杨梅主产区土壤肥力空间异质性及其影响因素——以浙江仙居和临海为例

【目的】阐明杨梅主产区土壤肥力的空间异质性,探寻影响土壤肥力的主要因素。【方法】依据杨梅(Myrica rubra)产区分布情况和适宜种植区域分布状况,筛选出浙江省杨梅主产区台州市仙居县和临海市的部分区域作为研究区,利用1 km×1 km网格法布点,采集了100个杨梅表层土壤样品(0~20 cm),通过地统计学方法探究土壤肥力的空间异质性。【结果】研究区杨梅土壤平均pH值4.48,有机碳含量(w,后同)18.21 g·kg^(-1),碱解氮含量115.01 mg·kg^(-1),有效磷含量15.57 mg·kg^(-1),速效钾含量239.23 mg·kg^(-1)。杨梅主产区土壤有机碳含量、碱解氮含量、有效磷含量和速效钾含量低值区主要分布在临海东部,高值区则主要分布在仙居西部;pH值高值区主要分布在仙居东部,低值区则主要分布在仙居和临海的西部。土壤综合肥力评价指数的结果表明,仙居西部和临海西部土壤较肥沃,仙居东部和临海东部土壤较贫瘠。Pearson相关性分析结果表明,树龄与土壤有机碳含量呈显著正相关(p<0.05),海拔与土壤碱解氮含量呈极显著正相关(p<0.01),而坡向与速效钾含量呈显著负相关(p<0.05)。结构方程模型结果表明,树龄对有机碳含量有显著正影响(p<0.05),海拔对碱解氮含量有显著正影响(p<0.05),对速效钾含量有显著负影响(p<0.05),坡向对速效钾含量有显著负影响(p<0.05)。【结论】杨梅主产区土壤酸化和肥力失衡问题严重,应该增加仙居东部和临海东部的肥料投入和加强日常管理,适当控制仙居西部和临海西部的肥料施用量,同时还应增加研究区磷肥的施用。为缓解仙居西部和临海西部土壤酸化问题,可利用生石灰、有机肥和生理碱性肥料进行改良。

浙江亚热带自然保护区土壤养分空间异质性及其影响因素

【目的】揭示亚热带国家自然保护区的土壤养分空间变异特征及其影响因子,为中国亚热带丘陵地区的珍稀植被和天然生态系统的保护提供理论依据。【方法】以浙江清凉峰国家级自然保护区内龙塘山-顺溪坞的土壤养分为研究对象,采用经典统计学和地统计学方法对龙塘山-顺溪坞土壤的pH、有机质、全氮、全磷、全钾质量分数进行了系统分析,并探究了其主要影响因子。【结果】龙塘山-顺溪坞保护区内土壤整体呈酸性,有机质、全磷、全氮、全钾质量分数平均值分别为65.04、0.67、1.63、18.45 g·kg−1,均属于中等程度变异。半方差分析结果表明:土壤有机质、全氮、全钾表现为强烈空间自相关性,土壤pH、全磷表现为中等空间自相关性,说明研究区土壤养分主要受结构性因素影响。全局Moran’s I指数显示:土壤有机质的空间自相关达到显著水平,其空间分布较为聚集,而土壤pH分布趋于随机性。Kriging插值结果显示:多种养分的空间分布较为碎片化,斑块特征显著。相关性分析显示:土壤有机质和全氮与海拔、容重、坡度呈显著相关(P<0.05),并且有机质和全氮之间呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】4种土壤养分均表现出较为明显的空间异质性,海拔和容重分别与研究区土壤有机质和全氮空间变异的相关性较强。

清凉峰自然保护区土壤阳离子交换量的剖面分布特征及其影响因素

为探究南方典型山区自然林地土壤阳离子交换量(CEC)在垂直剖面上的变化特征和影响因素,以清凉峰自然保护区内不同海拔梯度下采集的20个土壤剖面为研究对象,分析了土壤阳离子交换量、肥力指标和粒径特征,揭示了土壤阳离子交换量与相关指标的内在关系。结果表明:表层土壤[0~10 cm)、表下层土壤[10~30 cm)和心土层土壤[30~60 cm]的阳离子交换量均值分别为36.07、20.29、14.86 cmol/kg,整体处于三级以上水平;土壤阳离子交换量随着剖面深度的增加而下降,表层与表下层、心土层土壤的阳离子交换量均存在显著差异。土壤阳离子交换量的高低与不同土层的有机质、速效钾、碱解氮及速效磷的变化较为一致。相关分析显示,表层土壤阳离子交换量与有机质、速效钾呈显著正相关(P<0.05),表明有机质对土壤阳离子交换量会产生一定的影响且阳离子交换量对钾具有重要的保蓄功能。随着剖面深度增加,土壤中砂粒增加,黏粒减少,质地变轻,因此表层和表下层土壤阳离子交换量与砂粒均呈显著负相关(P<0.05),表层土壤阳离子交换量与黏粒呈极显著正相关(P<0.01),表明黏粒是土壤阳离子交换量的主要贡献者。不同土壤类型之间相同深度土层的阳离子交换量也存在一定的差异性,主要随海拔高度发生有规律的变化,表明不同类型土壤的保肥供肥和缓冲能力存在差异。

浙江清凉峰自然保护区土壤肥力指标空间变异及其影响因素

为了探究清凉峰自然保护区内华南野生梅花鹿主要栖息地千顷塘的土壤肥力指标的空间变异规律及其相关影响因子,采用经典统计学和地统计学方法对千顷塘土壤pH、有机质、全磷、全氮、全钾含量进行了系统分析,并探讨了其主要影响因子。结果显示:千顷塘保护区内土壤整体呈酸性,区域内有机质、全磷、全氮、全钾含量均值分别为72.44、0.45、1.91、23.16 g/kg,所有指标均呈现中等程度变异。半方差分析结果表明,指数模型为pH、全磷、全氮、全钾的最佳拟合模型,球状模型为有机质最佳拟合模型,pH、全磷、全钾空间自相关强烈,显示其空间变异主要受结构性因素影响,有机质和全氮空间自相关程度中等,说明随机因素存在一定影响。全局Moran′s I指数检验结果显示,有机质、全磷和全氮存在显著空间自相关,在空间上呈现聚集分布。所有肥力指标的空间分布较为连贯,条带状分布特征显著,总体呈现由边缘向中间降低趋势;相关性分析显示,土壤有机质、全磷、全氮、全钾与海拔、容重和植被类型呈显著相关性;回归分析表明,在所有环境因子中,容重对各类元素的方差解释最大,是影响千顷塘土壤肥力因子空间异质性的主控因素。研究可为南方丘陵地区人为扰动较小的林地土壤肥力特征及影响因子解译提供重要科学意义。

土地利用变化后不同种植年限香榧土壤微生物群落的组成及多样性

为探究毛竹林改种香榧后以及香榧种植年限的增加对土壤微生物群落结构特征的影响,并研究其与土壤肥力因子的关系,运用高通量测序技术,研究毛竹林、香榧5a、香榧+山稻5a、香榧10a和香榧30a土地利用方式下土壤微生物群落组成及多样性的变化.结果表明土地利用改变后,土壤中细菌群落的Shannon指数和Chao l指数显著增加,Simpson指数在香榧30a处显著增加,而Shannon指数在香榧30a土壤中显著降低;真菌群落的Simpson指数和Chao1指数在不同土地利用方式下均无显著变化,Shannon指数在香榧30a土壤中显著降低.土壤微生物群落在属水平上的PCoA分析显示,土地利用方式对细菌和真菌群落结构变化有显著影响,其中香榧5a和香榧+山稻5a的菌群结构最为相似.土壤细菌优势菌门主要包括酸杆菌门、变形菌门、放线菌门和绿弯菌门,土地利用方式改变后,土壤细菌属的组成也发生了显著改变,多数优势细菌群落随着种植年限增加丰度减少;土壤真菌的优势菌门主要包括子囊菌门、担子菌门和接合菌门,其群落变化特征与细菌类似.RDA分析结果显示,土壤肥力指标包括:pH、有机质、速效磷、速效钾和水溶性有机碳氮与土壤微生物群落显著相关,是影响土壤微生物优势群落的主要驱动因子.

浙江省香榧主产区土壤重金属空间异质性及其生态风险

香榧(Torreya grandis cv.Merrillii)是我国特有的一类经济树种.目前关于香榧的研究大都关注于果实的品质以及高产措施等,对香榧林地土壤重金属污染的研究鲜见报道.为探明其污染状况,选择位于浙江省会稽山脉附近的香榧集中种植区[诸暨、嵊州、柯桥和东阳四市(区)]作为研究对象,系统地采取了121个土壤样品(0~20 cm),对其中的13种重金属(As、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Sb、Sn、V和Zn)进行分析.同时结合主成分分析方法构建最小数据集,筛选出能最大程度代表土壤重金属元素信息的6种元素(As、Cd、Cr、Cu、Ni和Zn),利用地统计学等空间分析方法研究筛选所得的6种重金属空间异质性并评价其潜在生态风险.结果表明,研究区重金属平均ω(As)、ω(Cd)、ω(Cr)、ω(Ni)、ω(Cu)和ω(Zn)分别为14.23、0.14、49.08、27.05、28.20和109.93 mg·kg^(-1).通过半方差理论模型拟合得出研究区土壤Cr、Ni和Zn具有强烈的空间自相关性,而Cd、Cu和As空间自相关性处在中等水平.克里格插值揭示了研究区土壤重金属的空间分布格局,东阳市ω(Cd)、ω(Cr)和ω(Ni)呈低值分布,而诸暨市局部地区存在ω(Cd)、ω(Cr)和ω(Ni)的高值分布,其中诸暨市、柯桥区和嵊州市Cd积累较多,As在研究区土壤中的局部积累最严重,高值主要分布在诸暨市的西部和嵊州市东部地区.单因子污染指数和内梅罗污染指数结果显示,研究区6种重金属均存在超标现象,呈现出不同程度的累积特征.诸暨市重金属的分布受早期铜矿开采以及长期过度施肥影响,其他地区重金属的积累情况主要是由香榧种植户不合理的施肥方式尤其是磷肥和有机肥的过度使用等集约经营措施造成.潜在生态风险评价结果表明,研究区整体处于轻度危害程度,其中以Cd的潜在风险最大.