不同土地利用方式對(duì)喀斯特峰叢洼地土壤團(tuán)聚體碳、氮、磷分布特征的影響

盧怡+龍健++廖洪凱++李娟+劉靈飛++郭琴++姚斌++龍治峰

摘要：以貴州茂蘭喀斯特自然保護(hù)區(qū)耕地、退耕還草地、退耕還林地、灌叢和原生林為研究對(duì)象，研究不同土地利用方式對(duì)0～20 cm土層土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳、全氮、全磷的分布特征以及對(duì)團(tuán)聚體中有機(jī)碳、全氮、全磷含量的影響。結(jié)果表明，與耕地相比，退耕還草地、退耕還林地、灌叢和原生林明顯提高了原狀土壤及各粒徑團(tuán)聚體土壤有機(jī)碳、全氮的含量，而全磷含量則相反；隨著粒徑的逐漸減小，有機(jī)碳、全氮含量在0.25～0.50 mm粒級(jí)團(tuán)聚體中最高。相關(guān)分析表明，土壤有機(jī)碳、全氮含量均與>5、>2～5、>1～2、>0.25～0.50、≤0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體之間呈極顯著相關(guān)關(guān)系，其中與>5粒級(jí)團(tuán)聚體呈極顯著負(fù)相關(guān)，而與>0.5～1.0 mm粒級(jí)團(tuán)聚體不相關(guān)；全磷含量與有機(jī)碳、全氮含量及>2～5、>0.25～0.50 mm粒級(jí)呈極顯著負(fù)相關(guān)，與>5、>2～5 mm粒級(jí)團(tuán)聚體呈顯著相關(guān)，而全磷含量與>0.5～10 mm、≤0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體間不相關(guān)。

關(guān)鍵詞：茂蘭喀斯特；土地利用；洼地；土壤團(tuán)聚體；碳；氮；磷

中圖分類號(hào)： S152.4；S153.6+1文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2017）06-0289-05

土壤團(tuán)聚體對(duì)土壤有機(jī)碳、氮、磷、鉀等養(yǎng)分具有穩(wěn)定和保護(hù)的作用，由單個(gè)土粒和土壤養(yǎng)分結(jié)膠而成，且對(duì)土壤許多物理化學(xué)性質(zhì)均有影響[1-2]。同時(shí)，土壤團(tuán)聚體是肥力的重要組成部分和土壤肥力指標(biāo)之一[3]。土壤粒徑的大小和穩(wěn)定性會(huì)對(duì)土壤的通氣性、土壤含水量等產(chǎn)生很大的影響，與土壤物理、生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)特征及植物的生長(zhǎng)有密切的聯(lián)系。在不同利用方式下，由于土壤養(yǎng)分輸入或者輸出的方式不同，對(duì)土壤團(tuán)聚體各粒徑土壤養(yǎng)分含量的影響有所差異。目前，一些研究者如張履勤等認(rèn)為，土壤有機(jī)碳、氮、磷、鉀在土壤團(tuán)聚體中出現(xiàn)兩端高、中間低的特征，土壤團(tuán)聚體含量與有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)[4-5]；另一些研究者如李輝信等認(rèn)為，土壤團(tuán)聚體活性有機(jī)碳含量以0.25～1.00 mm粒級(jí)含量最高，團(tuán)聚體<0.25 mm時(shí)隨粒徑的減小而減小[6]；李瑋等卻認(rèn)為，土壤有機(jī)碳、氮、磷含量隨土壤團(tuán)聚體粒徑的減小而增加[7]。在喀斯特石漠化地區(qū)，闊葉林土壤有機(jī)碳高于灌木林、灌草叢和稀疏草叢[8]?？梢?jiàn)，在土壤團(tuán)聚體研究方面，大多數(shù)研究針對(duì)喀斯特石漠化地區(qū)、干旱、半干旱及紅壤丘陵地區(qū)[9]，而對(duì)于我國(guó)亞熱帶喀斯特地區(qū)的研究較少。近20余年來(lái)，貴州茂蘭喀斯特國(guó)家自然保護(hù)區(qū)受“退耕還林”、旅游業(yè)發(fā)展、人口增長(zhǎng)等因素的影響，土地利用方式發(fā)生了改變，在產(chǎn)生一定經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)也使環(huán)境發(fā)生了演變。因茂蘭保護(hù)區(qū)有著峰叢漏斗、峰叢洼地的地形，與其他地貌的地區(qū)相比，無(wú)論在任何一方面都有顯著不同之處，是一種很特殊的地理群落，因而其生態(tài)環(huán)境問(wèn)題一直是學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)。因此本研究以茂蘭喀斯特自然保護(hù)區(qū)主要土地利用方式下的土壤作為研究對(duì)象，探討不同土地利用方式土壤團(tuán)聚體中有機(jī)碳、氮、磷的分布特征，對(duì)調(diào)控土壤肥力及土壤資源的合理利用具有良好的作用，可作為預(yù)測(cè)養(yǎng)分限制性的重要指標(biāo)。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

研究地點(diǎn)在茂蘭國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，該地位于貴州省南部荔波縣境內(nèi)，地處中亞熱帶南緣（地理位置107°57′34.21″～107°57′41.22″E，25°18′0.27″～25°18′12.68″N），研究區(qū)內(nèi)主要是由純質(zhì)石灰?guī)r、白云巖構(gòu)成的喀斯特地貌，地貌類型組合主要為峰叢漏斗、峰叢洼地。最高海拔1 078 m，最低 430 m，平均海拔500～800 m，年平均氣溫15.3 ℃，1月平均氣溫 5.2 ℃，7月平均氣溫23.5 ℃。年降水量1 750 mm，集中分布在4—10月，年平均相對(duì)濕度83%。土壤呈中性（pH值663～7.05），主要為黑色石灰土，其次為黃壤。該區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)與分布在其他地貌上的森林植被相比，無(wú)論在生態(tài)環(huán)境方面還是系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)、功能及對(duì)環(huán)境影響等方面，都有顯著不同之處，是一種很特殊的森林生態(tài)系統(tǒng)和非地帶性生物地理群落，在世界植被中占有重要地位，同時(shí)也是世界上同緯度地區(qū)僅幸存下來(lái)的一片原生性較強(qiáng)的喀斯特森林[10]。茂蘭保護(hù)區(qū)有耕地、退耕還草地、退耕還林地、灌叢和原生林這5種土地利用類型。

1.2樣品采集

供試土壤于2015年6月采集，在野外實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同土地利用方式的地理位置及周邊環(huán)境情況進(jìn)行綜合考慮，選擇地理位置相對(duì)集中、不同土地利用方式的樣地（分別為耕地、退耕還草地、退耕還林地、灌叢、原生林）為采樣對(duì)象。土壤樣品按照“S”形，在每個(gè)樣地中設(shè)置5～7個(gè)樣點(diǎn)，采樣時(shí)先將土體表面枯枝落葉除掉，取樣深度在0～20 cm，并混制成1個(gè)土樣。土樣帶回實(shí)驗(yàn)室后，挑出可見(jiàn)的殘根、石頭及凋落物，室內(nèi)風(fēng)干，一部分保持原狀用于團(tuán)聚體分級(jí)，然后研磨過(guò)100目篩測(cè)定碳、氮、磷含量；另一部分風(fēng)干后用于土壤常規(guī)分析。

1.3分析方法

土壤團(tuán)聚體采用干篩法[11]分離出>5 mm、>2～5 mm、>1～2 mm、>0.5～1.0 mm、>0.25～0.50 mm、≤0.25 mm的團(tuán)聚體，土樣有機(jī)碳含量采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測(cè)定；全磷含量采用酸溶-鉬銻抗比色法測(cè)定[12]；土樣總氮含量采用全自動(dòng)碳氮分析儀（vario MACRO CUBE）測(cè)定。土壤樣品的基本性狀見(jiàn)表1。

1.4數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA），差異顯著性分析用Duncans法，相關(guān)性分析中采用Pearson指數(shù)表示。

各粒徑團(tuán)聚體質(zhì)量百分含量=各粒徑團(tuán)聚體質(zhì)量/土樣樣品總質(zhì)量×100%；

各粒級(jí)養(yǎng)分儲(chǔ)量（g/kg）=該級(jí)團(tuán)聚體中養(yǎng)分的含量（g/kg）×該級(jí)團(tuán)聚體的組成（%）；

團(tuán)聚體對(duì)土壤養(yǎng)分的貢獻(xiàn)率=某粒級(jí)養(yǎng)分儲(chǔ)量（g/kg）/原狀土壤中養(yǎng)分含量×100%。

2結(jié)果與分析

2.1不同土地利用方式各團(tuán)聚體的組成特征

由表2可見(jiàn)，團(tuán)聚體分布以>5 mm粒級(jí)所占比例最高，平均約為40.06%；其次是>2～5 mm粒級(jí)，平均約為2154%；≤0.25 mm粒級(jí)微團(tuán)聚體含量最少，平均約為383%。在不同土地利用方式下，土壤中>1～2 mm、≤0.25 mm 粒級(jí)團(tuán)聚體含量排序均是原生林>灌叢>耕地>退耕還林地>退耕還草地；而在原生林土壤中，>2～5 mm、>0.5～1.0 mm、>0.25～0.50 mm粒級(jí)團(tuán)聚體含量則均顯著高于退耕還草地、退耕還林地；隨著土壤肥力的增加，耕地、退耕還草地、退耕還林地、灌叢和原生林土壤中團(tuán)聚體含量間的差異逐漸增大；除原生林土壤以>2～5 mm團(tuán)聚體含量最高外，耕地、退耕還草地、退耕還林地和灌叢均以 >5 mm 粒級(jí)團(tuán)聚體含量最高，且不同土地利用方式同級(jí)粒級(jí)間達(dá)顯著差異水平，說(shuō)明不同土地利用方式間均以大顆粒團(tuán)聚體為主體（表2）。

2.2不同土地利用方式對(duì)團(tuán)聚體有機(jī)碳、全氮、全磷含量的影響

2.2.1土地利用方式對(duì)團(tuán)聚體有機(jī)碳含量的影響從不同土地利用方式下土壤原土有機(jī)碳含量（表1）可以看出，耕地土壤有機(jī)碳含量最低，退耕還草地、退耕還林地、灌叢、原生林分別是耕地的1.14、1.23、2.20、5.04倍，后兩者與耕地之間差異達(dá)顯著水平。在不同粒級(jí)的團(tuán)聚體中，以>0.25～0.50 mm 粒級(jí)的團(tuán)聚體含量最高，其次是≤0.25、>0.5～1.0 mm 粒級(jí)的團(tuán)聚體，三者平均分別約為52.91、51.01、5030 g/kg，與原土有機(jī)碳含量相比分別提高了6.95%、311%、1.65%；而 >5 mm、>2～5 mm、>1～2 mm粒級(jí)團(tuán)聚體有機(jī)碳含量較低，平均分別約為47.37、48.61、49.15 g/kg，分別比原土降低了 4.24%、1.74%、0.65%（表3）。從總體上來(lái)看，除了 ≤0.25 mm 粒級(jí)以外，不同土地利用方式中土壤各團(tuán)聚體有機(jī)碳含量排序均為原生林>灌叢>退耕還林地>退耕還草地>耕地，與耕地相比，不同土地利用方式中>5 mm、>2～5 mm、>1～2 mm、>0.5～1.0 mm、>0.25～050 mm粒級(jí)團(tuán)聚體的有機(jī)碳含量均有所提高，增幅分別為0.38%～335.72%、3.18%～357.09%、10.63%～371.27%、11.07%～367.52%、7.36%～329.44%（表3）。

2.2.2土地利用方式對(duì)團(tuán)聚全氮含量的影響由表1、表3差異性分析可看出，不同土地利用方式對(duì)土壤全氮含量的影響與對(duì)有機(jī)碳含量的影響較一致。不同土地利用方式下原土的全氮含量（表1）顯示，耕地的全氮含量最低，退耕還草地、退耕還林地、灌叢、原生林分別比耕地提高了0.40%、1093%、85.43%、234.41%，后兩者與耕地之間差異顯著。由表3可見(jiàn)，不同粒級(jí)中>1～2 mm粒級(jí)團(tuán)聚體全氮含量最低，平均約為3.92 g/kg，比原土低4.62%，其次是 ≤0.25 mm、>5 mm、>2～5 mm粒級(jí)全氮含量較低，平均含量分別為3.93、4.01、4.01 g/kg，分別比原土降低4.38%、243%、2.43%；而>0.5～1.0 mm、>0.25～0.50 mm粒級(jí)全氮含量較高，平均含量分別為4.29、4.35 g/kg，分別比原土高4.38%、5.84%。總體來(lái)看，不同土地利用方式下土壤各團(tuán)聚體全氮含量排序均是原生林>灌叢>退耕還林地>退耕還草地>耕地，且均是原生林、灌叢與耕地、退耕還林、退耕還草間達(dá)到差異顯著水平，與耕地相比，不同土地利用方式下各團(tuán)聚體的全氮含量均有所增加，增幅分別為8.51%～247.45%、6.06%～254.55%、11.89%～227.31%、12.39%～25983%、15.68%～252.54%、14.72%～211.26%（表3）。

2.2.3土地利用方式對(duì)團(tuán)聚體全氮含量的影響由表3可見(jiàn)，不同土地利用方式中原土全磷含量最高，平均為 0.892 g/kg，退耕還草地、退耕還林地、灌叢、原生林與耕地相比分別降低了12.96%、20.37%、22.22%、31.48%。不同粒級(jí)中全磷含量分別比原土全磷含量提高了0.90%、2.91%、1.79%、2.91%、2.47%、2.02%；不同土地利用方式下全磷含量與有機(jī)碳、全氮含量則相反，除了>0.25～0.50 mm的全磷含量排序?yàn)楦?gt;退耕還草地>灌叢>退耕還林地>原生林，其他粒級(jí)均是耕地>退耕還草地>退耕還林地>灌叢>原生林；在不同土地利用方式下，差異達(dá)到顯著水平，與耕地相比，不同土地利用方式下各團(tuán)聚體的全磷含量均有所下降，降幅分別為13.76%～29.36%、17.65%～38.66%、12.39%～33.63%、8.85%～37.17%、11.97%～38.46%、13.51%～34.23%。

2.3不同土地利用方式對(duì)團(tuán)聚體有機(jī)碳、全氮和全磷儲(chǔ)量及貢獻(xiàn)率的影響

2.3.1對(duì)團(tuán)聚體有機(jī)碳儲(chǔ)量及貢獻(xiàn)率的影響上述研究表明，不同土地利用方式下>5 mm粒級(jí)團(tuán)聚體有機(jī)碳含量最低，但所占比例最高。從表4、表5可看出，有機(jī)碳儲(chǔ)量在 >5 mm 粒級(jí)團(tuán)聚體中最大，平均為15.36 g/kg；>2～5 mm粒級(jí)次之，平均為11.66 g/kg；≤0.25 mm粒級(jí)最少，隨著粒級(jí)的減小儲(chǔ)量隨之減少。在>5 mm、>2～5 mm、>1～2 mm、>0.5～1.0 mm、>0.25～0.50 mm、≤0.25 mm 6個(gè)粒級(jí)中，有機(jī)碳的貢獻(xiàn)率分別為39.62%、21.30%、13.78%、1476%、4.17%，說(shuō)明>5 mm粒級(jí)是有機(jī)碳儲(chǔ)量的主體。不同土地利用方式間比較發(fā)現(xiàn)，原生林與灌叢均提高了6個(gè)粒級(jí)團(tuán)聚體中有機(jī)碳的儲(chǔ)量，與耕地相比分別是其2.28、6.56、7.70、4.17、9.39、4.23、1.23、2.54、3.33、1.35、3.56、1.74倍；耕地、退耕草地、退耕還林地、灌叢均以>5 mm粒級(jí)對(duì)有機(jī)碳貢獻(xiàn)率最大，分別為45.10%、53.98%、53.24%、25.41%；原生林在>2～5 mm粒級(jí)對(duì)有機(jī)碳貢獻(xiàn)率最大，為27.02%。

2.3.2對(duì)團(tuán)聚體全氮儲(chǔ)量及貢獻(xiàn)率的影響從表4、表5可以看出，全氮儲(chǔ)量與有機(jī)碳儲(chǔ)量規(guī)律較一致，不同粒級(jí)團(tuán)聚體中儲(chǔ)量是>5 mm粒級(jí)最多，平均為1.359 g/kg，其次是>2～5 mm，為0.948 g/kg；在>5 mm、>2～5 mm、>1～2 mm、>0.5～1.0 mm、>0.25～0.50 mm、≤0.25 mm 6個(gè)粒級(jí)中的平均貢獻(xiàn)率分別為38.94%、20.97%、13.29%、1462%、701%、3.77%，說(shuō)明>5 mm是全氮儲(chǔ)量的主體。對(duì)不同土地利用方式間的比較發(fā)現(xiàn)，原生林、灌叢均提高了6個(gè)粒級(jí)團(tuán)聚體中全氮的儲(chǔ)量，與耕地相比分別是其1.85、507、5.38、3.10、7.64、3.81，1.36、2.63、3.23、1.28、3.82、218倍。耕地、退耕還草地、退耕還林地、灌叢均以>5 mm粒級(jí)對(duì)有機(jī)碳貢獻(xiàn)率最大，分別為38.48%、56.33%、5092%、27.89%；原生林在>2～5 mm粒級(jí)對(duì)有機(jī)碳貢獻(xiàn)率最大，為27.37%。

2.3.3對(duì)團(tuán)聚體全磷儲(chǔ)量及貢獻(xiàn)率的影響從表4、表5可看出，全磷儲(chǔ)量與有機(jī)碳、全氮儲(chǔ)量規(guī)律基本一致，不同粒級(jí)團(tuán)聚體中儲(chǔ)量也是>5 mm粒級(jí)最多，平均為0.366 g/kg，其次是>2～5 mm，為0.193 g/kg；在>5 mm、>2～5 mm、>1～2 mm、>0.5～1.0 mm、>0.25～0.50 mm、≤0.25 mm 6個(gè)粒級(jí)中的平均貢獻(xiàn)率分別為38.94%、2097%、13.29%、

14.62%、7.01%、3.77%，說(shuō)明>5 mm也是全磷儲(chǔ)量的主體。對(duì)不同土地利用方式的比較發(fā)現(xiàn)，退耕還草地與退耕還林地均降低了>2～5 mm、>1～2 mm、>0.5～1.0 mm、>0.25～0.50 mm、≤0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體中全磷的儲(chǔ)量，與耕地相比分別是降低了24.89%、29.32%、48.66%、24.14%、34.88%，38.86%、39.10%、52.68%、3276%、25.58%。耕地、退耕還草地、退耕還林地、灌叢均以>5 mm粒級(jí)對(duì)全磷貢獻(xiàn)率最大，分別為46.23%、47.20%、49.35%、35.95%；原生林在>2～5 mm 粒級(jí)對(duì)全磷貢獻(xiàn)率最大，為24.27%。

2.4土壤養(yǎng)分含量與團(tuán)聚體的相關(guān)性

由表6可見(jiàn)，土壤有機(jī)碳、土壤全氮含量均與>5 mm、>2～5 mm、>1～2 mm、>0.25～0.50 mm、≤0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體含量之間達(dá)到了極顯著相關(guān)關(guān)系（P<0.01），其中與 >5 mm 粒級(jí)團(tuán)聚體呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），分別為 -0.839**、-0.899**；有機(jī)碳含量與全氮含量之間呈顯著相關(guān)（P<0.05）；全磷含量與>2～5 mm、>0.25～0.50 mm粒級(jí)團(tuán)聚體、有機(jī)碳、全氮含量呈極顯著相關(guān)（P<0.05），與>0.25～0.50 mm粒級(jí)團(tuán)聚體、有機(jī)碳、全氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與>5 mm、>1～2 mm粒級(jí)團(tuán)聚體分別呈顯著正相關(guān)、顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）；>0.5～1.0 mm粒級(jí)團(tuán)聚體、有機(jī)碳、全氮、全磷含量均無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系。

3討論

不同土地利用方式對(duì)土壤有機(jī)碳、全氮、全磷存在一定影響，同時(shí)也在改變土壤團(tuán)聚體的分配狀況。本研究中原生林地和灌叢地有機(jī)碳、氮和磷主要來(lái)源于動(dòng)物糞便、動(dòng)植物殘?bào)w、根系分泌物及代謝產(chǎn)物，退耕還草地、退耕還林地主要是曾經(jīng)施用而還未分解完全的磷肥，耕地還包括人為施加磷肥、糞肥等養(yǎng)分。本研究發(fā)現(xiàn)，在不同土地利用方式下，原生林主要增加了>2～5 mm團(tuán)聚體的含量， 其他土地利用方式下的

土壤團(tuán)聚體含量的增加均集中在>5 mm粒級(jí)?？赡苁且?yàn)槭苋藶楦蓴_多，且雨水較多，導(dǎo)致大粒級(jí)團(tuán)聚體（>5 mm，>2～5 mm）增加，因此大團(tuán)聚體是喀斯特山區(qū)地表層團(tuán)聚體的主要存在形式，這與廖洪凱等研究結(jié)果[13]基本一致。原生林地、灌叢地各粒徑團(tuán)聚體中有機(jī)碳、氮含量均高于耕地、退耕還草地和退耕還林地，原生林地和灌叢地植被豐富，生長(zhǎng)旺盛，光合作用強(qiáng)，根系發(fā)達(dá)，因此為土壤提供了大量的養(yǎng)分，并為刺激微生物活性發(fā)揮了營(yíng)養(yǎng)作用[14]，而且原生林地和灌叢地幾乎無(wú)人為干擾，凋落物的分解腐爛也為土壤提供了豐富的碳源、氮源。而耕地、退耕還草地、退耕還林地雖有外源養(yǎng)分的加入，但退耕還草地和退耕還林地因曾經(jīng)頻繁的耕作，使土壤的通氣性提高，加速了土壤碳氮的分解；而耕地由于長(zhǎng)期耕作導(dǎo)致土壤疏松，土壤中碳氮容易流失，又因耕地常年為農(nóng)作物施加綠肥和糞肥，因此耕地的磷含量高，而耕地農(nóng)作物根系不發(fā)達(dá)，根系生物量較小，對(duì)土壤碳氮的提供有限。另外耕地主要的作物是藍(lán)靛，收割作物及作物清理等，都使農(nóng)作物的碳氮不能歸還到土壤中；耕地、退耕還草地和退耕還林地凋落物較少，無(wú)法形成較厚的凋落物層，所以土壤養(yǎng)分含量較小。

不同土地利用方式對(duì)團(tuán)聚體的形成和穩(wěn)定產(chǎn)生直接或間接的影響，一方面進(jìn)入土壤中的有機(jī)質(zhì)和土壤微生物不同，另一方面由于表層植物不同，導(dǎo)致地下根系的分布和生物量變化不同。土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳、全氮含量均是原生林最高，灌叢其次，與原狀土壤有相似之處，表明原狀土壤有機(jī)碳、全氮含量對(duì)土壤各粒徑團(tuán)聚體有機(jī)碳、全氮含量的多少起了決定性作用。在本研究中，有機(jī)碳含量在>0.25～0.50 mm之間達(dá)到最大值（平均為52.91 g/kg），隨著團(tuán)聚體粒徑的降低，有機(jī)碳含量有所增加，這與Christensen等對(duì)有機(jī)碳主要分布在小粒徑團(tuán)聚體中的研究結(jié)果[15]基本一致。但劉曉利等研究認(rèn)為，隨著土壤肥力的降低，各粒級(jí)團(tuán)聚體中有機(jī)碳含量的變化是先降低后升高，本研究結(jié)果與其基本符合[16]。土壤全氮對(duì)有機(jī)碳的保持起主要作用，土壤有機(jī)碳與全氮含量的分布情況較為一致[17-18]，>0.25～0.50 mm之間粒徑團(tuán)聚體全氮含量最高（平均為4.35 g/kg），這與土壤有機(jī)碳含量有關(guān)。土地利用方式的不同，在受人為干擾逐漸減少的情況下，全氮含量顯著升高，特別是原生林有機(jī)碳、全氮含量均是最高，主要是有機(jī)碳的積累及枯枝落葉為表層土壤全氮提供了重要來(lái)源。然而全磷與有機(jī)碳、全氮含量分布規(guī)律相反，全磷在土壤中的遷移率較低，使全磷的變化較為穩(wěn)定[16]。本研究表明，在不同土地利用方式下，原生林地最低，各團(tuán)聚體中全磷含量的分布規(guī)律一致，均是耕地>退耕還草地>退耕還林地>灌叢>原生林，表明土壤磷素在不同土地利用方式中的分布不同于有機(jī)碳、全氮，這與劉曉利等的研究結(jié)果[16]一致。根據(jù)實(shí)地調(diào)查，雖然原生林與灌叢有豐富的凋落物，同時(shí)也有利于磷的積累[9]，但是與耕地相比，耕地磷含量明顯大于原生林、灌叢，主要是因?yàn)楦爻Ｄ耆藶槭┘恿追省⒓S肥，這是導(dǎo)致全磷含量在耕地中最高的原因。

就各粒級(jí)團(tuán)聚體對(duì)土壤有機(jī)碳、全氮、全磷含量而言，>5 mm 團(tuán)聚體貢獻(xiàn)率最高，>2～5 mm團(tuán)聚體貢獻(xiàn)率也較高，不同土地利用方式中，除了原生林>2～5 mm粒級(jí)團(tuán)聚體貢獻(xiàn)率最高以外，整體效應(yīng)表現(xiàn)為較大團(tuán)聚體對(duì)土壤有機(jī)碳、全氮、全磷含量貢獻(xiàn)率在48.35%以上。雖然>0.25～0.50 mm 粒級(jí)團(tuán)聚體有機(jī)碳、全氮含量最高，但>0.25～0.50 mm 粒級(jí)團(tuán)聚體對(duì)有機(jī)碳、全氮含量貢獻(xiàn)率較低，且變幅較小，說(shuō)明有機(jī)碳、全氮、全磷含量具有一定穩(wěn)定性。而團(tuán)聚體對(duì)有機(jī)碳、全氮、全磷含量的貢獻(xiàn)率峰值均在>5 mm、>0.5～1.0 mm粒級(jí)出現(xiàn)，這主要是由于<0.50 mm粒級(jí)的微團(tuán)聚體在不同土地利用方式土壤中的占有率遠(yuǎn)低于其他組分?？梢?jiàn)，>0.5 mm 粒級(jí)的較大團(tuán)聚體是茂蘭喀斯特山區(qū)中團(tuán)聚體有機(jī)碳、全氮、全磷的主要載體，表明大團(tuán)聚體是微團(tuán)聚體在有機(jī)質(zhì)的膠結(jié)作用下形成的，因此適當(dāng)增加有機(jī)物的投入有助于改善團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)及植物的生長(zhǎng)。從相關(guān)分析來(lái)看，土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳、全氮、全磷含量與各粒級(jí)團(tuán)聚體含量均達(dá)顯著相關(guān)性，表明土壤團(tuán)聚體含量可作為判斷有機(jī)碳、全氮、全磷含量動(dòng)態(tài)的敏感性指標(biāo)，能有效地提高土壤養(yǎng)分含量，從而促進(jìn)>0.5 mm以上的團(tuán)聚體形成，并降低了土壤微團(tuán)聚體的含量，有研究者認(rèn)為>0.25 mm粒級(jí)的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是最好的結(jié)構(gòu)體，數(shù)量上與土壤養(yǎng)分呈正相關(guān)[19]，與本研究結(jié)果基本一致。本研究得出，>0.25 mm粒級(jí)團(tuán)聚體含量占全土的97.09%以上，與土壤有機(jī)碳、全氮和全磷呈顯著相關(guān)，可作為反映茂蘭喀斯特山區(qū)土壤肥力的指標(biāo)。

4結(jié)論

土壤各團(tuán)聚體隨著受干擾程度的減少及植被的恢復(fù)，有機(jī)碳、全氮、全磷含量發(fā)生了一定的改變，不同土地利用方式下土壤全氮與有機(jī)碳含量分布規(guī)律大體一致，而土壤全磷含量相反。不同土地利用方式下，受到的干擾程度越小越有利于有機(jī)碳、全氮、全磷的積累，但是在各粒徑團(tuán)聚體中，土壤有機(jī)碳、全氮、全磷分布不均勻，較大的團(tuán)聚體是土壤有機(jī)碳、全氮、全磷的主要載體。植被的恢復(fù)促進(jìn)了有機(jī)碳、全氮和全磷的恢復(fù)，從而促進(jìn)了團(tuán)聚體的形成。因此，在茂蘭喀斯特地區(qū)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)時(shí)，可通過(guò)人工補(bǔ)給養(yǎng)分和保護(hù)地表的凋落物層，以促進(jìn)團(tuán)聚體的形成和土壤肥力的增加。

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