黔中马尾松成熟林表层土壤养分与林分结构的异质性及其耦合关系

在贵州省安顺市平坝区马尾松成熟林中设置82个10 m×10 m的网格样地,选取土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷和速效钾等土壤养分指标以及郁闭度、蓄积、密度、胸径多样性指数和树高多样性等林分结构,应用描述性统计、半变异函数方法分析土壤养分及林分结构的异质性特征,应用典型RDA排序方法研究土壤养分与林分结构间的相互作用,以期探明黔中地区马尾松成熟林中土壤养分及林分结构间的耦合关系.结果表明:土壤养分变异系数为16.728%~35.167%,林分结构为11.641%~50.871%,均属于中等变异程度;土壤养分与林分结构均存在强烈的自相关,土壤养分自相关范围为7.800~22.191 m,林分结构为11.40~19.75 m;土壤有机质和速效钾两种土壤养分指标对林分结构的影响最显著,说明这两种土壤养分元素对马尾松林木的分布、生长及发育影响较大.其中,有机质显著影响蓄积、胸径多样性指数和郁闭度;速效钾显著影响树高多样性指数和密度.

黔中马尾松成熟林土壤养分空间异质性研究

在贵州平坝8200 m2的马尾松成熟林中设82个10 m×10 m的网格样地,分别采集网格中心0~5 cm(a层)、5~10 cm(b层)和10~20 cm(c层)3个垂直土样,测定土壤有机质(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、速效氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)7项养分指标,采用经典与地统计学方法分析土壤空间分布特征,为黔中马尾松林可持续经营提供理论参考。研究结果表明:①土壤SOC、TP、AP、TN、AN、TK和AK变异系数为24.25%~60.48%,均属于中等变异程度;SOC c变异最大,TP b变异最小;SOC c、TK c和TN c最大值与最小值倍数为26.13、23.45和11.63倍,CV分别是60.48%、45.74%和50.48%,变异程度相对较大。土壤中除AP、TK两种养分外,SOC、TN、TP、AN和AK含量随土层厚度的增加而变小。②除TP a、TN c外,其余土壤养分R2决定系数均>0.5,说明其模型拟合度较好;AN b、AK b结构方差比<0.75,两者空间属于中等相关,其余结构方差比均>0.75,说明土壤养分在研究尺度上存在强烈的空间自相关性。③AP空间分布呈带状,含量由西向东逐渐降低,SOC、TP、TN、AN、TK和AK空间分布呈斑块状和环状分布;SOC、TP、AN、TP西北与西南呈相反分布,且西北含量最高,西南最低;TN、TK和AK中坡位含量相对较高,由中心向四周逐渐递减。