普國民
(臨滄林匯林業(yè)規(guī)劃設(shè)計有限公司,云南 臨滄 675900)
人類活動對自然環(huán)境造成的干擾是巨大的,例如溫室效應(yīng)、生物多樣性功能喪失、生態(tài)系統(tǒng)平衡遭到破壞等生態(tài)問題日益嚴(yán)重。面對日益嚴(yán)峻的生態(tài)問題困境,陸地草原生態(tài)系統(tǒng)作為能夠有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要屏障需要得到更大力度地研究和支持。草地是亞熱帶地區(qū)中山和高山區(qū)位的一種典型群落類型,是常綠向落葉轉(zhuǎn)變的過渡性群落類型。
云南省臨滄市鳳慶縣位于云南省西南部,臨滄市的背部,縣域境內(nèi)被瀾滄江和怒江兩大流域劃分開來,位于東經(jīng)99°31′~100°13′,北緯24°13′~25°02′。全縣東西距離長達(dá)59 km,南北距離達(dá)91 km,全縣總面積約3 335 km2,海拔高度919~3 098.7 m。鳳慶縣的地貌類型十分豐富,可以按照其成因劃分為三大地貌類型,分別是構(gòu)造侵蝕地貌、構(gòu)造巖漿地貌和侵蝕堆積地貌。云南省臨滄市鳳慶縣的地貌就是在構(gòu)造侵蝕、流水侵蝕、堆積等內(nèi)部和外部的地質(zhì)作用下形成的。鳳慶縣內(nèi)分布著中、低山,連綿不斷的丘陵以及相近分布的河谷盆地。從氣候上來講,鳳慶縣屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,氣候溫和,四季如春,雨熱同期;海拔高度之間的絕對差異較大,植被的地帶性十分顯著,擁有明顯的立體性氣候[2]。因此,研究鳳慶縣草原土壤的理化性質(zhì)分布特征,對于了解該地區(qū)草原群落構(gòu)成具有重要的現(xiàn)實意義[1]。
本研究于2021年9月2日在鳳慶縣的9個常規(guī)監(jiān)測點進(jìn)行土壤監(jiān)測。首先把采樣地所得的樣品土壤從自封袋中取出放在紙上鋪平,保持通風(fēng),定期翻動土壤并將土壤中的碎石、樹根、生物遺體等雜質(zhì)剔除。等土壤自然風(fēng)干后,將土壤樣品放進(jìn)研缽中研磨,直到樣品能夠通過粒徑1 mm的篩子。樣品過篩后取適量繼續(xù)研磨,直到樣品能夠通過粒徑0.015 mm的篩子。將通過0.015 mm篩子的土壤樣品放置密封袋中,進(jìn)行編號,接著在袋子上標(biāo)注清楚樣品的采樣地、孔篩粒徑、封袋日期等基本信息。將樣品按照海拔高度的順序進(jìn)行排列并送至實驗室,為后面土壤理化性質(zhì)分析做好準(zhǔn)備。
土壤含水量作為土壤的基礎(chǔ)物理性質(zhì),受到眾多因素影響,如植被類型、降雨量、植物蓋度、地形地貌、水文條件、土壤類型、氣候類型等。眾多的影響因素不是單獨作用于水分的含量,而是相輔相成又彼此抑制的,從而共同影響區(qū)域水分。由表1可知,監(jiān)測點1、7隨著土壤深度的增加而有所減少;監(jiān)測點3、4、6、8、9的含水量隨著土壤深度的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。此外,鳳慶縣草原土壤含水量隨著海拔的高度呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢[3]。
表1 不同監(jiān)測點在不同深度的土壤含水量Tab.1 Soil water content at different depthsat different monitoring sites
單位體積的原狀土壤(包括固體和空隙在內(nèi))的干土質(zhì)量為土壤密度。表2表明,監(jiān)測點1、2、5、6、7、8、9呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢,監(jiān)測點3、4則呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。
表2 不同監(jiān)測點在不同深度的土壤密度Tab.2 Soil density at different depthsat different monitoring sites
土壤的酸堿度用pH值來進(jìn)行衡量。土壤的母質(zhì)、土壤表面的植被類型以及降雨量都會對土壤的pH值產(chǎn)生影響。云南省的土壤多呈酸性。通過酸堿度檢測,發(fā)現(xiàn)鳳慶縣草原的土壤pH值為4~7。這表明,鳳慶縣草原土壤上的植被長期生長在微酸性土壤環(huán)境中。但是,由于地理環(huán)境具有地域性,也存在部分地區(qū)出現(xiàn)pH值異常的情況。從表3可以看出,該區(qū)域土壤的pH值隨著深度的增加而增加,說明該區(qū)域土壤的酸性隨著土壤深度的增加而減小。
表3 不同監(jiān)測點在不同深度的土壤pH值Tab.3 Soil PH valuesat different depthsat different monitoring sites
土壤的有機(jī)質(zhì)是指土壤中所有含碳的物質(zhì),例如動物的尸體、植物的腐敗軀干、微生物等。有機(jī)質(zhì)的含量可以用來衡量土壤的肥力,也可以分析出土壤的環(huán)境質(zhì)量水平,土壤的有機(jī)質(zhì)會對土壤理化性質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。由表4可知,該區(qū)域土壤有機(jī)質(zhì)隨著土壤深度的增加而降低[4]。
表4 不同監(jiān)測點在不同深度的土壤有機(jī)質(zhì)含量Tab.4 Soil organic matter content at different depthsat different monitoring sites
土壤的全養(yǎng)分含量是指全氮、全磷和全鉀的含量。這些元素是植被生長所必需的營養(yǎng)元素,全養(yǎng)分中還包含能夠直接被植被所吸收的速效氮。土壤的全氮含量由無機(jī)氮含量和有機(jī)氮含量兩部分構(gòu)成,其中有機(jī)氮是主要組成部分。無論是有機(jī)氮還是無機(jī)氮都是植物生長發(fā)育各個環(huán)節(jié)所必需的要素。與全氮一樣,全磷含量也分為有機(jī)磷和無機(jī)磷。全磷含量容易受到土壤母質(zhì)、成土以及人類的影響,因而即使是相鄰很近的土壤,其全氮含量也會存在明顯的差異。土壤的全鉀含量主要來源于云母等礦物中,但是這類鉀幾乎不能被植物吸收。通過分析鳳慶縣不同海拔監(jiān)測點監(jiān)測到的不同深度的全養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù),可以得知深度在1~10 cm的土壤全氮、全磷含量整體高于深度在20~30 cm的土壤全氮含量和全磷含量,而土壤全鉀含量則整體隨著深度的增加而增加[5]。
綜上所述,在垂直剖面方向上,土壤含水量、密度、pH值、全鉀含量隨垂直剖面加深而增大,有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷隨垂直剖面加深而減小。土壤含水量、pH值、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀的層級顯著相關(guān),土壤含水量、密度、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀的3個深度分布都達(dá)到中高程度變異,pH值在3個深度分布均呈現(xiàn)弱變異??偠灾舜窝芯磕軌蛎鞔_以云南省鳳慶縣為例的亞熱帶草地的土壤垂直空間分布特征,有助于探明云南省臨滄市草原土壤的有機(jī)碳和其他養(yǎng)分含量。