和麗萍, 方向京, 李貴祥, 孟廣濤, 邵金平, 畢 波

(云南省林業(yè)科學(xué)院， 昆明 650204)

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昆陽磷礦植被修復(fù)土壤理化與生物學(xué)性狀的典型相關(guān)分析

和麗萍, 方向京, 李貴祥, 孟廣濤, 邵金平, 畢 波

(云南省林業(yè)科學(xué)院， 昆明 650204)

深入了解昆陽磷礦植被修復(fù)土壤理化性狀指標(biāo)與生物學(xué)各個(gè)性質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系，可為進(jìn)一步篩選土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)提供參考依據(jù)。選擇了昆陽磷礦旱冬瓜人工林6個(gè)不同植被恢復(fù)年限樣地，研究其土壤厚度、容重、孔隙度、毛管孔隙度、含水量、pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、全氮、有效磷、全磷、速效鉀、全鉀和土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、氮礦化速率、β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶、脲酶的關(guān)系，綜合土壤13個(gè)理化性狀指標(biāo)和6個(gè)生物學(xué)性狀指標(biāo)的典型相關(guān)分析得到4對(duì)典型變量，其典型相關(guān)系數(shù)分別為0.997 0，0.988 9，0.879 9，0.856 8，均達(dá)到極顯著水平(p≤0.01)，說明土壤理化性狀和生物學(xué)性狀存在顯著相關(guān)關(guān)系，而這兩組性狀的顯著相關(guān)主要是由土壤堿解氮、有機(jī)質(zhì)、有效磷、全磷、pH值和微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、氮礦化速率、脲酶的密切相關(guān)引起的，其中有機(jī)質(zhì)與微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、脲酶之間呈極顯著相關(guān)，有效磷、全磷與氮礦化速率、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量碳(MBC)也呈極顯著相關(guān)，堿解氮、pH值與微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、脲酶呈極顯著相關(guān)，全氮與β-葡萄糖苷酶、氮礦化速率、微生物生物量氮(MBN)呈極顯著相關(guān)。

土壤理化性狀; 生物學(xué)性質(zhì); 典型相關(guān)分析; 昆陽磷礦植被修復(fù)

昆陽磷礦是中國(guó)大型露天磷礦石生產(chǎn)基地之一，在國(guó)內(nèi)磷礦生產(chǎn)企業(yè)中具有重要的地位，為我國(guó)的磷化工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)[1]。但是多年來的開采，對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成了一定影響與破壞，誘發(fā)了一系列地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)環(huán)境問題。項(xiàng)目組前期通過植被修復(fù)，在保持磷礦開采同時(shí)有效扼制了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的退化，并逐步恢復(fù)已退化的礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)[2-3]。同時(shí)，植被的恢復(fù)與重建也促進(jìn)了土壤的形成發(fā)育，使土壤的性質(zhì)得到改善，土壤質(zhì)量及肥力明顯提高[4-9]，植被的恢復(fù)增加了礦山廢棄地土壤的養(yǎng)分含量[10]。

當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生改變時(shí)，土壤性質(zhì)隨之改變，各性質(zhì)之間的關(guān)系也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化[4]。典型相關(guān)分析是研究?jī)山M變量之間相關(guān)關(guān)系的一種統(tǒng)計(jì)方法，是把兩組變量間的相關(guān)變?yōu)閮蓚€(gè)新的變量之間的相關(guān)，而又不拋棄原來變量的信息[11-13]。這兩個(gè)新的變量分別是由第一組變量和第二組變量的線性組合構(gòu)成的。同時(shí)，相關(guān)系數(shù)的大小可以反映出變量之間所包含信息的重疊程度，這也是篩選土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的參考依據(jù)[14]。為了更深入地研究各個(gè)性質(zhì)之間的關(guān)系，本文通過典型相關(guān)性分析，探討昆陽磷礦廢棄地植被恢復(fù)土壤質(zhì)量之間的相互效應(yīng)，以尋求它們之間的內(nèi)在關(guān)系，為進(jìn)一步篩選土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

昆陽磷礦位于昆明市西南72 km，東經(jīng)103°31′10″—103°34′48″；北緯24°12′58″，滇池南端西側(cè)2 km處。研究區(qū)氣候?qū)儆诒眮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候。雨量充沛，日照充足，年平均溫度14.5℃，歷年平均降水量為917.7 mm，降雨占全年降水量的87%，屬于氣候溫和雨量適中的地區(qū)。，按“中國(guó)植被區(qū)劃”，該區(qū)在亞熱帶常綠闊葉林區(qū)域之內(nèi)，土壤主要為紅壤及沖積土。因長(zhǎng)期遭受人為破壞，常綠闊葉林已不存在，現(xiàn)有的各種植被類型都是在原有植被破壞后，經(jīng)過植被恢復(fù)過程而形成的次生植被。廣大的采區(qū)及排土場(chǎng)主要為平臺(tái)覆土。礦區(qū)周圍的植被大體可分為森林、灌叢、灌草叢和栽培植被四大類型。礦區(qū)附近的森林以暖溫性針葉林為主，主要有云南松(Pinusyunnanensis)次生林和華山松(Pinusarmandii)林，此外有以旱冬瓜為主的落葉闊葉林。灌叢主要由落葉灌木山柳(Clethrabarbinervis)和榛子(Corylusheterophylla)組成，其中也有一些常綠種類如杜鵑(Rhododendronsimsii&R.spp)、水紅木(Viburnumcylindricum)、楊梅(Myricarubra)等，但數(shù)量較少，另外在灌叢中零星生長(zhǎng)著云南松、華山松等喬木樹種，形成稀樹灌叢。灌草叢主要是由喬本科植物組成的禾草灌草叢。在禾草灌草叢中除草本植物外，常有少量灌木種類存在。栽培植被主要為旱地作物，在靠近村莊附近水分條件好處有小面積菜地。

1.2 試驗(yàn)材料

本研究所選樣地都是采用平臺(tái)覆土的方式進(jìn)行植被恢復(fù)的，但是覆土的厚度不一致，主要成分都是以采場(chǎng)剝離表土—紅壤為主，同白云巖、黑頁(yè)巖和風(fēng)化巖石混合而成，通過昆陽磷礦提供的2005年，2006年，2007年和2008年平臺(tái)覆土化學(xué)物理性質(zhì)比較，差異不明顯，所以在分析時(shí)只考慮0—20 cm土壤層的狀況。在礦區(qū)已經(jīng)植被恢復(fù)的土地上根據(jù)不同年代組合恢復(fù)模式選擇出8塊旱冬瓜人工林樣地(樣地概況詳見表1，2，其中以平臺(tái)覆土A，B為對(duì)照)作為研究對(duì)象，分別設(shè)定4個(gè)20 m×20 m的大樣方，然后在每個(gè)大樣方內(nèi)，根據(jù)研究的目的不同再分別設(shè)置2個(gè)小樣方進(jìn)行試驗(yàn)。于2010年7月中旬至8月中旬采樣。采樣方法為S形5點(diǎn)取樣混合四分法。對(duì)采回的土壤樣品先放在無太陽直射、相對(duì)無風(fēng)、清潔的房間自然風(fēng)干，再取風(fēng)干樣品100 g，用木錘搗碎后過20目尼龍篩，然后從中取50 g左右在瑪瑙研缽中進(jìn)一步磨細(xì)，充分研磨后使其全部過100目尼龍篩，研磨過后的樣品混勻，裝袋密封保存，貼標(biāo)簽、編號(hào)，以待測(cè)定。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 土壤理化性質(zhì)指標(biāo)測(cè)定 土壤容重、孔隙度測(cè)定采用環(huán)刀法、烘干法；土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用油浴加熱重鉻酸鉀容量法；土壤全氮、堿解性氮測(cè)定采用硫酸—高氯酸消化—堿解擴(kuò)散法、堿解擴(kuò)散法；土壤全磷、有效磷測(cè)定采用硫酸—高氯酸消化—鉬銻抗比色法、氟化銨—鹽酸提取—鉬銻抗比色法；土壤全鉀、速效鉀測(cè)定分別采用硫酸—高氯酸消化—火焰分光光度法、乙酸銨提取—火焰分光光度法；土壤pH值采用電位法[15]。

1.3.2 土壤生物學(xué)性狀指標(biāo)測(cè)定土壤微生物生物量C(MBC)和N(MBN)根據(jù)氯仿熏蒸提取法[16]測(cè)定；土壤礦化氮(N)采用厭氧培養(yǎng)法測(cè)定；土壤β-葡萄糖苷酶采用p-硝基苯-β-D-吡喃葡萄糖苷(PNG)作底物，37℃恒溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1 h，400 nm 處比色法測(cè)定[17-18]；脲酶活性按姚槐應(yīng)[16]的方法測(cè)定：稱新鮮土10 g，加入2 ml 甲苯，10 ml 100 g/kg 尿素溶液和20 ml pH值為6.8檸檬酸—磷酸緩沖液，搖勻后于38℃下培養(yǎng)3 h。培養(yǎng)結(jié)束后，用38℃水稀釋至100 ml，搖蕩，過濾，測(cè)定578 nm 處的吸光度。脲酶活性按釋放NH3-N mg/(kg·3 h)表示；酸性磷酸酶活性測(cè)定[16]：用ρ-硝基苯基磷酸酯為底物，加pH 5.5，0.1 mol/L的Tris的緩沖液測(cè)定酸性磷酸酶活性。

表1 各樣地概況一覽表

1.4 土壤數(shù)據(jù)分析

典型相關(guān)分析是一種研究?jī)山M變量間相關(guān)關(guān)系的多元統(tǒng)計(jì)分析方法，用以找出第一組p個(gè)變量的線性組合，同時(shí)找出第二組q個(gè)變量的線性組合，使其具有最大的相關(guān)，然后又在每一變量中找出第二對(duì)線性組合，使它們具有次大的相關(guān)，將此進(jìn)行下去，直到每組變量間相關(guān)系數(shù)被提取完為止，每對(duì)變量的表達(dá)式為：

U=a1x1+a2x2+…+apxp

(1)

V=b1y1+b2y2+…+bqyq

(2)

式中:a1，a2，…，ap和b1,b2,…，bq——待定系數(shù)，U和V間的相關(guān)系數(shù)，即“典型相關(guān)系數(shù)”，用來度量2個(gè)線性函數(shù)間的聯(lián)系強(qiáng)度，以提示“兩組”指標(biāo)間的內(nèi)部聯(lián)系，而這兩組指標(biāo)的內(nèi)容可以不同，研究中利用SAS軟件，以土壤理化性狀為“一組”指標(biāo)，土壤生物學(xué)性質(zhì)為“一組”指標(biāo)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 礦區(qū)植被恢復(fù)地土壤理化性狀

昆陽磷礦廢棄地土壤隨著恢復(fù)年限的增加，土壤物理結(jié)構(gòu)在不斷地改善，風(fēng)化逐步增強(qiáng)，致使大顆粒在逐漸減少，小顆粒在逐漸增加；土壤容重均比對(duì)照(1.50 g/cm3)大大減少，說明經(jīng)過植物的改良作用，對(duì)土壤特別是表層土壤的改良效果明顯，表層土壤的容重確實(shí)減小了，土壤的抗蝕性能也提高了；植被恢復(fù)初期，土壤孔隙度和毛管孔隙度總體增大，在群落恢復(fù)至10 a后，表層土壤孔隙度穩(wěn)定在50%以上，毛管孔隙度穩(wěn)定在42%以上；隨恢復(fù)年限的增加，礦區(qū)植被修復(fù)土壤含水量和土壤pH值隨恢復(fù)年限的增加，呈現(xiàn)先增后減現(xiàn)象，礦區(qū)恢復(fù)地表層土壤含水量10 a生林地達(dá)最大，pH值趨于中性；不同恢復(fù)年限土壤全氮量和堿解氮總的變化趨勢(shì)是隨著恢復(fù)年代的增加先減小再增大；礦區(qū)恢復(fù)地土壤全磷和速效P含量、全K和速效K隨植被恢復(fù)年限的增加呈增大的趨勢(shì)；不同恢復(fù)年限土壤有機(jī)質(zhì)隨恢復(fù)年代的增加呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)，從植被恢復(fù)土壤與對(duì)照土壤中有機(jī)質(zhì)比較分析來看，恢復(fù)初期的有機(jī)質(zhì)增長(zhǎng)速度最快，各樣地的土壤理化含量顯著高于未進(jìn)行植被恢復(fù)的對(duì)照樣地土壤含量水平。

2.2 礦區(qū)植被恢復(fù)地土壤生物學(xué)性狀

分析結(jié)果顯示，土壤微生物生物量隨恢復(fù)年限增加明顯，MBC和MBN比對(duì)照樣地CK(平臺(tái)覆土)分別增長(zhǎng)9%～14%(見表5)。氮礦化速率和三種酶活性也隨植被恢復(fù)年限增加顯著。經(jīng)過24 a的恢復(fù)，N礦化、β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶和脲酶分別大于對(duì)照組為2.5，2.6，1.3，2.7倍。

研究顯示，磷脂脂肪酸總和及指示器磷脂脂肪酸的比率在植被恢復(fù)期間大大的增加，表示不同的官能團(tuán)也發(fā)生了較大的變化(表6)。土壤叢枝菌根真菌磷酸脂肪酸標(biāo)記16∶1 ω5c隨植被恢復(fù)年限增加逐漸增加。另一種真菌磷酸脂肪酸標(biāo)記18∶2 ω6,9c 也隨恢復(fù)年限的增加而增加。此外，觀察到放線菌磷酸脂肪酸標(biāo)記17∶0 10Me和18∶0 10Me也顯著增加。革蘭氏陰性菌磷酸脂肪酸標(biāo)記18∶1 ω7c和17∶0 cyclo隨恢復(fù)年限增加而減少；而革蘭氏陽性菌磷酸脂肪酸標(biāo)記15∶0 iso隨恢復(fù)年限的增加而增加，從而導(dǎo)致明顯高于G+∶G-。植被修復(fù)后土壤比污染土壤具有較高的真菌/細(xì)菌比，但在恢復(fù)的整個(gè)過程中沒有顯著差異。

表2 不同恢復(fù)年限的土壤物理性質(zhì)

表3 不同恢復(fù)年限的土壤pH值及土壤全量養(yǎng)分

表4 不同恢復(fù)年限的土壤有機(jī)質(zhì)及土壤速效養(yǎng)分

表5 不同的恢復(fù)年限土壤微生物生物量和酶活性的變化

注：數(shù)值為三次重復(fù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，同一列中不同字母表示存在差異(p<0.05)。MBC：微生物碳，MBN：微生物氮。下同

表6 不同恢復(fù)年限磷酸脂肪酸標(biāo)記的變化 μg/g

2.3 礦區(qū)植被恢復(fù)地土壤理化性狀與生物學(xué)性狀的典型相關(guān)分析

設(shè)土壤理化性質(zhì)為變量x，生物學(xué)特性為變量y，理化性狀指標(biāo)：土壤厚度(x1)、容重(x2)、孔隙度(x3)、毛管孔隙度(x4)、含水量(x5)、pH值(x6)、有機(jī)質(zhì)(x7)、堿解氮(x8)、全氮(x9)、有效磷(x10)、全磷(x11)、速效鉀(x12)、全鉀(x13)；生物學(xué)特性指標(biāo)：微生物生物量碳(MBC)(y1)、微生物生物量氮(MBN)(y2)、氮礦化速率(y3)、β-葡萄糖苷酶(y4)、酸性磷酸酶(y5)和脲酶(y6),進(jìn)行典型相關(guān)分析，得到6組典型變量。

表7 礦區(qū)植被恢復(fù)地土壤理化性狀與生物學(xué)性狀的典型相關(guān)分析結(jié)果

注：**表示相關(guān)性達(dá)極顯著水平(p≤0.01)，*表示相關(guān)性達(dá)顯著水平(p≤0.05)。

從表8可以看出，第1組相關(guān)系數(shù)(0.997 0)、第2組相關(guān)系數(shù)(0.988 9)、第3組相關(guān)系數(shù)(0.879 9)和第4組相關(guān)系數(shù)(0.856 8)達(dá)到極顯著水平，第5，第6組均不顯著。

2.4 典型變量和與典型變量有關(guān)形狀的相關(guān)系數(shù)

提取前4組典型變量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其中U表示土壤理化性狀綜合含量；V表示土壤生物學(xué)性狀綜合質(zhì)量。

礦區(qū)植被恢復(fù)地土壤化學(xué)性狀與物種多樣性性狀的第1組、第2組、第3組和第4組典型變量(U1，V1，U2，V2，U3，V3，U4，V4)具有顯著性意義，由于數(shù)據(jù)單位不統(tǒng)一，可通過換算的標(biāo)準(zhǔn)變量的典型相關(guān)換算系數(shù)來分析變量(U，V)間的相關(guān)關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)化線性組合由表8可知，第1組標(biāo)準(zhǔn)化線性組合為：

表8 典型變量和與典型變量有關(guān)形狀的相關(guān)系數(shù)

U1=0.0618x1+0.0546x2+0.0919x3+0.0598x4-0.0916x5+0.1372x6-1.1795x7-0.2985x8+0.3092x9-0.1255x10+0.0998x11-0.0171x12-0.0249x13V1=1.2589y1-0.1763y2-0.0401y3-0.2996y4+0.2276y5+0.0000y6

第2組標(biāo)準(zhǔn)化線性組合為：

U2=0.1860x1+0.2461x2-0.0756x3+0.1880x4-0.4134x5-0.1654x6-2.2626x7+0.8665x8+0.6544x9-2.4677x10+2.0871x11+0.5075x12-0.0702x13

V2=0.2163y1-0.8913y2+1.4065y3+0.2503y4-0.5905y5-0.2491y6

第3組標(biāo)準(zhǔn)化線性組合：

U3=-0.2348x1-0.4330x2-0.0476x3-0.1192x4+0.4212x5-2.2412x6-6.0717x7+6.6234x8-1.5867x9-4.0176x10+3.1081x11+1.9957x12+0.4528x13

V3=1.4933y1-1.6028y2+0.7868y3-0.5552y4+0.5740y5-0.9804y6

第4組標(biāo)準(zhǔn)化線性組合：U4=-0.2683x1+0.1392x2-0.9174x3-0.5411x4+0.3447x5+0.8831x6+1.0113x7+2.1290x8-2.0469x9+1.4021x10-0.9755x11-0.9435x12+0.5072x13V4=-0.6013y1-1.7453y2-2.5739y3+3.8294y4+0.5710y5+0.5161y6

從以上4組標(biāo)準(zhǔn)化線性組合中可以看出，達(dá)到極顯著的第1，2，3和4組典型變量中，在U1各系數(shù)中，土壤理化性狀起主要作用的是x7，即土壤有機(jī)質(zhì)，土壤生物學(xué)性狀中起主要作用的是y1，即微生物生物量碳(MBC)，說明土壤有機(jī)質(zhì)與微生物生物量碳(MBC)顯著相關(guān)；U2各系數(shù)中，土壤理化性狀起主要作用的是x7，x10和x11，即有機(jī)質(zhì)、有效磷和全磷，生物學(xué)性狀中起主要作用的是y3和y2，即氮礦化速率和微生物生物量氮(MBN)，說明土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷和全磷與氮礦化速率和微生物生物量氮(MBN)顯著相關(guān)；U3各系數(shù)中，土壤理化性狀起主要作用的是x8，x7，x10，x11和x6，即堿解氮、有機(jī)質(zhì)、有效磷、全磷和pH值，生物學(xué)性狀中起主要作用的是y1，y2和y6，即微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和脲酶，說明土壤堿解氮、有機(jī)質(zhì)、有效磷、全磷和PH值與微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和脲酶顯著相關(guān)；在U4各系數(shù)中，土壤理化性狀起主要作用的是x8和x9，即堿解氮和全氮，生物學(xué)性狀中起主要作用的是y4，y3，y2即β-葡萄糖苷酶、氮礦化速率、微生物生物量氮(MBN)，說明土壤堿解氮和全氮與樣β-葡萄糖苷酶、氮礦化速率、微生物生物量氮(MBN)關(guān)系密切。

3 結(jié)論與討論

1) 恢復(fù)初期，昆陽磷礦植被修復(fù)土壤孔隙度和毛管孔隙度總體增大；隨著恢復(fù)年限的增加，土壤容重均比對(duì)照大大減少，土壤含水量和pH值呈現(xiàn)先增后減現(xiàn)象；全氮和堿解氮含量總的變化趨勢(shì)是先減小再增大；全磷和速效磷、全鉀和速效鉀含量呈增大趨勢(shì)；有機(jī)質(zhì)呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)；植被恢復(fù)促進(jìn)了土壤微生物群體的生長(zhǎng)，也刺激了土壤β-葡萄糖苷酶、脲酶和酸性磷酸酶活性。

2) 研究發(fā)現(xiàn)，隨著植被恢復(fù)年限的增加，土壤性質(zhì)隨之改變，各性質(zhì)之間的關(guān)系也發(fā)生了相應(yīng)的變化。研究不同植被修復(fù)土壤理化性狀及生物學(xué)性狀指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系不僅可以反映出土壤各個(gè)性質(zhì)之間的密切程度，有助于合理解釋植被恢復(fù)與土壤性質(zhì)的變化之間的響應(yīng)，而且還可以通過土壤各個(gè)性質(zhì)的直接、間接影響程度建立土壤各屬性指標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換函數(shù)。同時(shí)，相關(guān)系數(shù)的大小可以反映出變量之間所包含信息的重疊程度，這也是篩選土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的參考依據(jù)[14]?；谳^多的目標(biāo)性狀，本研究借助新的多元統(tǒng)計(jì)方法——典型相關(guān)分析法對(duì)包含不同數(shù)量性狀指標(biāo)的兩組變量進(jìn)行相關(guān)關(guān)系研究，并使兩組變量構(gòu)成彼此獨(dú)立而不相關(guān)的典型變量，而且每組變量的數(shù)目可以是不等的，進(jìn)行多個(gè)數(shù)量性狀綜合選擇。

3) 標(biāo)準(zhǔn)化線性組合系數(shù)反映了各單個(gè)變量對(duì)典型變量這個(gè)綜合指標(biāo)的影響，系數(shù)值越大影響越顯著，對(duì)應(yīng)的變量即為該典型變量的主要變量。研究表明，土壤理化性狀和生物學(xué)性狀存在相關(guān)關(guān)系，而這兩組性狀的顯著相關(guān)主要是由土壤堿解氮、有機(jī)質(zhì)、有效磷、全磷和pH值和微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、氮礦化速率、脲酶的密切相關(guān)引起的，其中有機(jī)質(zhì)與微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、脲酶呈極顯著相關(guān)，有效磷、全磷與氮礦化速率、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量碳(MBC)呈極顯著相關(guān)，堿解氮、pH值與微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、脲酶極顯著相關(guān)。

4) 土壤各個(gè)性質(zhì)之間相關(guān)系數(shù)的大小可作為篩選土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的參考依據(jù)[5]，通過典型相關(guān)分析，初步篩選出土壤堿解氮、有機(jī)質(zhì)、有效磷、全磷和pH值可作為昆陽磷礦植被修復(fù)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的理化特性指標(biāo)，微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、氮礦化速率和脲酶可作為昆陽磷礦植被修復(fù)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的生物學(xué)特性指標(biāo)。

5) 本研究?jī)H對(duì)礦區(qū)修復(fù)土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)中的主要影響土壤質(zhì)量的指標(biāo)作了初步的研究，土壤質(zhì)地、土壤機(jī)械組成、土壤抗沖性沒有研究，這些都是土壤物理性質(zhì)中較重要的參數(shù)，下一步應(yīng)對(duì)此進(jìn)行深入的研究。

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Analysis of Canonical Correlation Between Soil Physical, Chemical and Soil Biological Properties in Vegetation Restoration Area of Kunyang Phosphorite Mine

HE Liping, FANG Xiangjing, LI Guixiang, MENG Guangtao, SHAO Jinping, BI Bo

(YunnanAcademyofForestry,Kunming,Yunnan650204;China)

In order to understand the relationship between soil physical and chemical properties as well as biological charateristics of the various indicators in vegetation restoration area of Kunyang phosphoritemine, apatite plantations with eight different vegetation restoration years in Kunyang were selected to examine the soil thickness, bulk density, porosity and capillary porosity, water content, pH value, organic matter, alkali-hydro nitrogen, total nitrogen, total phosphorus, available phosphorus, available potassium, total potassium and soil microbial biomass carbon (MBC), microbial biomass nitrogen (MBN), nitrogen mineralization rate, beta glycosidase enzymes, acid phosphatase, urease, 4 typical variables were obtained through canonical correlation analysis for the relationship between 13 soil physicochemical property indexes and 6 soil biological character indexes, and the canonical correlation coefficients were 0.997 0, 0.988 9, 0.879 9 and 0.997 0, respectively, which have reached very significant level (p≤0.01) .There were significant correlation between soil physical and chemical properties and biological properties. Organic matter and MBC, MBN were very significantly correlated, urease, effective phosphorus, total phosphorus and nitrogen mineralization rate and MBN, MBC were significantly correlated, alkali solution nitrogen, pH, MBC, MBN, urease were significantly related to total nitrogen and beta glycosidase enzymes, MBN, nitrogen mineralization rate were significantly related.

soil physical and chemical properties; biological properties; analysis of canonical correlation; vegetation restoration area of Kunyang phosphorite mine

2014-05-21

2014-07-14

國(guó)家自然科學(xué)資助項(xiàng)目(41361076)；“十二五”環(huán)境領(lǐng)域國(guó)家科技計(jì)劃課題(2012 BAC09 B03)

和麗萍(1972—),女,云南麗江人,副研究員,主要從事土壤生態(tài)學(xué)和山地災(zāi)害恢復(fù)研究。E-mail:kmhlp@sina.com

李貴祥(1975—),男,云南祿豐人,副研究員,主要從事林業(yè)生態(tài)工程、水土保持研究。E-mail:lguxiang7558@126.com

S156

1005-3409(2015)02-0058-06