顏 權，李春寧，覃其云，鄧小軍，宋賢沖，唐 健

(1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院，廣西 南寧 530002； 2.廣西壯族自治區(qū)國有派陽山林場，廣西 寧明 532500； 3.國家林業(yè)局中南速生材繁育實驗室、廣西林用新型肥料研發(fā)中心、廣西優(yōu)良用材林資源培育重點實驗室，廣西 南寧 530002)

馬尾松是我國特有的松樹類樹種，分布和用途較廣泛，既是我國重要的用材樹種和荒山造林樹種，也是優(yōu)質的造紙和化纖工業(yè)原料[1]，具有非常高的經(jīng)濟價值和綜合利用價值。同時，馬尾松還是至今為止我國已知樹種中含松脂量最高的樹種，其松脂產(chǎn)量高、品質好。隨著社會經(jīng)濟和現(xiàn)代工業(yè)技術的高速發(fā)展，松脂的應用領域也在不斷擴大，在國民經(jīng)濟發(fā)展中也越發(fā)突出其重要作用，因此在新形勢下對松脂產(chǎn)量和質量的要求也不斷提高[2]。近3 a來，我國松脂產(chǎn)量逐年下降，遠遠不能滿足林產(chǎn)化工的需要。因此，結合廣西的區(qū)位和林地情況，研究影響松脂產(chǎn)量和質量的因子，從而營建高產(chǎn)、高質、高效的松脂原料林成為馬尾松產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

土壤肥力是反映土壤肥沃狀況的一個重要指標，它是衡量土壤能夠提供植物生長所需各種養(yǎng)分的能力，既是土壤各種基本屬性的綜合表現(xiàn)，也是土壤作為最重要的自然資源和農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的物質基礎[3]?？茖W評價土壤肥力狀況不僅可以更清晰地了解土壤本質和更好地利用土壤資源，而且對于林業(yè)高質量發(fā)展有實際指導意義[4-6]。本文對廣西不同區(qū)域馬尾松采脂林土壤樣品根際土和非限際土中的pH值、有機質、全N、全P、全K、堿解N、有效P、速效K、交換性Mg、交換性Ca、有效Zn、有效Fe、有效B、有效Cu、有效Mn進行檢測，利用灰色關聯(lián)度法對數(shù)據(jù)進行分析對比，從而了解不同區(qū)域、不同林齡馬尾松采脂林土壤肥力的基本變化規(guī)律和特征，以期為廣西馬尾松采脂林健康持續(xù)經(jīng)營和提高松脂產(chǎn)量提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

2017—2018年，分別在廣西國有派陽山林場六材分場、廣西田林縣樂里林場樂里分場和舊州分場、柳州市沙塘鎮(zhèn)江灣村的馬尾松采脂林開展調查及土壤樣品采集。不同地域、不同林齡馬尾松采脂林共計6個樣地的基本情況見表1。

表1 樣地基本情況

1.2 土壤樣品的采集

在每個采樣區(qū)內(nèi)分別設置3個標準樣地，面積均為400 m2(20 m×20 m)，每個標準樣地按S形隨機取5個點，分別在0～40 cm的土層采集根際土、非根標土樣品各約1 kg，最后分別混合土壤樣品，將混合的土壤樣品帶回實驗室自然晾干、處理后進行各項養(yǎng)分指標分析。

1.3 測定方法

土壤樣品各項養(yǎng)分指標分析方法[7]：pH值測定采用電位滴定法；有機質測定采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法；全N測定采用半微量凱氏法，堿解N測定采用堿解-擴散法；全P測定采用堿熔-鉬銻抗比色法，有效P測定采用鹽酸-硫酸浸提-鉬銻抗比色法；全K測定采用堿熔-火焰光度法；速效K測定采用NH4OAC浸提-原子吸收分光光度法；交換性Mg和Ca測定采用乙酸銨交換-原子吸收分光光度法；有效Zn、Fe、B、Cu、Mn測定采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法；有效B測定采用沸水浸提-甲亞胺比色法。

1.4 數(shù)據(jù)分析處理

利用計算機Excel數(shù)據(jù)處理軟件和灰色關聯(lián)分析法對不同林齡馬尾松采脂林的土壤養(yǎng)分數(shù)據(jù)進行綜合分析，將土壤作為被選對象，土壤pH值、有機質、全N、全P、全K、堿解N、有效P、速效K、交換性Mg、交換性Ca、有效Zn、有效Fe、有效B、有效Cu、有效Mn作為土壤肥力評價指標，分析馬尾松采脂林土壤綜合肥力狀況。

2 結果與分析

2.1 根標土和非根際土的養(yǎng)分特征

不同樣地的馬尾松采脂林根際土和非根際土的養(yǎng)分特征分析結果見表2。從表2可知，0～40 cm土層的土壤pH值3.85～5.65，屬于酸性至強酸性土壤；土壤有機質含量17.63～73.80 g·kg-1；全N含量1.07～2.77 g·kg-1，堿解N含量98.4～306.9 mg·kg-1；全P含量0.19～0.52 g·kg-1，有效P含量1.0～4.9 mg·kg-1；全K含量8.36～10.39 g·kg-1，速效K含量25.4～95.7 mg·kg-1；交換性Ca含量42.7～1332.9 mg·kg-1，交換性Mg含量5.9～78.4 mg·kg-1；有效Cu含量0.38～1.01 mg·kg-1，有效Zn含量0.66～2.75 mg·kg-1，有效B含量 0.06～0.37 mg·kg-1，有效Fe 含量17.15～103.20 mg·kg-1，有效Mn含量0.34～9.03 mg·kg-1。按照全國土壤養(yǎng)分含量分級標準[9]，有機質、全N、堿解N含量處于中等水平，土壤全P、有效P、全K、速效K含量均處于極貧乏水平；土壤中量元素：交換性Ca、Mg養(yǎng)分含量大部分處于極貧乏水平；土壤微量元素：有效Cu、有效Zn含量處于中等水平，土壤有效Fe養(yǎng)分含量達到極豐富水平，而土壤有效B、有效Mn養(yǎng)分含量大多處于極貧乏水平?？傮w上，各馬尾松采脂林的根標土和非根際土養(yǎng)分含量大部分處于貧乏水平?？梢姡R尾松采脂林土壤中多種養(yǎng)分元素有效性較低。

表2 馬尾松采脂林土壤養(yǎng)分特征

2.2 土壤肥力綜合評價

本文選取土壤pH值、有機質、全N、全P、全K、堿解N、有效P、速效K、交換性Ca、交換性Mg、有效Zn、有效Fe、有效B、有效Cu、有效Mn等15個養(yǎng)分指標作為馬尾松采脂林土壤肥力綜合評價的標準，采用灰色關聯(lián)分析法計算出各養(yǎng)分指標的關聯(lián)系數(shù)，然后根據(jù)計算出的灰色關聯(lián)度，參照土壤理化性質灰色關聯(lián)度評價標準[10](表3)進行土壤肥力評價。關聯(lián)度數(shù)值越大，表明樣地的土壤綜合肥力越高。

表3 土壤理化性質灰色關聯(lián)度評價標準

由表4可知，6個馬尾松采脂林樣地的土壤肥力高低排列順序是：3號(根際土)>6號(根際土)>5號(根際土)>3號(非根際土)>5號(非根際土)>4號(根際土)>1號(根際土)>1號(非根際土)>4號(非根際土)>6號(非根際土)>2號(非根際土)>2號(根際土)。說明6個馬尾松采脂林中3號樣地根際土的土壤綜合肥力最大，關聯(lián)度為0.647，屬于Ⅲ(一般)水平；2號樣地根際土的土壤綜合肥力最差，關聯(lián)度為0.379，屬Ⅴ級(極差)水平。其中，土壤肥力屬于Ⅲ級(一般)的樣地是3號(根際土)、6號(根際土)、5號(根際土)、3號(非根際土)，占全部樣地的33.33%；屬于Ⅳ級(差)的樣地是5號(非根際土)、4號(根際土)、1號(根際土)、1號(非根際土)、4號(非根際土)、6號(非根際土)、2號(非根際土)，占全部樣地的58.33%；屬于Ⅴ級(極差)的樣地是2號(根際土)，占全部樣地的8.33%。除派陽山林場六材分場的馬尾松采脂林根際土的土壤肥力低于非根際土外，其余各樣地根際土的土壤肥力均高于非根際土。田林縣樂里林場舊州分場的土壤綜合肥力整體上最高，派陽山林場六材分場的土壤綜合肥力整體上最低。不同區(qū)域不同林齡的馬尾松采脂林的土壤綜合肥力普遍較低，均無達到Ⅱ(良)水平，因此可通過配方施肥來改善土壤肥力狀況，促進樹體能夠吸收充足養(yǎng)分，從而提高馬尾松的產(chǎn)脂量。

表4 土壤養(yǎng)分含量關聯(lián)系數(shù)、關聯(lián)度及綜合評價

3 討論

對森林土壤肥力狀況進行綜合評價時，建立科學合理的評價指標體系和選擇適宜的評價方法最為關鍵。土壤肥力是土壤生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學、生物性質之間的綜合體現(xiàn)，反映了土壤能夠為植物生長提供和協(xié)調養(yǎng)分的能力[11]。本研究主要從可比性、適用性、代表性、易測性等多方面考慮，選取了pH值、有機質、全N、全P、全K、堿解N、有效P、速效K、交換性Ca、交換性Mg、有效Zn、有效Fe、有效B、有效Cu、有效Mn等15個土壤理化指標作為土壤肥力的評價指標，基本包涵了植物生長所需的大量和中微量元素。土壤生物性質也是土壤肥力的重要指標，主要包括土壤酶活性和微生物特性等方面，但這類指標由于受環(huán)境因素影響較大，目前尚無可參考的等級評價標準，且多數(shù)情況下還未被納入土壤肥力等級評價指標體系，因此本研究也未選取土壤生物性質指標。

灰色關聯(lián)度分析方法是根據(jù)不同因素之間在發(fā)展過程中的相異或相似程度來衡量2個因素之間關聯(lián)程度的一種方法，優(yōu)點是所需數(shù)據(jù)量和計算量較小，能較好地反映出各個因素間的相對重要程度或優(yōu)劣關系。因此，用灰色關聯(lián)度來分析事物之間的相互關系，具有更大的廣泛性和更好的科學性[12-18]?；疑P聯(lián)度分析方法可以避免人為主觀因素確定指標權重帶來的不利影響，從而有效提高評價結果的準確性。

4 結論

本研究采用灰色關聯(lián)分析法對6個馬尾松采脂林的根際土和非根際土的土壤養(yǎng)分狀況進行了綜合分析，研究結果表明：6個馬尾松采脂林根際土和非根際土的土壤養(yǎng)分元素含量大多處于貧乏或極貧乏水平。樂里林場15年生的馬尾松采脂林的根際土的土壤綜合肥力最大，屬于Ⅲ級(一般)水平；而派陽山林場六材分場13年生的馬尾松采脂林根際土的土壤綜合肥力最差，屬Ⅴ級(極差)水平。各馬尾松采脂林的土壤綜合肥力均未達Ⅱ級(良)水平。