薛 睿，柴春山，馬 馳，劉燕萍

(甘肅省林業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 蘭州 730020)

土壤作為植物生產(chǎn)的基地、動物生產(chǎn)的基礎(chǔ)、農(nóng)業(yè)的基本生產(chǎn)資料、人類耕作的勞動對象，與社會經(jīng)濟緊密聯(lián)系[1]。土壤養(yǎng)分狀況是影響植被生長和生產(chǎn)力的重要因素[2]。檸條以其極強的適應(yīng)能力在黃土丘陵溝壑區(qū)各個生境都有廣泛的分布，但由于黃土高原生態(tài)環(huán)境脆弱，土壤養(yǎng)分和水分的不足或分布的不平衡導(dǎo)致檸條林生長退化乃至衰敗現(xiàn)象突出。因此，為了促進該區(qū)域的檸條植被恢復(fù)和更新，深入探討檸條群落平茬更新措施與土壤養(yǎng)分、檸條植被與不同土層深度土壤養(yǎng)分之間的關(guān)系，可以探析不同更新措施對土壤養(yǎng)分的影響，揭示植被對干旱環(huán)境的響應(yīng)關(guān)系，反映植物或生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況，這對于黃土高原水土保持和生態(tài)修復(fù)具有積極意義[3-6]。

1 研究區(qū)自然概況

研究區(qū)位于定西市巉口鎮(zhèn)龍灘流域，屬半干旱黃土丘陵溝壑區(qū)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)104°30′、北緯35°45′，平均海拔1 900 m。年平均氣溫6.8 ℃，極端最低氣溫-27.5 ℃，極端最高氣溫38.5 ℃，無霜期152 d，年日照時數(shù)2 052 h；年均降水量386 mm，主要集中在7—9月份，且多以暴雨形式出現(xiàn)，年蒸發(fā)量1 439 mm，年平均相對濕度72%，干燥度1.9。土壤以灰鈣土、黃綿土為主，有機質(zhì)含量低，土壤貧瘠，pH值在7.5～8.5之間，呈弱堿性。

2 研究材料與方法

2.1 研究材料

所選檸條林樣地位于定西市巉口鎮(zhèn)龍灘流域，是20世紀(jì)80年代營造的檸條純林，整地方式為沿等高線整成帶狀隔坡反坡臺，行距為8 m左右，株距約1 m。平茬于2016年進行，平茬措施分全部平茬、隔株平茬、隔行平茬、隔株隔行平茬、未平茬5種方式。

2.2 研究方法

2017年，在5種不同平茬措施樣地內(nèi)進行土壤分層取樣，取樣土層為0～20、20～40、40～60 cm三個土層，每種平茬措施和每個土層各取3個重復(fù)。取樣后委托農(nóng)科院測試中心對土樣進行養(yǎng)分含量測定，測定指標(biāo)為pH值、有機質(zhì)含量、全氮含量、全磷含量、全鉀含量、堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量，共8個養(yǎng)分指標(biāo)。

2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel對數(shù)據(jù)進行處理，用SPSS 9.0對土壤養(yǎng)分含量進行統(tǒng)計分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同平茬方式的土壤養(yǎng)分特征

不同平茬方式的土壤養(yǎng)分特征統(tǒng)計見表1。從不同平茬方式的養(yǎng)分變化來看，各養(yǎng)分在不同平茬措施下的變化各異，其中有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮含量均是平茬的小于未平茬的，pH值、有效磷含量是平茬的大于未平茬的，速效鉀含量變化無規(guī)律，但總體差異不大。從不同養(yǎng)分間的變化來看，堿解氮含量變化最大，尤其在全部平茬方式下的變化最大，其均值為29.13 mg/kg，變化范圍為7.2～52.3 mg/kg，最大值是最小值的7.3倍，其次是有效磷、全氮和有機質(zhì)含量，變化最小的是全磷含量。從方差分析F值也可看出，各養(yǎng)分含量在不同平茬方式間差異不顯著，說明不同平茬方式間養(yǎng)分含量變化不大，平茬方式對土壤養(yǎng)分的影響不明顯。從5種平茬方式下不同養(yǎng)分指標(biāo)的變異情況來看，各養(yǎng)分指標(biāo)的變異情況存在很大差異，其中pH值總體變異最小，其次是全磷和全鉀含量，再次是速效鉀含量，而有機質(zhì)、全氮、堿解氮和有效磷含量的變異較大。這說明土壤pH值的變化小，酸堿性相對穩(wěn)定，全磷、全鉀和速效鉀含量在土壤中有一定的變化，但變化幅度較小，而有機質(zhì)、全氮、堿解氮和有效磷含量在土壤中變化活躍，含量很不穩(wěn)定。

表1 不同平茬方式檸條林地土壤養(yǎng)分特征統(tǒng)計

注：F值標(biāo)“*”表示在0.05水平上差異顯著，標(biāo)“**”表示在0.01水平上差異極顯著，未標(biāo)“*”表示差異不顯著，下同。

3.2 不同土層深度的土壤養(yǎng)分特征

表2中的數(shù)據(jù)反映了不同土層間的土壤養(yǎng)分特征。從表2可看出，不同養(yǎng)分在不同土層間的變化不一，總體上是全磷含量在各土層間沒有明顯變化，pH值和全鉀含量隨土層深度的增加而增加，其余養(yǎng)分含量隨土層深度的增加而降低，養(yǎng)分呈現(xiàn)出一定的表聚效應(yīng)。從不同養(yǎng)分指標(biāo)來看，有效磷含量在不同土層的變化很大，其中40～60 cm的變化最大，其均值為2.73 mg/kg，變化范圍為0.70～5.90 mg/kg，最大值是最小值的8.4倍，其次是堿解氮和有機質(zhì)含量，變化最小的是pH值。從方差分析來看，土壤養(yǎng)分中pH值和有機質(zhì)含量在不同土層間達到顯著水平(P<0.05)，全氮和堿解氮含量達到極顯著水平(P<0.01)，其余養(yǎng)分指標(biāo)均未達到顯著水平。說明有機質(zhì)、全氮、堿解氮這3種養(yǎng)分含量在土層間變化較大，其余養(yǎng)分含量在土層間相對穩(wěn)定。

4 結(jié)論與討論

在林業(yè)生產(chǎn)中，由于林況復(fù)雜、地形破碎等客觀原因，使得林地土壤存在著大尺度或小尺度上的變異性[7]。就本研究而言，通過研究不同檸條平茬方式對不同土層深度土壤養(yǎng)分的影響，發(fā)現(xiàn)檸條平茬對土壤養(yǎng)分的影響不明顯，估計這可能是檸條平茬時間短，平茬對土壤養(yǎng)分影響的效應(yīng)尚未表現(xiàn)出來，也有可能是平茬措施并不能影響土壤養(yǎng)分的分布。而土層深度對土壤養(yǎng)分的影響比較明顯，尤其是有機質(zhì)、全氮和堿解氮。隨著土層深度的增加，養(yǎng)分含量總體上呈下降的趨勢，土壤養(yǎng)分表現(xiàn)出一定的表聚效應(yīng)，這與前人所研究的結(jié)果相一致[8]。土壤養(yǎng)分隨土層深度的增加而下降與土壤微生物分布和土壤蒸發(fā)及植物根系從土壤中吸收養(yǎng)分，然后通過枯枝落葉等將部分養(yǎng)分歸還于土壤有關(guān)[9-11]。

表2 檸條林地不同土層間土壤養(yǎng)分含量的統(tǒng)計特征

本研究由于檸條平茬時間短，土壤養(yǎng)分取樣、測定時間也較短，因此觀測的結(jié)果尚不穩(wěn)定，需要在以后的試驗研究中繼續(xù)進行土壤養(yǎng)分的觀測研究。