坡向?qū)η型谶吰峦寥棱浰靥卣鞯挠绊?/h1>
2023-04-29 19:03:50王雪楊斯茜張易帆艾應(yīng)偉
王雪 楊斯茜 張易帆 艾應(yīng)偉
為探究切挖邊坡土壤鉀素及其組分的空間分布規(guī)律，采用野外采樣和實(shí)驗(yàn)室分析相結(jié)合的方法，以四川省阿壩州松潘縣川黃高速公路的切挖邊坡為研究對(duì)象，對(duì)比不同坡向間土壤各形態(tài)鉀素含量的差異，分析不同形態(tài)鉀素與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性，明確土壤有效鉀的影響因素.結(jié)果表明：土壤水溶性鉀、非特殊吸附鉀、特殊吸附鉀、速效鉀和非交換性鉀含量均表現(xiàn)為陽坡>陰坡，而土壤礦物鉀和全鉀含量則表現(xiàn)為陽坡<陰坡；土壤所有形態(tài)鉀素含量均表現(xiàn)為半陽坡>半陰坡.土壤非特殊吸附鉀、特殊吸附鉀和速效鉀與土壤pH、全氮、堿解氮均達(dá)到顯著或極顯著正相關(guān).土壤pH是影響切挖邊坡土壤有效鉀的主要因素，水溶性鉀、非特殊吸附鉀對(duì)切挖邊坡土壤有效鉀的貢獻(xiàn)較大.
切挖邊坡； 坡向； 土壤鉀素
S154.1；S158.3A2023.026003
收稿日期： 2022-04-11
基金項(xiàng)目： 國家自然科學(xué)基金（41971056）； 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題（2017YFC0504903）
作者簡介： 王雪（1997-）， 女， 陜西寶雞人， 碩士研究生， 研究方向?yàn)樾迯?fù)生態(tài)學(xué). E-mail： 18792998673@163.com
通訊作者： 艾應(yīng)偉. E-mail： aiyw99@sohu.com
Influence of slope aspect on soil potassium characteristics of cut slopes
WANG Xue， YANG Si-Qian， ZHANG Yi-Fan， AI Ying-Wei
（Key Laboratory of Bio-Resources and Eco-Environment of Ministry of Education， College of Life Sciences， Sichuan University， Chengdu 610065， China）
In order to explore the spatial distribution law of soil potassium and its components in excavated slopes， a combination of field sampling and laboratory analysis was used. The cut slopes of Chuanhuang Expressway in Songpan County， Aba Prefecture， Sichuan Province were selected as the research objects， the differences in soil potassium content between different slope aspects were compared， and the correlation between different forms of potassium and soil physical and chemical properties was analyzed， the influencing factors of soil available potassium were clarified. The results showed that the contents of soil water-soluble potassium， non-specially adsorbed potassium， specially adsorbed potassium， rapidly-available potassium and non-exchangeable potassium in the soil were all in the order of sunny slope > shady slope， while soil mineral potassium and total potassium contents were in the order of sunny slope< shady slope. The content of soil potassium in all forms showed the order of semi-sunny slope > semi-shady slope. Soil non-specially adsorbed potassium， specially adsorbed potassium and rapidly-available potassium was significantly or extremely significantly positively correlated with soil pH， total nitrogen， and alkaline hydrolyzed nitrogen. Soil pH is the main factor affecting soil available potassium， and water-soluble potassium and non-specially adsorbed potassium have a greater contribution to the soil available potassium of cut slopes.
Cut slope; Slope aspect; Soil potassium
1 引 言
在山區(qū)修建公路經(jīng)常會(huì)對(duì)山體進(jìn)行開挖，從而形成了大量的裸露邊坡.這不僅會(huì)破壞坡面的土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分流失，而且會(huì)降低土壤的抗蝕性，極易引發(fā)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害［1］.坡向是山地主要的地形因子之一.不同坡向由于光照時(shí)間和強(qiáng)度、溫度、風(fēng)力作用等存在差異，會(huì)造成坡面土壤養(yǎng)分含量的不同，從而對(duì)土壤肥力和質(zhì)量產(chǎn)生影響，進(jìn)而導(dǎo)致植物生長發(fā)育、種群的組成和分布也有很大區(qū)別［2，3］.鉀是植物必需的營養(yǎng)元素，土壤是植物鉀素的主要來源，其供鉀能力直接對(duì)植物的生長狀況產(chǎn)生影響［4］.土壤鉀素有多種存在形態(tài)，且不同形態(tài)之間存在動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化，而土壤鉀素的有效性由各形態(tài)鉀素的分布特征及其轉(zhuǎn)化程度等共同決定［5］.土壤鉀素形態(tài)可分為速效鉀（水溶性鉀、非特殊吸附鉀、特殊吸附鉀）、緩效鉀（非交換性鉀）和相對(duì)無效鉀（礦物鉀）［6，7］.然而，以往關(guān)于切挖邊坡的研究多集中于土壤碳氮磷，雖然坡向?qū)吰禄謴?fù)的影響已有研究，但針對(duì)不同坡向切挖邊坡土壤鉀素分布特征的研究涉及較少.因此，研究不同坡向下各形態(tài)土壤鉀素的分布特征可以為切挖邊坡土壤養(yǎng)分循環(huán)及生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù).
2 材料與方法
2.1 研究樣地選取
研究樣地位于四川省阿壩藏族羌族自治州松潘縣川黃高速公路（S301）的九黃機(jī)場連接線（103°39′E～103°40′E，32°49′N），2003年修建，2013年改建，全長94.14 km.切挖邊坡采用客土噴播技術(shù)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，坡面植物主要包括一年生早熟禾（Poa annua L.）、披堿草（Elymus dahuricus Turcz.）、紫花苜蓿（Medicago sativa L.）.土壤類型主要為亞高山草甸土，植被類型以高山草甸為主.
2.2 土壤樣品采集與處理
2018年9月在S301（九黃機(jī)場連接線）選取四個(gè)不同坡向（陽坡、陰坡、半陽坡、半陰坡）的切挖邊坡，坡度均為40°左右，坡面長度約為15 m，分別采集土壤樣品，每個(gè)處理均設(shè) 3次重復(fù).每個(gè)重復(fù)的土壤樣品按照S形取樣法，隨機(jī)采取25個(gè)采樣點(diǎn)0～10 cm的表層土壤混合而成.將采集的所有土壤樣品裝入聚乙烯自封袋帶回實(shí)驗(yàn)室經(jīng)自然風(fēng)干后，撿去雜質(zhì)，研磨過篩后用于化學(xué)測定.
2.3 土壤樣品的測定
土壤pH值：電位法（水土比2.5∶1）；土壤含水量（SWC）：烘干稱重法；土壤有機(jī)質(zhì)（SOM）：H2SO4-K2Cr2O7氧化法；土壤全氮（TN）：凱氏定氮法；土壤堿解氮（AN）：堿解擴(kuò)散法.
土壤鉀形態(tài)分級(jí)［6］：速效鉀（RAK）用1 mol·L-1 中性NH4OAc浸提，水溶性鉀（WSK）用去離子水浸提，非特殊吸附鉀（NSAK）用0.5 mol·L-1中性 Mg（OAc）2·4H2O浸提鉀-水溶性鉀，特殊吸附鉀（SAK）用NH4OAc浸提鉀-Mg（OAc）2·4H2O浸提鉀，非交換性鉀（NEK）用1 mol·L-1熱HNO3浸提鉀-NH4OAc浸提鉀，全鉀（TK）用NaOH熔融，礦物鉀（MK）用全鉀-熱HNO3浸提鉀.各級(jí)鉀的浸提液均用火焰光度計(jì)測定.
2.4 數(shù)據(jù)處理
采用Excel和SPSS 26.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析.
3 結(jié)果與分析
3.1 不同坡向切挖邊坡土壤鉀素含量
如表1所示，坡向?qū)η型谶吰峦寥繲K和MK含量有顯著影響（P<0.05），對(duì)其它形態(tài)鉀素含量均有極顯著影響（P<0.01）.土壤TK、MK含量總體表現(xiàn)為：陰坡>半陽坡>半陰坡>陽坡.陽坡、半陽坡和半陰坡的土壤TK、MK含量差異不顯著，三者與陰坡均有顯著差異（P<0.05）.土壤WSK、NSAK、RAK含量總體表現(xiàn)為：半陽坡>陽坡>陰坡>半陰坡.陽坡和陰坡的土壤WSK含量無顯著差異，二者均與半陽坡、半陰坡差異顯著（P<0.05）.不同坡向的土壤NSAK含量均有顯著差異（P< 0.05）.半陰坡與陰坡的土壤RAK含量無顯著差異（P>0.05）.土壤SAK含量在陽坡最高，陰坡最低，半陽坡土壤SAK含量高于半陰坡.半陽坡與陽坡、半陰坡的土壤SAK含量無顯著差異（P>0.05）.土壤NEK含量總體表現(xiàn)為：陽坡>陰坡>半陽坡>半陰坡.陰坡與陽坡、半陽坡的土壤NEK含量均無顯著差異（P>0.05）.
3.2 不同坡向切挖邊坡土壤理化性質(zhì)
如表2所示，土壤pH值變化范圍為7.96～8.88，屬于堿性土壤，總體表現(xiàn)為陰坡>陽坡>半陽坡>半陰坡.陽坡和半陽坡的土壤pH差異不顯著，但二者與半陽坡和半陰坡之間有顯著差異（P< 0.05）.SWC范圍為0.42%～0.69%，總體表現(xiàn)為：半陽坡>半陰坡>陽坡>陰坡.陰坡的SWC顯著低于其它三個(gè)坡向（P< 0.05）.SOM、TN和AN含量總體表現(xiàn)為：半陽坡>陽坡>半陰坡>陰坡.半陽坡的SOM、TN和AN含量均顯著高于陽坡、陰坡和半陰坡（P< 0.05）.半陰坡與陰坡的土壤AN含量差異不顯著（P>0.05）.
3.3 不同形態(tài)鉀素與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性
表3是不同形態(tài)鉀素與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性分析結(jié)果：WSK、NEK均與pH呈極顯著正相關(guān)，SAK與SWC、TN、AN均為顯著正相關(guān)，SAK與SOM呈顯著正相關(guān)，RAK和NSAK與SOM、TN、AN均達(dá)到極顯著正相關(guān)，MK與TN呈顯著負(fù)相關(guān)，TK與SOM為顯著負(fù)相關(guān).這表明在土壤環(huán)境中這些因素之間是相互聯(lián)系、相互制約的，坡向?qū)е铝送寥纏H、SWC、SOM、TN和AN含量的差異，進(jìn)而對(duì)土壤鉀素動(dòng)態(tài)平衡產(chǎn)生了影響，使土壤中不同鉀素形態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化，因此不同坡向的鉀素形態(tài)含量發(fā)生了變化.
3.4 土壤有效鉀的影響因素
將土壤pH值（x1）、SWC（x2）、SOM含量（x3）、TN含量（x4）和AN含量（x5）、TK含量（x6）、WSK含量（x7）、NSAK含量（x8）、SAK含量（x9）、NEK含量（x10）、MK含量（x11）設(shè)為自變量，土壤RAK含量設(shè)為因變量（y）.通徑分析結(jié)果如表4所示，各自變量對(duì)土壤RAK含量的相對(duì)重要程度為：土壤pH > WSK > SOM = TK = MK > NSAK = SAK = MK > SWC = AN.在土壤理化性質(zhì)中，土壤pH和SOM對(duì)土壤RAK的直接作用最大；在土壤鉀素中，土壤 WSK、TK和MK對(duì)土壤RAK的直接作用最大.對(duì)比間接通徑系數(shù)發(fā)現(xiàn)，土壤pH的間接通徑系數(shù)大于SOM的間接通徑系數(shù)，說明土壤pH對(duì)土壤RAK的間接作用較大.土壤WSK的間接通徑系數(shù)大于土壤TK和MK的間接通徑系數(shù)，說明土壤pH對(duì)土壤RAK的間接作用較大.土壤SAK的直接通徑系數(shù)和間接通徑系數(shù)均較小，對(duì)土壤RAK的影響程度相應(yīng)較小，可以忽略不計(jì).
基于以上分析，對(duì)土壤鉀素、土壤pH、SWC、SOM、TN和AN與土壤RAK之間進(jìn)行多元線性回歸分析.通過計(jì)算將x2、x3、x4、x5、x6、x10、x11共7個(gè)影響因子排除后，可以得到回歸方程：
y=-1.328+0.157x1+0.996x7+
0.997x8+0.998x9（1）
從方程（1）可以看出，x1、x7、x8、x9對(duì)y起主要作用.結(jié)合前面的結(jié)果，x9對(duì)土壤RAK所起的作用很小，可以將其進(jìn)行剔除后得到：
y=-1.328+0.157x1+0.996x7+0.997x8（2）
綜上可得，土壤pH是影響切挖邊坡土壤有效鉀的主要因素，WSK、NSAK對(duì)切挖邊坡土壤有效鉀的貢獻(xiàn)較大.
4 討 論
4.1 坡向?qū)η型谶吰峦寥览砘再|(zhì)的影響
坡向通過影響光照強(qiáng)度、土壤溫度、土壤含水量及養(yǎng)分含量等對(duì)土壤肥力、植物群落的構(gòu)成和分布產(chǎn)生影響［8-9］.本研究中，SWC在陽坡高于陰坡，半陽坡高于半陰坡.這可能與局部小氣候和植被類型差異有關(guān)，需要進(jìn)一步研究.土壤 pH在陽坡小于陰坡，這可能與不同坡向的土壤含水量差異有關(guān)，土壤水分對(duì)土壤pH有顯著負(fù)影響，即含水量高的地區(qū)反而土壤pH值低［10］.SOM含量在陽坡明顯高于陰坡，半陽坡明顯高于半陰坡.這可能是由于不同坡向熱量的差異造成的，陽坡和半陽坡接受的太陽輻射強(qiáng)度大，導(dǎo)致地表溫度更高，影響土壤微生物活性，進(jìn)而影響土壤有機(jī)質(zhì)的礦化和分解［11］.土壤TN和AN含量在陽坡明顯高于陰坡，半陽坡明顯高于半陰坡.這可能與不同坡向土壤有機(jī)質(zhì)含量的差異有關(guān)，土壤有機(jī)質(zhì)與全氮存在顯著相關(guān)性，當(dāng)土壤中有效碳源比較豐富時(shí)，固氮潛力較高，有利于全氮的積累［12］.
4.2 坡向?qū)η型谶吰峦寥棱浰匦螒B(tài)的影響
坡向可以影響土壤中礦物風(fēng)化和流失速率進(jìn)而影響土壤有效鉀含量及分布，還會(huì)由于太陽輻射的變化而影響土壤鉀濃度［13，14］.本研究中，土壤TK含量表現(xiàn)為陰坡顯著高于陽坡.土壤RAK含量表現(xiàn)為陽坡顯著高于陰坡，這可能與不同坡向土壤含水量的差異有關(guān).土壤水分是植物吸收礦質(zhì)養(yǎng)分的介質(zhì)，也是養(yǎng)分向植物根部運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)，對(duì)土壤鉀素有效性影響較大.有研究表明，當(dāng)土壤含水量增加時(shí)，土壤鉀的移動(dòng)性增強(qiáng)，從而使土壤鉀素有效性提高［15］.土壤WSK、SAK和NSAK含量均表現(xiàn)為陽坡高于陰坡.這可能是因?yàn)殛柶碌墓庹諒?qiáng)度和溫度均高于陰坡，植物根系與土壤的交換較強(qiáng)，非交換性鉀的釋放和轉(zhuǎn)化速度較快，遷移的鉀的擴(kuò)散速率和含量均增加，從而提高土壤的供鉀能力［16］.土壤NEK含量表現(xiàn)為陽坡高于陰坡，半陽坡明顯高于半陰坡.這可能是因?yàn)殛幤峦寥乐心軌虮恢参镏苯游绽玫腞AK含量很低，土壤NEK會(huì)緩慢轉(zhuǎn)化為RAK作為植物吸鉀的重要來源，從而導(dǎo)致陰坡土壤NEK含量降低［17］.土壤MK含量表現(xiàn)為陰坡顯著高于陽坡.這可能是因?yàn)殛柶鹿庹蛰^強(qiáng)且溫度較高，土壤微生物活性受到影響，促進(jìn)礦物鉀的釋放來補(bǔ)充植物生長需要的鉀素，從而致使陽坡的土壤MK含量較低［18］.
5 結(jié) 論
坡向?qū)η型谶吰虏煌螒B(tài)土壤鉀素有顯著影響.半陽坡和陽坡土壤的RAK、NEK含量更高，土壤的供鉀能力較高；半陰坡和陰坡土壤RAK含量較低，導(dǎo)致土壤生態(tài)環(huán)境主要受到鉀素的限制.土壤理化性質(zhì)對(duì)土壤鉀素也有影響，土壤pH、TN、AN 與NSAK、SAK、RAK均達(dá)到顯著或極顯著正相關(guān).土壤pH是影響切挖邊坡土壤有效鉀的主要因素，WSK、NSAK對(duì)切挖邊坡土壤有效鉀的貢獻(xiàn)較大.
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Cut slope; Slope aspect; Soil potassium
1 引 言
在山區(qū)修建公路經(jīng)常會(huì)對(duì)山體進(jìn)行開挖，從而形成了大量的裸露邊坡.這不僅會(huì)破壞坡面的土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分流失，而且會(huì)降低土壤的抗蝕性，極易引發(fā)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害［1］.坡向是山地主要的地形因子之一.不同坡向由于光照時(shí)間和強(qiáng)度、溫度、風(fēng)力作用等存在差異，會(huì)造成坡面土壤養(yǎng)分含量的不同，從而對(duì)土壤肥力和質(zhì)量產(chǎn)生影響，進(jìn)而導(dǎo)致植物生長發(fā)育、種群的組成和分布也有很大區(qū)別［2，3］.鉀是植物必需的營養(yǎng)元素，土壤是植物鉀素的主要來源，其供鉀能力直接對(duì)植物的生長狀況產(chǎn)生影響［4］.土壤鉀素有多種存在形態(tài)，且不同形態(tài)之間存在動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化，而土壤鉀素的有效性由各形態(tài)鉀素的分布特征及其轉(zhuǎn)化程度等共同決定［5］.土壤鉀素形態(tài)可分為速效鉀（水溶性鉀、非特殊吸附鉀、特殊吸附鉀）、緩效鉀（非交換性鉀）和相對(duì)無效鉀（礦物鉀）［6，7］.然而，以往關(guān)于切挖邊坡的研究多集中于土壤碳氮磷，雖然坡向?qū)吰禄謴?fù)的影響已有研究，但針對(duì)不同坡向切挖邊坡土壤鉀素分布特征的研究涉及較少.因此，研究不同坡向下各形態(tài)土壤鉀素的分布特征可以為切挖邊坡土壤養(yǎng)分循環(huán)及生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù).
2 材料與方法
2.1 研究樣地選取
研究樣地位于四川省阿壩藏族羌族自治州松潘縣川黃高速公路（S301）的九黃機(jī)場連接線（103°39′E～103°40′E，32°49′N），2003年修建，2013年改建，全長94.14 km.切挖邊坡采用客土噴播技術(shù)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，坡面植物主要包括一年生早熟禾（Poa annua L.）、披堿草（Elymus dahuricus Turcz.）、紫花苜蓿（Medicago sativa L.）.土壤類型主要為亞高山草甸土，植被類型以高山草甸為主.
2.2 土壤樣品采集與處理
2018年9月在S301（九黃機(jī)場連接線）選取四個(gè)不同坡向（陽坡、陰坡、半陽坡、半陰坡）的切挖邊坡，坡度均為40°左右，坡面長度約為15 m，分別采集土壤樣品，每個(gè)處理均設(shè) 3次重復(fù).每個(gè)重復(fù)的土壤樣品按照S形取樣法，隨機(jī)采取25個(gè)采樣點(diǎn)0～10 cm的表層土壤混合而成.將采集的所有土壤樣品裝入聚乙烯自封袋帶回實(shí)驗(yàn)室經(jīng)自然風(fēng)干后，撿去雜質(zhì)，研磨過篩后用于化學(xué)測定.
2.3 土壤樣品的測定
土壤pH值：電位法（水土比2.5∶1）；土壤含水量（SWC）：烘干稱重法；土壤有機(jī)質(zhì)（SOM）：H2SO4-K2Cr2O7氧化法；土壤全氮（TN）：凱氏定氮法；土壤堿解氮（AN）：堿解擴(kuò)散法.
土壤鉀形態(tài)分級(jí)［6］：速效鉀（RAK）用1 mol·L-1 中性NH4OAc浸提，水溶性鉀（WSK）用去離子水浸提，非特殊吸附鉀（NSAK）用0.5 mol·L-1中性 Mg（OAc）2·4H2O浸提鉀-水溶性鉀，特殊吸附鉀（SAK）用NH4OAc浸提鉀-Mg（OAc）2·4H2O浸提鉀，非交換性鉀（NEK）用1 mol·L-1熱HNO3浸提鉀-NH4OAc浸提鉀，全鉀（TK）用NaOH熔融，礦物鉀（MK）用全鉀-熱HNO3浸提鉀.各級(jí)鉀的浸提液均用火焰光度計(jì)測定.
2.4 數(shù)據(jù)處理
采用Excel和SPSS 26.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析.
3 結(jié)果與分析
3.1 不同坡向切挖邊坡土壤鉀素含量
如表1所示，坡向?qū)η型谶吰峦寥繲K和MK含量有顯著影響（P<0.05），對(duì)其它形態(tài)鉀素含量均有極顯著影響（P<0.01）.土壤TK、MK含量總體表現(xiàn)為：陰坡>半陽坡>半陰坡>陽坡.陽坡、半陽坡和半陰坡的土壤TK、MK含量差異不顯著，三者與陰坡均有顯著差異（P<0.05）.土壤WSK、NSAK、RAK含量總體表現(xiàn)為：半陽坡>陽坡>陰坡>半陰坡.陽坡和陰坡的土壤WSK含量無顯著差異，二者均與半陽坡、半陰坡差異顯著（P<0.05）.不同坡向的土壤NSAK含量均有顯著差異（P< 0.05）.半陰坡與陰坡的土壤RAK含量無顯著差異（P>0.05）.土壤SAK含量在陽坡最高，陰坡最低，半陽坡土壤SAK含量高于半陰坡.半陽坡與陽坡、半陰坡的土壤SAK含量無顯著差異（P>0.05）.土壤NEK含量總體表現(xiàn)為：陽坡>陰坡>半陽坡>半陰坡.陰坡與陽坡、半陽坡的土壤NEK含量均無顯著差異（P>0.05）.
3.2 不同坡向切挖邊坡土壤理化性質(zhì)
如表2所示，土壤pH值變化范圍為7.96～8.88，屬于堿性土壤，總體表現(xiàn)為陰坡>陽坡>半陽坡>半陰坡.陽坡和半陽坡的土壤pH差異不顯著，但二者與半陽坡和半陰坡之間有顯著差異（P< 0.05）.SWC范圍為0.42%～0.69%，總體表現(xiàn)為：半陽坡>半陰坡>陽坡>陰坡.陰坡的SWC顯著低于其它三個(gè)坡向（P< 0.05）.SOM、TN和AN含量總體表現(xiàn)為：半陽坡>陽坡>半陰坡>陰坡.半陽坡的SOM、TN和AN含量均顯著高于陽坡、陰坡和半陰坡（P< 0.05）.半陰坡與陰坡的土壤AN含量差異不顯著（P>0.05）.
3.3 不同形態(tài)鉀素與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性
表3是不同形態(tài)鉀素與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性分析結(jié)果：WSK、NEK均與pH呈極顯著正相關(guān)，SAK與SWC、TN、AN均為顯著正相關(guān)，SAK與SOM呈顯著正相關(guān)，RAK和NSAK與SOM、TN、AN均達(dá)到極顯著正相關(guān)，MK與TN呈顯著負(fù)相關(guān)，TK與SOM為顯著負(fù)相關(guān).這表明在土壤環(huán)境中這些因素之間是相互聯(lián)系、相互制約的，坡向?qū)е铝送寥纏H、SWC、SOM、TN和AN含量的差異，進(jìn)而對(duì)土壤鉀素動(dòng)態(tài)平衡產(chǎn)生了影響，使土壤中不同鉀素形態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化，因此不同坡向的鉀素形態(tài)含量發(fā)生了變化.
3.4 土壤有效鉀的影響因素
將土壤pH值（x1）、SWC（x2）、SOM含量（x3）、TN含量（x4）和AN含量（x5）、TK含量（x6）、WSK含量（x7）、NSAK含量（x8）、SAK含量（x9）、NEK含量（x10）、MK含量（x11）設(shè)為自變量，土壤RAK含量設(shè)為因變量（y）.通徑分析結(jié)果如表4所示，各自變量對(duì)土壤RAK含量的相對(duì)重要程度為：土壤pH > WSK > SOM = TK = MK > NSAK = SAK = MK > SWC = AN.在土壤理化性質(zhì)中，土壤pH和SOM對(duì)土壤RAK的直接作用最大；在土壤鉀素中，土壤 WSK、TK和MK對(duì)土壤RAK的直接作用最大.對(duì)比間接通徑系數(shù)發(fā)現(xiàn)，土壤pH的間接通徑系數(shù)大于SOM的間接通徑系數(shù)，說明土壤pH對(duì)土壤RAK的間接作用較大.土壤WSK的間接通徑系數(shù)大于土壤TK和MK的間接通徑系數(shù)，說明土壤pH對(duì)土壤RAK的間接作用較大.土壤SAK的直接通徑系數(shù)和間接通徑系數(shù)均較小，對(duì)土壤RAK的影響程度相應(yīng)較小，可以忽略不計(jì).
基于以上分析，對(duì)土壤鉀素、土壤pH、SWC、SOM、TN和AN與土壤RAK之間進(jìn)行多元線性回歸分析.通過計(jì)算將x2、x3、x4、x5、x6、x10、x11共7個(gè)影響因子排除后，可以得到回歸方程：
y=-1.328+0.157x1+0.996x7+
0.997x8+0.998x9（1）
從方程（1）可以看出，x1、x7、x8、x9對(duì)y起主要作用.結(jié)合前面的結(jié)果，x9對(duì)土壤RAK所起的作用很小，可以將其進(jìn)行剔除后得到：
y=-1.328+0.157x1+0.996x7+0.997x8（2）
綜上可得，土壤pH是影響切挖邊坡土壤有效鉀的主要因素，WSK、NSAK對(duì)切挖邊坡土壤有效鉀的貢獻(xiàn)較大.
4 討 論
4.1 坡向?qū)η型谶吰峦寥览砘再|(zhì)的影響
坡向通過影響光照強(qiáng)度、土壤溫度、土壤含水量及養(yǎng)分含量等對(duì)土壤肥力、植物群落的構(gòu)成和分布產(chǎn)生影響［8-9］.本研究中，SWC在陽坡高于陰坡，半陽坡高于半陰坡.這可能與局部小氣候和植被類型差異有關(guān)，需要進(jìn)一步研究.土壤 pH在陽坡小于陰坡，這可能與不同坡向的土壤含水量差異有關(guān)，土壤水分對(duì)土壤pH有顯著負(fù)影響，即含水量高的地區(qū)反而土壤pH值低［10］.SOM含量在陽坡明顯高于陰坡，半陽坡明顯高于半陰坡.這可能是由于不同坡向熱量的差異造成的，陽坡和半陽坡接受的太陽輻射強(qiáng)度大，導(dǎo)致地表溫度更高，影響土壤微生物活性，進(jìn)而影響土壤有機(jī)質(zhì)的礦化和分解［11］.土壤TN和AN含量在陽坡明顯高于陰坡，半陽坡明顯高于半陰坡.這可能與不同坡向土壤有機(jī)質(zhì)含量的差異有關(guān)，土壤有機(jī)質(zhì)與全氮存在顯著相關(guān)性，當(dāng)土壤中有效碳源比較豐富時(shí)，固氮潛力較高，有利于全氮的積累［12］.
4.2 坡向?qū)η型谶吰峦寥棱浰匦螒B(tài)的影響
坡向可以影響土壤中礦物風(fēng)化和流失速率進(jìn)而影響土壤有效鉀含量及分布，還會(huì)由于太陽輻射的變化而影響土壤鉀濃度［13，14］.本研究中，土壤TK含量表現(xiàn)為陰坡顯著高于陽坡.土壤RAK含量表現(xiàn)為陽坡顯著高于陰坡，這可能與不同坡向土壤含水量的差異有關(guān).土壤水分是植物吸收礦質(zhì)養(yǎng)分的介質(zhì)，也是養(yǎng)分向植物根部運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)，對(duì)土壤鉀素有效性影響較大.有研究表明，當(dāng)土壤含水量增加時(shí)，土壤鉀的移動(dòng)性增強(qiáng)，從而使土壤鉀素有效性提高［15］.土壤WSK、SAK和NSAK含量均表現(xiàn)為陽坡高于陰坡.這可能是因?yàn)殛柶碌墓庹諒?qiáng)度和溫度均高于陰坡，植物根系與土壤的交換較強(qiáng)，非交換性鉀的釋放和轉(zhuǎn)化速度較快，遷移的鉀的擴(kuò)散速率和含量均增加，從而提高土壤的供鉀能力［16］.土壤NEK含量表現(xiàn)為陽坡高于陰坡，半陽坡明顯高于半陰坡.這可能是因?yàn)殛幤峦寥乐心軌虮恢参镏苯游绽玫腞AK含量很低，土壤NEK會(huì)緩慢轉(zhuǎn)化為RAK作為植物吸鉀的重要來源，從而導(dǎo)致陰坡土壤NEK含量降低［17］.土壤MK含量表現(xiàn)為陰坡顯著高于陽坡.這可能是因?yàn)殛柶鹿庹蛰^強(qiáng)且溫度較高，土壤微生物活性受到影響，促進(jìn)礦物鉀的釋放來補(bǔ)充植物生長需要的鉀素，從而致使陽坡的土壤MK含量較低［18］.
5 結(jié) 論
坡向?qū)η型谶吰虏煌螒B(tài)土壤鉀素有顯著影響.半陽坡和陽坡土壤的RAK、NEK含量更高，土壤的供鉀能力較高；半陰坡和陰坡土壤RAK含量較低，導(dǎo)致土壤生態(tài)環(huán)境主要受到鉀素的限制.土壤理化性質(zhì)對(duì)土壤鉀素也有影響，土壤pH、TN、AN 與NSAK、SAK、RAK均達(dá)到顯著或極顯著正相關(guān).土壤pH是影響切挖邊坡土壤有效鉀的主要因素，WSK、NSAK對(duì)切挖邊坡土壤有效鉀的貢獻(xiàn)較大.
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