理化性質(zhì)之間有極顯著的相關(guān)性。天然林土壤中堿解N、速效P、速效K主要來源于土壤有機(jī)質(zhì)的分解，而本研究中土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在中齡林、近熟林、成熟林和過熟林階段差異不顯著，但速效養(yǎng)分在以上4個(gè)階段差異顯著，這可能是由土壤酶活性及土壤中微生物活動(dòng)影響所致。因此，今后可對(duì)不同林齡和不同深度胡楊林土壤微環(huán)境進(jìn)行深入細(xì)致的研究，為進(jìn)一步揭示天然胡楊林不同發(fā)育階段與土壤物質(zhì)循環(huán)相互作用及其養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化過程，進(jìn)而為塔里木河流域天然胡楊林資源的管理、保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持。

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Physicochemical Properties and Correlations of the Soils in thePopuluseuphraticaForests of Different Ages in the Tarim River Basin//

Wang Xinying, Shi Junhui, Liu Maoxiu

(Xinjiang Academy of Forestry Science, Urumqi 830046, P. R. China)//Journal of Northeast Forestry University，2016,44(9)：63-68.

Tarim River;Populuseuphratica; Soil physicochemical property

王新英，女，1981年6月生，新疆林業(yè)科學(xué)院造林治沙研究所，助理研究員，E-mail：xjauwxy@126.com。

2015年6月22日。

S714.2

1)自治區(qū)科研機(jī)構(gòu)創(chuàng)新發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2016D04003)。

責(zé)任編輯：王廣建。