岳麓山土壤理化性質(zhì)空間分布特征研究

摘要：本文選取岳麓山東側(cè)某坡面作為研究對(duì)象，通過(guò)實(shí)地考察和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，解析其空間尺度下土壤理化性質(zhì)分布特征，以期為研究岳麓山土壤特性和生態(tài)保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法對(duì)岳麓山坡面表層土壤有機(jī)質(zhì)、容重、pH的空間分異特征進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞： 岳麓山；有機(jī)質(zhì)；pH值；容重

中圖分類號(hào)： S152.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.21.024

1 研究區(qū)概況

1.1研究區(qū)概況

岳麓山（112°44′～112°48′E， 28°20′～28°27′N）位于湖南省長(zhǎng)沙市湘江西岸，南北長(zhǎng)約4公里，東西寬約1.5～2公里，面積6平方公里，最高海拔300.8米，母巖為石英砂巖、頁(yè)巖，土壤類型以山地紅壤為主，土壤表層多腐殖質(zhì)土。岳麓山地處亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū)，受海洋暖濕氣團(tuán)和西伯利亞冷氣團(tuán)交替控制，呈現(xiàn)夏季高溫多雨、冬季氣候冷濕的特征。年平均氣溫為17.2℃，年積溫為5457℃，多年平均降雨量1361.6毫米，植被類型包括亞熱帶常綠闊葉林、落葉闊葉林和針葉林，植物種類繁多，森林資源豐富。

本次研究區(qū)域?yàn)樵缆瓷奖倍螙|坡赫石坡至山頂一帶坡面，地理坐標(biāo)北緯28°11′35.95″～北緯28°11′43.95″，東經(jīng)112°56′09.76″～東經(jīng)112°56′23.69″。坡長(zhǎng)約260米，坡寬約90米，坡度在30°～70°之間，坡下稍緩，坡上較陡。坡面內(nèi)有一條小徑從坡下月亮門直達(dá)坡上圓佛嶺，在海拔112米和海拔173米處分別有一條橫向小徑與其相交，三條路上人類活動(dòng)較頻繁，對(duì)小徑周邊生態(tài)破壞較嚴(yán)重，尤其縱向一線最為突出，土壤大面積出露地表。其余區(qū)域植被生長(zhǎng)良好，地表均為草本、灌木和喬木覆蓋，人類活動(dòng)影響小。

1.2 樣品采集與測(cè)定

根據(jù)研究區(qū)的實(shí)際情況，三條小徑相交把該研究區(qū)天然的分為了6個(gè)部分，所以設(shè)定6個(gè)采樣區(qū)，每個(gè)采樣區(qū)內(nèi)設(shè)置一個(gè)采樣點(diǎn)，得到6個(gè)采樣點(diǎn)。S1、S2位于坡下，海拔90米；S3、S4位于坡中，海拔140米；S5、S6位于坡上，海拔190米。取樣時(shí)在保持土壤自然狀態(tài)條件下，去除地表枯枝落葉層和2厘米表層土，共取得環(huán)刀樣和散土樣36個(gè)。所有樣品均帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)處理。散土樣經(jīng)過(guò)除雜、風(fēng)干、研磨、過(guò)篩，用以測(cè)定土壤理化性質(zhì)。土壤有機(jī)質(zhì)、pH值、顏色分別用重鉻酸鉀外加熱法、電位法和比色法測(cè)定；土壤容重用環(huán)刀稱重法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有機(jī)質(zhì)分布特征

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是衡量土壤肥力水平的重要指標(biāo)。

土壤有機(jī)質(zhì)含量在8.93～13.8克/公斤之間，有機(jī)質(zhì)含量較高。不同坡位土壤有機(jī)質(zhì)含量（均值）表現(xiàn)為坡下<坡中<坡上。坡下、坡中土壤有機(jī)質(zhì)的變異系數(shù)較小，存在弱變異性，坡上土壤有機(jī)質(zhì)變異系數(shù)為29.74%，屬于中等程度變異性。樣點(diǎn)S6有機(jī)質(zhì)含量較低，主要是因?yàn)樵摌狱c(diǎn)位于坡上的圓佛嶺，坡度較陡，地表裸露，人類活動(dòng)頻繁，有機(jī)質(zhì)積累少。除去樣點(diǎn)S6的單因素方差分析表明，土壤有機(jī)質(zhì)與坡位之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系（R2=0.8696，P<0.05），其含量隨海拔高度的升高有顯著增大趨勢(shì)。

2.2 土壤容重分布特征

土壤容重是反映土壤物理性狀的一個(gè)重要指標(biāo)。一般而言，土壤容重小則土質(zhì)疏松，利于植物根系生長(zhǎng)，容重大則土壤結(jié)構(gòu)緊實(shí)，不利于植物光合作用。

研究區(qū)土壤容重在1.2～1.52克/立方米之間。土壤容重變化（均值）表現(xiàn)為坡下>坡中>坡上。坡下、坡中土壤容重的變異系數(shù)較小，屬于弱變異性。坡上土壤容重變異系數(shù)大于10%，屬于中等程度變異性。坡上樣點(diǎn)S6的土壤容重跟其他樣點(diǎn)的差異性較大。除去樣點(diǎn)S6的單因素方差分析表明，土壤容重與坡位之間存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（R2=0.8697，P<0.05），其變化隨海拔高度的升高而減小。

2.3 pH值的分布特征

土壤pH值是土壤化學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo)之一，它直接影響土壤微生物活動(dòng)、有機(jī)質(zhì)分解、養(yǎng)分元素有效性及其遷移轉(zhuǎn)化，從而影響地表植物的生長(zhǎng)。掌握土壤pH值的變化特征，對(duì)于有機(jī)質(zhì)變化的原因分析具有重要意義。

不同坡位土壤pH值在2.78～3.49之間，根據(jù)土壤pH值分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)屬于強(qiáng)酸性土壤。坡下土壤pH值的變異系數(shù)為1.62%，存在微弱變異性，坡中、坡上土壤pH值均為中等程度變異性。單因素方差分析表明，土壤pH值與坡位之間不存在顯著相關(guān)關(guān)系（P>0.05）。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)研究區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、容重以及pH值空間分異特征及三者隨坡位變化的單因素方差分析研究，結(jié)果表明：土壤有機(jī)質(zhì)含量在8.93～13.8克/公斤之間，有機(jī)質(zhì)含量較高。不同坡位土壤有機(jī)質(zhì)含量（均值）表現(xiàn)為坡下<坡中<坡上。坡下、坡中土壤有機(jī)質(zhì)存在弱變異性，坡上土壤有機(jī)質(zhì)存在中等程度變異性。單因素方差分析表明，土壤有機(jī)質(zhì)與坡位之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系（R2=0.8696，P<0.05），其含量隨海拔高度的升高有顯著增大趨勢(shì)。

土壤容重在1.2～1.52克/立方米之間。土壤容重變化（均值）表現(xiàn)為坡下>坡中>坡上。坡下、坡中土壤容重存在弱變異性。坡上土壤容重屬于中等程度變異性。單因素方差分析表明，土壤容重與坡位之間存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（R2=0.8697，P<0.05），其變化隨海拔高度的升高而減小。

土壤pH值在2.78～3.49之間，根據(jù)土壤pH值分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)屬于強(qiáng)酸性土壤。坡下土壤pH值存在微弱變異性，坡中、坡上土壤pH值均為中等程度變異性。單因素方差分析表明，土壤pH值與坡位之間不存在顯著相關(guān)關(guān)系（P>0.05）。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：江未來(lái)，在讀碩士研究生，研究方向：水土保持與荒漠化防治。endprint