利用主成分分析对不同覆盖时间毛竹林土壤质量进行评价——以浙江长兴毛竹林为例

为探究不同覆盖时间对毛竹(Phyllostachys edulis)林土壤理化性质的影响,选择不同覆盖时间(覆盖1 a、连续覆盖2、3 a)的毛竹林,测定并分析了不同土层深度(d)(0<d≤20 cm、20 cm<d≤40 cm)土壤理化性质的差异,将16个理化指标运用主成分分析法进行分析,用以综合评价毛竹林土壤质量。研究结果表明:毛竹林覆盖经营显著提高了表层(0<d≤20 cm)土壤含水量、最大持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度和总孔隙度,降低了土壤密度,土壤结构得到改善,但均随覆盖时间的增加呈降低趋势;连续覆盖2 a后,毛竹林土壤有机碳和速效养分(碱解氮、有效磷、速效钾)质量分数最高,全氮和全磷质量分数持续增加。对于较深层(20 cm<d≤40 cm)土壤,覆盖导致土壤密度增加,土壤含水量和田间持水量呈下降趋势;在连续覆盖3 a后才对其田间持水量、pH、全氮和碱解氮质量分数、全钾质量分数产生显著影响,其中全氮质量分数显著增加,田间持水量、pH、碱解氮和全钾质量分数显著降低。运用主成分分析法,得到不同覆盖时间毛竹林的土壤质量综合排序,0<d≤20 cm土层土壤质量从高到低依次为:连续覆盖2 a、覆盖1 a、连续覆盖3 a、未覆盖;20 cm<d≤40 cm土层土壤质量从高到低依次为:覆盖1 a、未覆盖、连续覆盖3 a、连续覆盖2 a。短期的覆盖经营(1~2 a)对于提升土壤质量具有促进作用,但是长期连续覆盖(≥3 a),土壤酸化程度加剧且质量显著降低。