裴忠雪, 武 燕,2, 王 瓊, 仲召亮, 任蔓莉, 魏晨輝, 路嘉麗, 王文杰

(1.東北林業(yè)大學(xué) 森林植物生態(tài)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 哈爾濱 150040;2.大慶師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院, 黑龍江 大慶 163712)

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松嫩平原土壤孔隙指標(biāo)與其他土壤指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系

裴忠雪1, 武 燕1,2, 王 瓊1, 仲召亮1, 任蔓莉1, 魏晨輝1, 路嘉麗1, 王文杰1

(1.東北林業(yè)大學(xué) 森林植物生態(tài)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 哈爾濱 150040;2.大慶師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院, 黑龍江 大慶 163712)

為了研究東北地區(qū)黑土區(qū)土壤物理性質(zhì)變化對(duì)土壤功能維持的影響，選取松嫩平原的土壤樣品作為試驗(yàn)材料，測(cè)定了土壤物理指標(biāo)中3個(gè)孔隙相關(guān)指標(biāo)包括土壤比表面積、容重和孔隙度，10個(gè)土壤理化及肥力相關(guān)指標(biāo)包括土壤pH值、電導(dǎo)率(EC)、土壤含水量、土壤有機(jī)碳(SOC)、全氮(TN)、堿解氮(AN)、全鉀(TK)、速效鉀(AK)、全磷(TP)、速效磷(AP)。結(jié)果顯示：3個(gè)指標(biāo)與其他指標(biāo)顯著相關(guān)個(gè)數(shù)及相關(guān)系數(shù)R2顯示，土壤容重與土壤肥力及理化性質(zhì)變化相關(guān)性最高。不同物理指標(biāo)對(duì)于表征土壤肥力的功能存在差異性，簡(jiǎn)單線性回歸與逐步回歸均發(fā)現(xiàn)類似的規(guī)律：土壤的比表面積與土壤含水量的相關(guān)性最強(qiáng)(R2=0.24，slope=0.085)，表明土壤比表面積越大，土壤持水能力越強(qiáng)；土壤容重與土壤SOC含量相關(guān)程度最強(qiáng)(R2=0.21，slope=-24.92)，而土壤的孔隙度與TN含量的相關(guān)程度最高(R2=0.08，slope=0.02)。3個(gè)指標(biāo)與養(yǎng)分的不同形式的相關(guān)性分析結(jié)果顯示：它們多與全量養(yǎng)分(TN、TK、TP)相關(guān)性較高(R2=0.058)，而與養(yǎng)分速效量(AN、AK和AP)相關(guān)性較弱(R2=0.026)。

土壤物理性質(zhì); 相關(guān)性; 回歸分析

東北松嫩平原是我國(guó)重要的糧食基地[1-3]，但是土壤退化趨勢(shì)嚴(yán)重，已經(jīng)進(jìn)行了大量土壤肥力[1,4-5]、土壤碳庫(kù)[6-8]、土壤鹽堿化[9-11]等方面的研究，但對(duì)于土壤物理性質(zhì)的研究則相對(duì)較少。對(duì)物理性質(zhì)與其他土壤性質(zhì)的關(guān)系及相關(guān)性研究，有助于解釋土壤退化的物理性質(zhì)基礎(chǔ)，在以往多集中研究土壤理化性質(zhì)和肥力相關(guān)指標(biāo)退化的基礎(chǔ)上，急需從物理性質(zhì)角度闡述退化機(jī)制、提出生態(tài)恢復(fù)治理的可能建議與措施[12]。

土壤的物理性質(zhì)是指土本身由于三相組成部分的相對(duì)比例關(guān)系不同所表現(xiàn)的物理狀態(tài)以及固、液兩態(tài)相互作用時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)，其重要性最近越來(lái)越獲得重視。與土壤肥力維持相關(guān)的物理指標(biāo)包括土壤比表面積、土壤容重和土壤孔隙度等[12-13]，而本文我們介紹的土壤物理指標(biāo)主要包括土壤孔隙相關(guān)的土壤比表面積、容重和孔隙度三個(gè)指標(biāo)。其中土壤比表面積指的是單位質(zhì)量或者單位體積的土壤總表面積，是研究土水系統(tǒng)中能量和物質(zhì)交換極為重要的參數(shù)，其大小取決于土壤顆粒大小、形狀以及礦物組成，在一定意義上反映了土壤的顆粒組成[12]。土壤容重多反映土壤的質(zhì)地和有機(jī)質(zhì)含量、結(jié)構(gòu)和松密度等，而土壤孔隙度是土壤內(nèi)部空隙多少的體現(xiàn)，其大小決定了土壤的通氣性[12]。土壤物理性質(zhì)的變化直接影響土壤肥力供應(yīng)與維持[14]，針對(duì)我國(guó)重要糧食基地——松嫩平原黑土區(qū)土壤物理性質(zhì)指標(biāo)與其他土壤性質(zhì)的相關(guān)關(guān)系研究，是揭示目前嚴(yán)重退化土壤物理性質(zhì)如何影響土壤功能的關(guān)鍵。

土壤肥力既包括各種全量養(yǎng)分(TN，TP，TK)的供應(yīng)能力，也包括其有效性成分(如AN，AP，AK)供應(yīng)量，二者對(duì)于作物生長(zhǎng)具有不同的作用。作為土壤結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的有機(jī)碳(SOC)量在土壤結(jié)構(gòu)與功能維持中起到重要作用。一些土壤理化指標(biāo)包括pH值、EC和含水量等直接影響土壤微生物代謝及養(yǎng)分的有效性。不同土壤性質(zhì)指標(biāo)所代表的土壤功能存在差異性，這種差異性是否也表現(xiàn)在其與土壤物理性質(zhì)的相關(guān)關(guān)系上，需要大量土壤樣品測(cè)定分析才能夠獲得可靠結(jié)論。

本文在對(duì)松嫩平原土壤各指標(biāo)測(cè)定的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過(guò)研究3種土壤物理指標(biāo)與其他土壤各指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系，旨在解決如下問(wèn)題：(1) 土壤比表面積、容重和孔隙度與哪些土壤指標(biāo)顯著相關(guān)？(2) 哪種孔隙指標(biāo)能對(duì)其他指標(biāo)有更好的指示作用？(3) 養(yǎng)分的不同形式與這3種土壤物理指標(biāo)顯著相關(guān)的結(jié)果怎樣？

1　材料與方法

1.1研究地概況及采樣方法

松嫩平原在黑龍江省西南部和吉林省西北部。西起大興安嶺東麓，東北至小興安嶺，東以松花江谷地與三江平原相連，南以松遼分水嶺與遼河平原相隔，由松花江和嫩江沖積而成，整個(gè)平原略呈菱形。松嫩平原由于受地質(zhì)歷史時(shí)期地殼抬升的影響，地勢(shì)較高，除哈爾濱—齊齊哈爾—白城的三角形地區(qū)外，海拔多在200～250 m。松嫩平原的表面具有波狀起伏，因而也被稱為波狀平原。松嫩平原面積廣大，幾乎占東北平原的2/3，年降水量580 mm，年均氣溫2～6℃。土壤肥沃，黑土、黑鈣土占60%以上，是黑龍江省和全國(guó)重要的商品糧生產(chǎn)基地。

本文中土樣主要來(lái)源于在松嫩平原中的杜蒙(46°53′30.59″N,124°27′6.54″E)、蘭陵(45°12′42.43″N,126°11′17.28″E)、明水(47°11′15.62″N,125°53′28.77″E)、肇東(46°02′20.18″N,125°58′6.11″E)、肇州(45°41′40.22″N,125°16′3.57″E)、富裕(47°45′52.68″N,124°27′5.96″E)這6個(gè)地點(diǎn)，共選取144塊樣地，其中明水屬黑土、蘭陵和富裕屬黑鈣土、肇東肇州屬堿土，杜蒙屬砂土。每個(gè)樣地做0—100 cm的土壤剖面，其中地表起20 cm作為一層，每層用100 cm3環(huán)刀取土樣，四次重復(fù)，土樣用土壤袋帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干，去除雜物，過(guò)0.25 mm和2 mm篩待用。

1.2土壤各指標(biāo)的測(cè)定

1.2.1土壤3種物理指標(biāo)的測(cè)定土壤3種物理指標(biāo)的測(cè)定包括土壤比表面積、容重和孔隙度的測(cè)定。土壤比表面積采用CH3COOK吸附法進(jìn)行測(cè)定[12]；土壤容重采用容重=風(fēng)干土樣重/400 cm3的計(jì)算方法得到[15]，而土壤孔隙度則采用孔隙度=(1-容重/比重)×100%的計(jì)算方法得到，其中土壤比重采用比重瓶法進(jìn)行測(cè)定[12]。

1.2.2其他土壤相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定其他土壤相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定包括土壤有機(jī)碳(SOC)含量、TN含量、AN含量、TK含量、AK含量、TP含量、AP含量、土壤pH值、EC和土壤含水量含量的測(cè)定。土壤SOC含量采用重鉻酸鉀容量法—外加熱法進(jìn)行測(cè)定，土壤TN含量采用半微量凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定，土壤AN含量采用堿解擴(kuò)散法進(jìn)行測(cè)定，土壤TK含量采用NaOH熔融—火焰光度法進(jìn)行測(cè)定，土壤AK含量采用NH4OAc浸提—火焰光度法進(jìn)行測(cè)定，土壤TP含量采用NaOH熔融—鉬銻抗比色法，土壤AP的測(cè)定采用NaHCO3法進(jìn)行測(cè)定[15]；土壤pH值的測(cè)定采用SartoriusPB-10型精密酸度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，土壤EC采用DDs-307電導(dǎo)率測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定，土壤含水量采用土壤含水量=(鮮重-干重)/干重×100%的計(jì)算方法得到[15]。

1.3數(shù)據(jù)處理

土壤各指標(biāo)數(shù)據(jù)通過(guò)JMP 10.0.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行相關(guān)性分析，通過(guò)SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行逐步回歸分析，旨在對(duì)簡(jiǎn)單線性分析進(jìn)行補(bǔ)充，并通過(guò)Excel 2007進(jìn)行圖表的繪制。

2　結(jié)果與分析

2.1土壤比表面積與土壤各指標(biāo)相關(guān)性分析

土壤的比表面積與其他土壤指標(biāo)的相關(guān)性比較(表1)可以看出，土壤的比表面積與土壤含水量、AK含量、TP，SOC含量、TN含量、AP含量、AN含量呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系，其中與土壤含水量的相關(guān)性最強(qiáng)(R2=0.24，slope=0.085)，與土壤的pH值、EC呈現(xiàn)出顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中與pH值的相關(guān)關(guān)系最強(qiáng)(R2=0.12，slope=-0.008)，但與土壤TK不相關(guān)。土壤比表面積與土壤速效養(yǎng)分具有更高的相關(guān)性，AN，AP和AK都達(dá)到了顯著正相關(guān)水平。

表1　土壤各指標(biāo)(Y)與土壤比表面積(X)回歸方程

2.2土壤容重與土壤各指標(biāo)相關(guān)性分析

土壤的容重與其他土壤指標(biāo)的相關(guān)性比較(表2)可以看出，土壤的容重與土壤的TK含量、pH值呈現(xiàn)出顯著正相關(guān)關(guān)系，其中與TK含量更相關(guān)(R2=0.04，slope=25.91)，與土壤SOC含量、TN含量、土壤含水量、AN含量、AK含量、TP含量、EC表現(xiàn)出顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中與SOC含量相關(guān)性最強(qiáng)(R2=0.21，slope=-24.92)，與土壤的AP含量不相關(guān)。

2.3土壤孔隙度與土壤各指標(biāo)相關(guān)性分析

土壤的孔隙度與其他土壤指標(biāo)的相關(guān)性比較(表3)可以看出，土壤的孔隙度與土壤TN含量、SOC含量、TP含量、AN含量、土壤含水量、EC呈現(xiàn)出顯著正相關(guān)關(guān)系，其中與TN含量的相關(guān)性最強(qiáng)(R2=0.08，slope=0.02)，與土壤TK含量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(R2=0.03，slope=-0.30)，與土壤中的AK含量、pH值、AP含量不相關(guān)。

表2　土壤各指標(biāo)(Y)與土壤容重(X)回歸方程

表3　土壤各指標(biāo)(Y)與土壤孔隙度(X)回歸方程

2.4土壤比表面積、容重、孔隙度與其他土壤指標(biāo)逐步回歸分析

土壤比表面積、容重、孔隙度與土壤各指標(biāo)逐步回歸分析(表4)顯示：土壤比表面積主要與土壤含水量、pH值、EC、TN含量緊密相關(guān)，多項(xiàng)式相關(guān)關(guān)系為：土壤比表面積=127.58+2.713×土壤含水量-10.382pH-0.049EC-4.061TN(R2=0.324)，其中與土壤含水量相關(guān)性更高，標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)為0.472。

土壤容重與土壤SOC含量、土壤含水量、TN含量、TK含量、AN含量具有緊密的相關(guān)性，多項(xiàng)式相關(guān)關(guān)系為：土壤容重=1.532-0.004SOC-0.003×土壤含水量-0.037TN+0.001TK(R2=0.259)，逐步回歸進(jìn)入順序以及標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)均說(shuō)明，土壤SOC含量對(duì)容重的影響最大，標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)為-0.204，即其為土壤容重的主要影響因子，而其他幾個(gè)因子的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)在-0.176到0.075之間。

土壤孔隙度與土壤TN含量、TK含量具有緊密的相關(guān)性，多項(xiàng)式相關(guān)關(guān)系為：土壤孔隙度=38.891+4.209TN-0.060TK(R2=0.092)。逐步回歸進(jìn)入順序以及標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)均說(shuō)明，土壤TN含量對(duì)孔隙度的影響最大，標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)為0.261，即土壤孔隙度與養(yǎng)分TN含量關(guān)系最緊密。

表4　土壤比表面積、容重、孔隙度與土壤各指標(biāo)逐步回歸分析

簡(jiǎn)單線性回歸分析的結(jié)果不能去除變量之間的相互作用，得到的結(jié)果說(shuō)服力往往不夠，我們的分析加入了逐步回歸的分析方法，通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單線性回歸與逐步回歸分析的結(jié)果比較，使得分析結(jié)果更具科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性?？傮w來(lái)看，兩種分析方法對(duì)于最大相關(guān)因子等的評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致，而且，逐步回歸結(jié)果所找到的顯著相關(guān)因子個(gè)數(shù)往往比簡(jiǎn)單線性回歸的要少。總體來(lái)講：

簡(jiǎn)單線性回歸分析得到土壤比表面積與土壤9個(gè)指標(biāo)(土壤含水量、pH值、AK含量、SOC含量、EC、TN含量、TP含量、AP含量、AN含量)顯著相關(guān)，而逐步回歸分析得到土壤比表面積只與土壤含水量、pH值、EC，TN含量等四個(gè)指標(biāo)顯著相關(guān)，逐步回歸分析得出土壤含水量和pH值分別為第一和第二次進(jìn)入的指標(biāo)，即其為主要和次要影響因子，這與簡(jiǎn)單線性分析的結(jié)果是一致的(表1和表4)。簡(jiǎn)單線性回歸分析得到土壤容重與9個(gè)指標(biāo)(SOC含量、TN含量、土壤含水量、AN含量、AK含量、TK含量、TP含量、pH值、EC)顯著相關(guān)，而逐步回歸分析得到土壤容重與5個(gè)指標(biāo)(SOC含量、土壤含水量、TN含量、TK含量、AN含量)顯著相關(guān)。逐步回歸分析得出SOC含量為第一次進(jìn)入的指標(biāo)，即其為主要影響因子，這與簡(jiǎn)單線性分析的結(jié)果是一致的(表2和表4)。

簡(jiǎn)單線性回歸分析得到的土壤孔隙度與7個(gè)指標(biāo)(TN含量、SOC含量、TP含量、AN含量、TK含量、土壤含水量、EC)顯著相關(guān)，而逐步回歸分析得到土壤孔隙度與2個(gè)指標(biāo)(TN含量、TK含量)顯著相關(guān)。逐步回歸分析得出TN含量為第一次進(jìn)入的指標(biāo)，即其為主要影響因子，這與簡(jiǎn)單線性分析的結(jié)果是一致的(表3和表4)。

3　討 論

3種土壤物理性質(zhì)指標(biāo)所能表征的土壤特征方面存在明顯的差異，這可以從其相關(guān)程度的高低及逐步回歸結(jié)果看出。首先，簡(jiǎn)單線性相關(guān)和逐步回歸結(jié)果均說(shuō)明，土壤比表面積與土壤含水量具有最緊密相關(guān)關(guān)系(R2=0.237)(表1和表4)。作為一個(gè)非常重要的物理性質(zhì)，土壤比表面的大小在很大程度上取決于黏粒的含量及其礦物組成，土壤中發(fā)生的物理—化學(xué)現(xiàn)象和過(guò)程與土壤比表面積密切相關(guān)[12]，土壤比表面積為評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)土壤行為，尤其是研究土水系統(tǒng)中能量及物質(zhì)的交換提供極為重要參數(shù)，我們的發(fā)現(xiàn)同樣確認(rèn)在東北松嫩平原其大小變化最能夠表征土壤持水能力的差異。

此外，簡(jiǎn)單線性相關(guān)和逐步回歸結(jié)果均可看出，土壤容重和孔隙度分別與SOC和TN含量相關(guān)性最顯著(表2，3，4)。土壤容重和孔隙度是比較常用的土壤物理指標(biāo)，前者與土壤的質(zhì)地、松密度及有機(jī)質(zhì)含量密切相關(guān)，后者的大小決定了土壤的通氣性[16]。采用微區(qū)池栽模擬試驗(yàn)，結(jié)果表明玉米根際微生物(細(xì)菌、放線菌、真菌)數(shù)量、微生物量碳和微生物量氮隨下層土壤容重增加而降低[17]。針對(duì)落葉松林土壤管理來(lái)看，林床清理使得表層土壤容重要比對(duì)照未清理樣地高53%，土壤非毛管孔隙度比未處理樣地低49.5%[18]。對(duì)旱地果園土壤采用壟膜覆蓋(T1)、覆草(T2)和免耕無(wú)覆蓋(T3)處理不僅影響了土壤水熱、萌芽開(kāi)花，而且對(duì)其土壤物理性質(zhì)影響可能是一個(gè)基礎(chǔ)：不同土層T1土壤容重最小，孔隙度最大，T3土壤容重最大，孔隙度最小[19]。我們的研究確認(rèn)土壤容重與SOC相關(guān)性最強(qiáng)(R2=0.21)，孔隙度與TN相關(guān)性最強(qiáng)(R2=0.08)，說(shuō)明與TP和TK等相比，松嫩平原土壤容重和孔隙度的改變與土壤SOC和TN具有更加緊密的關(guān)系，即兩個(gè)指標(biāo)的高低變化在一定意義上表明了土壤中SOC和TN的含量。

3種物理性質(zhì)指標(biāo)可能對(duì)其養(yǎng)分形式有不同的影響，這一點(diǎn)可以從3個(gè)物理指標(biāo)與不同養(yǎng)分、養(yǎng)分的不同形式(全量和有效量)的相關(guān)性分析結(jié)果看出。容重和孔隙度多與SOC和TN具有緊密相關(guān)關(guān)系(表2和表3)，而且逐步回歸結(jié)果也進(jìn)一步證明了這一點(diǎn)(表4)，但是比表面積對(duì)于土壤碳氮表征方面的作用很弱。多數(shù)情況下，本文所研究的3個(gè)物理指標(biāo)多與TN，TP，TK總量相關(guān)性較高(R2=0.058)，而與AN，AP和AK的相關(guān)性較弱(R2=0.026)，且土壤容重與TN的相關(guān)程度最強(qiáng)(R2=0.207)。逐步回歸結(jié)果也證明了這一點(diǎn)，3個(gè)物理指標(biāo)逐步回歸結(jié)果中僅AN含量進(jìn)入一次回歸方程(B=0.000)，但是TN和TK等指標(biāo)則多次進(jìn)入了回歸方程(表4)。

我們的發(fā)現(xiàn)所具有的不確定性主要表現(xiàn)在2個(gè)方面。第一，土壤物理指標(biāo)之間普遍存在較高的自相關(guān)性，這可能影響它們?cè)谥甘就寥捞卣鞣矫娲嬖诓町?。這種自相關(guān)性主要體現(xiàn)在土壤容重與土壤孔隙度之間的相關(guān)性(R2=0.25)，這是源于土壤的孔隙度是通過(guò)土壤比重和容重計(jì)算得來(lái)的，故而其之間的顯著相關(guān)性是必然存在的。第二，3種土壤物理性質(zhì)指標(biāo)與其他土壤指標(biāo)的相關(guān)性均較低，最高R2達(dá)到0.24，因此有很大部分的差異不能夠用物理性質(zhì)差異去解釋。盡管有很多土壤學(xué)的相關(guān)研究都發(fā)現(xiàn)了類似的低相關(guān)性問(wèn)題。我們?cè)噲D用大數(shù)據(jù)量來(lái)彌補(bǔ)這種缺憾，由于數(shù)據(jù)量多達(dá)700個(gè)以上，因此很多的相關(guān)性均達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著水平，說(shuō)明我們基于這些結(jié)果，得出相應(yīng)的結(jié)論，所犯統(tǒng)計(jì)學(xué)錯(cuò)誤的幾率較小。

4　結(jié) 論

(1) 土壤容重在指示土壤特征方面的作用可能更明顯可靠。(2) 土壤比表面積越大，土壤持水能力越強(qiáng)；土壤容重值與土壤SOC含量密切相關(guān)；土壤孔隙度的大小對(duì)土壤TN含量可能產(chǎn)生影響。(3) 3個(gè)物理指標(biāo)多與全量養(yǎng)分相關(guān)性較高，而與養(yǎng)分有效量相關(guān)性較弱。結(jié)論顯示土壤比表面積、容重、孔隙度3個(gè)物理指標(biāo)對(duì)于其他土壤指標(biāo)具有一定的指示作用，尤其表現(xiàn)在對(duì)全量養(yǎng)分的指示作用上。這也就說(shuō)明這3種物理指標(biāo)對(duì)于土壤質(zhì)量的提升可能發(fā)揮著重要的作用，未來(lái)對(duì)于松嫩平原的土壤的研究中要充分地考慮這3種土壤物理指標(biāo)所發(fā)揮的作用，對(duì)于該地區(qū)土壤的生態(tài)功能恢復(fù)重建更要考慮這3種土壤物理性質(zhì)所發(fā)揮的積極作用。

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Correlations Between Soil Porosity-Related Parameters and Other Soil Parameters in Songnen Plain, Northeastern China

PEI Zhongxue1, WU Yan1,2, WANG Qiong1, ZHONG Zhaoliang1,REN Manli1, WEI Chenhui1, LU Jiali1, WANG Wenjie1

(1.Key Laboratory of Forest Plant Ecology Ministry of Education, Northeast Forestry University,Harbin150040,China; 2.CollegeofLifeScience,DaqingNormalUniversity,Daqing,Heilongjiang163712,China)

In order to study the influence of soil physical property change on the soil function of the black soil in northeast of China, soil samples from different regions of Songnen Plain were selected as the research materials, and 3 soil porosity-related parameters such as soil specific surface area, soil bulk density and soil porosity were measured, and 10 parameters such as soil fertility and soil physic-chemical properties including soil pH, soil electrical conductivity (EC), soil water content, soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), alkali-hydrolyzed nitrogen (AN), total potassium (TK), available potassium (AK), total phosphorus (TP), available phosphorus (AP). The results showed that number of significant correlation andR2of various correlations between 3 physical properties and other soil parameters indicated that soil bulk density had the most significant correlation with variable soil fertility, soil physic-chemical parameters. Different physical parameters differed in their predicating abilities of variable aspect of soil fertility, both simple linear regression and stepwise regression have found the similar rule: soil specific surface area is capable of predicting soil water due to the fact of strongest positive correlation between these parameters and soil water content(R2=0.24, slope=0.085); soil bulk density was significantly correlated with SOC (R2=0.21, slope=-24.92), while soil porosity was significantly correlated with TN (R2=0.08, slope=0.02). The correlation analysis between 3 soil physical parameters and different forms of nutrients showed that soil physical parameters were generally highly correlated with total nutrients (TN, TK, TP)(R2=0.058), but had relatively weak relations with their available forms (AN, AK, AP)(R2=0.026).

soil physical properties; correlation; regression analysis

2015-03-19

2015-04-10

國(guó)家自然科學(xué)基金(31170575,41373075)

裴忠雪(1990—),女(滿),黑龍江省克山縣人,碩士研究生,研究方向:植物生態(tài)學(xué)。E-mail:1009764815@qq.com

王文杰(1974—),男,河北省易縣人,教授,研究方向:植物生態(tài)學(xué)。E-mail:wjwang225@hotmail.com

Q948.113

A

1005-3409(2016)02-0134-05