贵州脆弱生态区三种森林类型土壤碳氮磷含量及储量分布特征

为探究不同森林类型的土壤养分贮存能力,以贵州喀斯特脆弱生态区3种森林类型(柳杉针叶林、枫香阔叶林及二者组成的针阔混交林)土壤为研究对象,分析不同森林类型土壤有机碳、全氮、全磷含量及储量的分布特征,并探讨土壤碳、氮、磷含量及储量与叶片、枯落物、腐殖质碳、氮、磷之间的耦合关系。结果表明,(1)针叶林土壤有机碳含量为26.51 g·kg^(-1)、全氮含量为1.18 g·kg^(-1)、全磷含量为0.44 g·kg^(-1);阔叶林土壤有机碳含量为22.95 g·kg^(-1)、全氮含量为1.06 g·kg^(-1)、全磷含量为0.39 g·kg^(-1);针阔混交林土壤有机碳含量为30.02 g·kg^(-1)、全氮含量为1.17 g·kg^(-1)、全磷含量为0.40 g·kg^(-1)。针叶林土壤有机碳储量为48.62 t·hm^(-2)、全氮储量为2.16 t·hm^(-2)、全磷储量为0.81 t·hm^(-2);阔叶林土壤有机碳储量为48.13 t·hm^(-2)、全氮储量为2.21 t·hm^(-2)、全磷储量为0.84 t·hm^(-2);针阔混交林土壤有机碳储量为60.43 t·hm^(-2)、全氮储量为2.37 t·hm^(-2)、全磷储量为0.80 t·hm^(-2)。(2)林型变化对土壤有机碳、全磷含量及有机碳储量存在显著影响,针阔混交林有机碳含量及储量均显著高于针叶林和阔叶林,而针叶林全磷含量显著高于阔叶林。(3)林型变化对全氮含量、全氮储量及全磷储量均无显著影响。(4)相关性分析结果表明,叶片、枯落物及腐殖质碳、氮、磷含量与土壤碳、氮、磷含量及储量之间均存在不同程度的相关关系。综上所述,研究区针阔混交林中有机碳含量及储量具有明显优势,而针叶林中全磷含量具有明显优势,叶片、枯落物及腐殖质养分与土壤养分存在不同程度的相关性。

西南喀斯特地区马尾松人工林林龄对土壤理化性质的影响

【目的】了解西南喀斯特地区不同龄组马尾松(Pinus massoniana)人工林土壤理化性质变化,综合分析地形因子、林分特征及植物多样性指标对土壤性质的影响,为退化喀斯特地区环境治理提供参考。【方法】在贵州省遵义市凤冈县,选取中龄林、近熟林和过成熟林3个龄组系列共11个马尾松人工林样地,样地按25.82 m×25.82 m方形设置,调查乔木层植物种名、高度及胸径,同时记录样地海拔、坡位、坡度及各样地主要物种组成,在每个样地的西南、西北、东北、东南、中共5个方位设置5个2 m×2 m的灌木样方,调查灌木层植物种名及株数,在每个灌木样方内设置1 m×1 m的草本样方,调查草本层植物种名和盖度,量化马尾松人工林土壤理化性质变化并分析其影响因子。【结果】不同龄组之间马尾松人工林土壤容重、孔隙度、含水量、有机碳含量、全磷含量均无显著差异(P>0.05),而全氮含量在[0,20)cm土层随林龄的增长呈先升高后降低,碱解氮含量在[20,40)cm土层随林龄的增长逐步降低,速效磷含量在[0,20)cm和[20,40)cm土层随林龄的增长呈先降低后升高的趋势(P<0.05);马尾松人工林土壤容重、孔隙度和含水量在同一龄组[0,20)cm和[20,40)cm的两土层之间均无显著差异(P>0.05),中龄林、近熟林和过成熟林的土壤有机碳含量、近熟林和过成熟林的全氮含量和碱解氮含量、过成熟林的全磷含量和速效磷含量在[0,20)cm和[20,40)cm两土层之间均有显著差异(P<0.05),均随土层的加深而降低;相关性分析表明,地形因子、林分特征和植物多样性指标均是影响马尾松人工林土壤物理性质和养分变化的因素,逐步回归分析显示影响土壤物理性质变化的因素主要是林分密度和植物多样性指标,而地形因子、林分特征和植物多样性均是影响土壤养分的因素。RDA分析表明林分特征解释马尾松人工林土壤理化性质变异的36.60%,植物多样性解释土壤理化性质变异的27.00%,地形因子解释土壤理化性质变异的10.30%。【结论】龄组变化对马尾松人工林土壤氮磷含量产生了显著影响,马尾松人工林的经营管理过程中应随着马尾松的生长发育适当添加氮肥和磷肥以维持马尾松人工林的生产力和可持续发展,而龄组变化对土壤物理性质没有显著影响,林分密度和树高是影响土壤理化性质变化的主要因子。