禿杉種子園不同坡位及坡向土壤化學性質分析初報

摘要：選取嫁接5年的禿杉種子園中不同坡向、不同坡位、不同土層深度的土壤，測定了有關土壤物理和化學性質的相關指標，結果表明：土壤容重隨著土壤深度的增加呈現(xiàn)上升的趨勢，又隨坡位的上升呈現(xiàn)先下降后上升的變化趨勢;土壤貯水量總體隨著坡位的上升呈現(xiàn)下降的變化趨勢;而坡位對土壤物理性質的變化趨勢不明顯。不同坡向、不同坡位和不同土層深度3個因素對土壤的物理性質（容重、土壤貯水量）和土壤化學性質（有機質、全氮、水解性氮、有效磷和速效鉀）產(chǎn)生顯著的影響。從而提出了確定禿杉種子園最佳的施肥配方，為提高禿杉種子園經(jīng)營管理水平，禿杉良種推廣提供參考。

關鍵詞：禿杉種子園;土壤;物理性質;化學性質

中圖分類號：S722.1

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）07-0016-05

1 引言

禿杉（Taiwania flousiana），別名土杉、臺灣杉，國家一級保護植物，為第三紀古熱帶孑遺植物。禿杉為常綠高大喬木，樹干通直、材質優(yōu)良。禿杉樹形優(yōu)美，四季常青，是優(yōu)良速生用材和庭園觀賞的綠化樹種。禿杉由于自然分布地域不廣，適合生長的氣候帶狹窄，其存量十分有限，加上天然更新不良、人為破壞嚴重等諸多因素影響.野生種質資源處于瀕危狀態(tài)。葛坑林場從1989年就開始引種栽培禿杉，種植禿杉人工林面積達到10000余畝。該場于2010年建立了禿杉種子園100畝，嫁接禿杉優(yōu)良種質76份，嫁接成活率達到86%以上。本文通過測定種子園不同坡向、不同坡位及不同土壤深度土壤物理和化學性質狀況，從而確定禿杉種子園最佳的施肥配方，為提高禿杉種子園經(jīng)營管理水平，禿杉良種推廣奠定堅實的理論基礎。

2 試驗地基本概況

試驗地位于德化葛坑國有林場嶺頭工區(qū)。該種子園于2010年營建，屬于省級林木良種基地，2010年嫁接，2011、2012年各補接一次，現(xiàn)有76份禿杉優(yōu)良種質。

3 研究方法

3.1 樣地設置及土樣收集

于禿杉種子園根據(jù)不同坡向（東坡、西坡、南坡和北坡）和不同坡位（上坡位、中坡位和下坡位）設置樣地，在每一個樣地中挖取土壤剖面并采用土壤環(huán)刀分別取土層0～20 cm、20～40 cm和40～60 cm土壤，同時在每個樣地每個土層采取混合土樣帶回實驗室，測定土壤的物理性質和化學性質。

3.2 土壤理化性質的測定

采用環(huán)刀法測定土壤物理性質相關指標，并計算土壤的土壤貯水量，土壤物理性質測定的相關指標有土壤容重等。取樣后于實驗室做自然陰干處理，其后再可研磨過篩做室內(nèi)測定化學性質備用。土壤的化學性質測定的指標有有機質、土壤養(yǎng)分元素（全氮、水解性氮、有效磷、速效鉀），具體的測定方法如下：土壤有機質含量的測定采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化法;全氮的測定用自動凱氏法;水解性氮的測定用擴散法;有效磷的測定用氫氧化鈉浸提，鉬銻抗比色法;速效鉀的測定用乙酸銨浸提。

4 結果與分析

4.1 不同坡位、坡向及土層深度對土壤物理性質的影響

4.1.1 對土壤容重的影響

從表1中可以看出，同一坡向同一坡位下，隨著土壤土層深度的增加.土壤的容重呈現(xiàn)上升的趨勢，其中以40～60 cm土層的土壤容重最大。同一坡向同一土層深度下，土壤容重隨著上坡位到下坡位呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢變化，中坡位土壤容重最小。同一坡位同一土層深度下，不同坡向的土壤容重變化趨勢不明顯，然北坡的土壤容重在上坡位和中坡位下的3個土壤層以及在下坡位40～60 cm的土壤層中最大。

從表2中的方差分析結果顯示，土壤的不同坡向、不同坡位以及不同土層深度的土壤容重總體存在極顯著差異，各因素給土壤容重帶來了顯著差異，并且3個因素之間的交互作用對土壤容重也帶來極顯著差異;不同坡向和不同坡位、不同坡向和不同土層深度、不同坡位和不同土層深度兩因素之間的交互作用對土壤容重存在極顯著的差異。

4.1.2 對土壤貯水量的影響

從表1中分析可知，在同一坡向和坡位下，土壤貯水量在東坡和西坡以及北坡的上坡位、東坡和南坡以及西坡的下坡位隨著土壤深度的加深呈現(xiàn)先升后降的趨勢，20～40 cm的土壤層貯水量最大;東坡和南坡的中坡位隨土壤加深貯水量呈現(xiàn)上升的趨勢;南坡上坡位的貯水量的變化趨勢位先下降后上升的趨勢;西坡和北坡的中坡位、北坡的下坡位呈現(xiàn)下降的趨勢。在同一坡位和同一土壤成下，土壤貯水量除東坡0～20 cm和20～40 cm土壤層呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢外，其他土壤層均是隨著海拔的下降土壤貯水量呈現(xiàn)上升的趨勢，土壤在下坡位的貯水量最大。而在同一坡位和土壤層下.坡向的貯水量變化趨勢不明顯。

由表3的方差分析結果可知，坡向、坡位、土層深度各因素對土壤貯水量均存在極顯著差異，且這3個因素的交互作用對土壤貯水量也存在極顯著的差異;坡向和坡位、坡向和土層深度、坡位和土層深度兩個因素間的交互作用對土壤貯水量存在極顯著的差異。

4.2 不同坡位坡向及土層深度對土壤化學性質的影響

4.2.1 對土壤有機質的影響

從表4中可以看出，在同一坡向和坡位條件下，土壤有機質隨著土壤深度的增加總體呈現(xiàn)下降的趨勢，除了東坡中坡位呈現(xiàn)上升，東坡下坡位呈現(xiàn)先上升后下降，西坡上坡位表現(xiàn)為先下降后上升的趨勢。在同一坡向和土壤深度條件下，土壤有機質含量隨著海拔的降低呈現(xiàn)以下幾種趨勢：先下降后上升的趨勢有東坡0～20cm土層、南坡和北坡的20～40 cm土層、北坡0～20 cm土層;先上升后下降的趨勢有西坡20～40 cm土層和東坡40～60 cm土層;而呈現(xiàn)下降趨勢的有南坡0～20cm土層、南坡和北坡的40～60 cm土層;而上升趨勢的土樣有東坡20～40 cm土層、西坡0～20 cm土層以及西坡的40～60 cm土層。在同一坡位和土壤深度下，總體變化趨勢不明顯

從表5的方差分析的結果來看，坡向、坡位和土壤深度對土壤有機質存在極顯著的影響;坡向和坡位、坡向和土層深度、坡位和土層深度因素之間的兩兩交互作用對土壤有機質也存在極顯著的影響;坡向、坡位和土層深度3個因素之間的交互作用對土壤有機質存在極顯著的影響。

4.2.2 對土壤養(yǎng)分元素的影響

從表4中可以看出，在同一坡向和坡位的條件下，全氮含量隨著土壤深度的增加表現(xiàn)為下降的趨勢。而在同一坡向和土壤深度下，全氮含量隨著海拔的降低呈現(xiàn)以下幾種趨勢：先下降后上升趨勢的土樣有東坡0～20 cm、南坡40～60 cm以及北坡20～40 cm土樣;先上升后下降趨勢的有東坡和北坡40～60 cm土層、西坡0～20 cm土層、西坡20～40 cm土層;呈現(xiàn)上升趨勢的有東坡20～40 cm土層和西坡40～60 cm土層;呈現(xiàn)下降趨勢的有南坡和北坡0～20 cm和南坡20～40 cm的土層。而在同一坡位和土層深度下，坡向變化趨勢不明顯。

從表6的土壤全氮的方差分析結果可知，坡向、坡位和土層深度對土壤全氮的含量存在顯著差異的影響，且坡向、坡位和土層深度三者的交互作用對土壤全氮含量也存在顯著的差異;坡向和坡位、坡向和土層深度、坡位和土層深度二者之間的交互作用對土壤全氮含量存在顯著的差異。

從表4中可以看出，水解性氮在同一坡向和坡位條件下，隨著土壤深度的增加呈現(xiàn)下降的趨勢。在同一坡位和土壤深度下，水解性氮含量隨著海拔的降低東坡和北坡3個土層呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢;南坡3個土層水解性氮含量呈現(xiàn)下降的趨勢;而西坡3個坡向呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。在同一坡位和土壤深度下，土壤水解性氮含量較高的是南坡，而西坡含量相對較小。

從表7中的方差分析結果可知，不同坡向、不同坡位和不同土層深度對土壤水解性氮存在顯著的影響，同時三者間的交互作用對土壤水解性氮含量也存在顯著差異的影響;坡向與坡位、坡向與土層深度、坡位與土層深度兩兩間的交互作用對土壤水解性氮含量也存在顯著差異。

從表4中可以看出，有效磷含量在同一坡向和坡位條件下.隨著土壤深度的增加東坡和南坡及北坡的上坡位、南坡下坡位和北坡中坡位呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢;東坡和西坡的下坡位則呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢;而東坡和南坡及西坡的中坡位、北坡下坡位和西坡上坡位則呈現(xiàn)下降的變化趨勢。而關于有效磷含量在坡位的影響因素下，隨著海拔的變化呈現(xiàn)以下幾種變化趨勢：東坡和南坡0～20 cm土層、東坡和北坡40～60cm土層呈現(xiàn)下降的趨勢;東坡20～40 cm土層和北坡0～20 cm土層呈現(xiàn)上升的變化趨勢;南坡20～40 cm土層和西坡0～20 cm土層呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢;南坡和西坡40～60 cm土層、西坡和北坡20～40 cm土層則。表現(xiàn)為先下降后上升的變化趨勢。而有效磷含量關于坡向的變化趨勢不明顯。

從表8土壤有效磷的方差分析結果可知，坡向、坡位、土層深度對土壤中有效磷含量存在顯著的差異;坡向和坡位、坡向和土層深度、坡位和土層深度二者間的交互作用對土壤有效磷含量存在顯著差異;坡向、坡位和土層深度三個因素的交互作用也對土壤有效磷含量存在顯著的差異。

從表4中可以看出，在同一坡向和坡位條件下，速效鉀含量隨著土壤深度的增加總體呈現(xiàn)下降的趨勢。在同一坡向和土壤深度條件下，速效鉀含量隨著土壤深度的增加總體呈現(xiàn)上升的變化趨勢。而在同一坡位和土壤深度下，速效鉀隨著坡向的變化趨勢，以南坡速效鉀含量最低。

從表9中，土壤速效鉀的方差分析結果可知.不同坡向、不同坡位和不同土層深度各因素對土壤速效鉀的含量存在差異，同時3個因素間的交互作用也對土壤速效鉀含量存在差異;而關于坡向與坡位、坡向與土層深度以及坡位和土層深度兩個因素間的交互作用對土壤速效鉀含量也存在顯著的差異。

5 結語

本研究選取來自東坡、南坡、西坡、北坡4個坡向，上坡位、中坡位和下坡位3個坡位，0～20 cm、20～40cm和40～60 cm 3個土層深度的土壤，通過測定有關土壤物理和化學性質的相關指標，來比較分析不同坡向、不同坡位以及不同土層深度這3個因素對土壤的物理和化學性質是否產(chǎn)生影響，結果如下。

（1）不同坡位不同坡向及不同土層深度的土樣中土壤物理性質的變化趨勢為：容重隨著土壤深度的增加呈現(xiàn)上升的趨勢，又隨坡位的上升呈現(xiàn)先下降后上升的變化趨勢;土壤貯水量總體隨著坡位的上升呈現(xiàn)下降的變化趨勢;而坡位對土壤物理性質的變化趨勢不明顯。

（2）土壤有機質隨著土壤深度的增加總體呈現(xiàn)下降的趨勢;全氮含量隨著土壤深度的增加表現(xiàn)為下降的趨勢;水解性氮隨著土壤深度的增加呈現(xiàn)下降的趨勢，土壤水解性氮含量較高的是南坡，西坡含量相對較小;速效鉀含量隨著土壤深度的增加總體呈現(xiàn)下降的變化趨勢。

（3）不同坡向、不同坡位和不同土層深度3個因素對土壤的物理性質（容重、土壤貯水量）和土壤化學性質（有機質、全氮、水解性氮、有效磷和速效鉀）產(chǎn)生顯著的影響。

（4）不同坡向和坡位、不同坡向和土層深度、不同坡位和土層深度兩兩間的交互作用對土壤的物理性質（容重、土壤貯水量）和土壤化學性質（有機質、全氮、水解性氮、有效磷和速效鉀）產(chǎn)生顯著的影響。

（5）不同坡向、坡位和土層深度3個因素間的交互作用對土壤的物理性質（容重、土壤貯水量）和土壤化學性質（有機質、全氮、水解性氮、有效磷和速效鉀）產(chǎn)生顯著的影響。

參考文獻：

[1]黃承標，曹繼釗，吳慶標，等.禿杉林與杉木連栽林的土壤理化性質及林木生長量比較[J].林業(yè)科學，2010，46（4）：1～7.

[2]何斌，黃恒川，黃承標，等.禿杉人工林營養(yǎng)元素含量、積累與分配特征的研究[J].自然資源學報，2008，23（5）：903～910.

[3]中國科學院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海：上?？茖W技術出版社.1978.

[4]何斌，羅柳娟，梁機，等.速生階段禿杉與杉木人工林營養(yǎng)元素積累及其分配特征[J].福建林學院學報，2009，30（1）：77～81.

[5]魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1999：317～322.

[6]陳卓梅，鄭郁善，黃先華，等.禿杉混交林水源涵養(yǎng)功能的研究[J].福建林學院學報，2002，22（3）：266～269.

[7]林賢山.不同立地條件下引種禿杉試驗初報[J].福建林業(yè)科技，2010，37（1）：93～95，135.

[8]王挺良，林賢山，陳元品，等.禿杉種源和配套栽培技術專集[J].林業(yè)科技通訊，1997（增刊）：5～28.

[9]宋發(fā)軍，德格，于鵬飛，等.武陵山區(qū)巴東縣中藥材種植地土壤肥力的初步分析[J].中南民族大學學報（自然科學版），2017（4）.