摘要:本文選取岳麓山東側(cè)某坡面作為研究對(duì)象,通過(guò)實(shí)地考察和室內(nèi)實(shí)驗(yàn),解析其空間尺度下土壤理化性質(zhì)分布特征,以期為研究岳麓山土壤特性和生態(tài)保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法對(duì)岳麓山坡面表層土壤有機(jī)質(zhì)、容重、pH的空間分異特征進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞: 岳麓山;有機(jī)質(zhì);pH值;容重
中圖分類號(hào): S152.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI編號(hào): 10.14025/j.cnki.jlny.2017.21.024
1 研究區(qū)概況
1.1研究區(qū)概況
岳麓山(112°44′~112°48′E, 28°20′~28°27′N)位于湖南省長(zhǎng)沙市湘江西岸,南北長(zhǎng)約4公里,東西寬約1.5~2公里,面積6平方公里,最高海拔300.8米,母巖為石英砂巖、頁(yè)巖,土壤類型以山地紅壤為主,土壤表層多腐殖質(zhì)土。岳麓山地處亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū),受海洋暖濕氣團(tuán)和西伯利亞冷氣團(tuán)交替控制,呈現(xiàn)夏季高溫多雨、冬季氣候冷濕的特征。年平均氣溫為17.2℃,年積溫為5457℃,多年平均降雨量1361.6毫米,植被類型包括亞熱帶常綠闊葉林、落葉闊葉林和針葉林,植物種類繁多,森林資源豐富。
本次研究區(qū)域?yàn)樵缆瓷奖倍螙|坡赫石坡至山頂一帶坡面,地理坐標(biāo)北緯28°11′35.95″~北緯28°11′43.95″,東經(jīng)112°56′09.76″~東經(jīng)112°56′23.69″。坡長(zhǎng)約260米,坡寬約90米,坡度在30°~70°之間,坡下稍緩,坡上較陡。坡面內(nèi)有一條小徑從坡下月亮門直達(dá)坡上圓佛嶺,在海拔112米和海拔173米處分別有一條橫向小徑與其相交,三條路上人類活動(dòng)較頻繁,對(duì)小徑周邊生態(tài)破壞較嚴(yán)重,尤其縱向一線最為突出,土壤大面積出露地表。其余區(qū)域植被生長(zhǎng)良好,地表均為草本、灌木和喬木覆蓋,人類活動(dòng)影響小。
1.2 樣品采集與測(cè)定
根據(jù)研究區(qū)的實(shí)際情況,三條小徑相交把該研究區(qū)天然的分為了6個(gè)部分,所以設(shè)定6個(gè)采樣區(qū),每個(gè)采樣區(qū)內(nèi)設(shè)置一個(gè)采樣點(diǎn),得到6個(gè)采樣點(diǎn)。S1、S2位于坡下,海拔90米;S3、S4位于坡中,海拔140米;S5、S6位于坡上,海拔190米。取樣時(shí)在保持土壤自然狀態(tài)條件下,去除地表枯枝落葉層和2厘米表層土,共取得環(huán)刀樣和散土樣36個(gè)。所有樣品均帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)處理。散土樣經(jīng)過(guò)除雜、風(fēng)干、研磨、過(guò)篩,用以測(cè)定土壤理化性質(zhì)。土壤有機(jī)質(zhì)、pH值、顏色分別用重鉻酸鉀外加熱法、電位法和比色法測(cè)定;土壤容重用環(huán)刀稱重法測(cè)定。
2 結(jié)果與分析
2.1 土壤有機(jī)質(zhì)分布特征
土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的重要物質(zhì)基礎(chǔ),是衡量土壤肥力水平的重要指標(biāo)。
土壤有機(jī)質(zhì)含量在8.93~13.8克/公斤之間,有機(jī)質(zhì)含量較高。不同坡位土壤有機(jī)質(zhì)含量(均值)表現(xiàn)為坡下<坡中<坡上。坡下、坡中土壤有機(jī)質(zhì)的變異系數(shù)較小,存在弱變異性,坡上土壤有機(jī)質(zhì)變異系數(shù)為29.74%,屬于中等程度變異性。樣點(diǎn)S6有機(jī)質(zhì)含量較低,主要是因?yàn)樵摌狱c(diǎn)位于坡上的圓佛嶺,坡度較陡,地表裸露,人類活動(dòng)頻繁,有機(jī)質(zhì)積累少。除去樣點(diǎn)S6的單因素方差分析表明,土壤有機(jī)質(zhì)與坡位之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系(R2=0.8696,P<0.05),其含量隨海拔高度的升高有顯著增大趨勢(shì)。
2.2 土壤容重分布特征
土壤容重是反映土壤物理性狀的一個(gè)重要指標(biāo)。一般而言,土壤容重小則土質(zhì)疏松,利于植物根系生長(zhǎng),容重大則土壤結(jié)構(gòu)緊實(shí),不利于植物光合作用。
研究區(qū)土壤容重在1.2~1.52克/立方米之間。土壤容重變化(均值)表現(xiàn)為坡下>坡中>坡上。坡下、坡中土壤容重的變異系數(shù)較小,屬于弱變異性。坡上土壤容重變異系數(shù)大于10%,屬于中等程度變異性。坡上樣點(diǎn)S6的土壤容重跟其他樣點(diǎn)的差異性較大。除去樣點(diǎn)S6的單因素方差分析表明,土壤容重與坡位之間存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(R2=0.8697,P<0.05),其變化隨海拔高度的升高而減小。
2.3 pH值的分布特征
土壤pH值是土壤化學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo)之一,它直接影響土壤微生物活動(dòng)、有機(jī)質(zhì)分解、養(yǎng)分元素有效性及其遷移轉(zhuǎn)化,從而影響地表植物的生長(zhǎng)。掌握土壤pH值的變化特征,對(duì)于有機(jī)質(zhì)變化的原因分析具有重要意義。
不同坡位土壤pH值在2.78~3.49之間,根據(jù)土壤pH值分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)屬于強(qiáng)酸性土壤。坡下土壤pH值的變異系數(shù)為1.62%,存在微弱變異性,坡中、坡上土壤pH值均為中等程度變異性。單因素方差分析表明,土壤pH值與坡位之間不存在顯著相關(guān)關(guān)系(P>0.05)。
3 結(jié)論
通過(guò)對(duì)研究區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、容重以及pH值空間分異特征及三者隨坡位變化的單因素方差分析研究,結(jié)果表明:土壤有機(jī)質(zhì)含量在8.93~13.8克/公斤之間,有機(jī)質(zhì)含量較高。不同坡位土壤有機(jī)質(zhì)含量(均值)表現(xiàn)為坡下<坡中<坡上。坡下、坡中土壤有機(jī)質(zhì)存在弱變異性,坡上土壤有機(jī)質(zhì)存在中等程度變異性。單因素方差分析表明,土壤有機(jī)質(zhì)與坡位之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系(R2=0.8696,P<0.05),其含量隨海拔高度的升高有顯著增大趨勢(shì)。
土壤容重在1.2~1.52克/立方米之間。土壤容重變化(均值)表現(xiàn)為坡下>坡中>坡上。坡下、坡中土壤容重存在弱變異性。坡上土壤容重屬于中等程度變異性。單因素方差分析表明,土壤容重與坡位之間存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(R2=0.8697,P<0.05),其變化隨海拔高度的升高而減小。
土壤pH值在2.78~3.49之間,根據(jù)土壤pH值分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)屬于強(qiáng)酸性土壤。坡下土壤pH值存在微弱變異性,坡中、坡上土壤pH值均為中等程度變異性。單因素方差分析表明,土壤pH值與坡位之間不存在顯著相關(guān)關(guān)系(P>0.05)。
參考文獻(xiàn)
[1]田衛(wèi)堂,胡維銀,李軍,高照良. 我國(guó)水土流失現(xiàn)狀和防治對(duì)策分析[J].水土保持研究,2008,(04):204-209.
[2]毛曉華. 我國(guó)水土流失的現(xiàn)狀和防治對(duì)策分析[J]. 福建農(nóng)業(yè),2014,(08):140.
[3]宋春雨,張興義,劉曉冰,高崇升. 土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤肥力與作物生產(chǎn)力的影響[J]. 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究,2008,(03):357-362.
作者簡(jiǎn)介:江未來(lái),在讀碩士研究生,研究方向:水土保持與荒漠化防治。endprint