崔東 葛歡 趙玉
摘要:為了了解野生櫻桃李下土壤養(yǎng)分狀況,為野果林資源的合理利用與保護(hù)提供有價(jià)值的參考,對(duì)新疆伊犁霍城縣大、小西溝野生櫻桃李林下土壤發(fā)育有機(jī)質(zhì)與速效養(yǎng)分含量進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,野生櫻桃李林下的土壤有機(jī)質(zhì)屬于中等變異;有機(jī)質(zhì)含量與速效氮、速效磷、速效鉀含量呈極顯著正相關(guān);速效氮、速效磷、速效鉀的含量隨著土層深度的增加而減少,pH隨著土層深度的增加而增大;土壤速效氮、速效磷、速效鉀的均值分別為295.71、39.75、391.05 μg/g,有機(jī)質(zhì)含量均值為0.31%。
關(guān)鍵詞:野生櫻桃李;土壤養(yǎng)分;相關(guān)性;伊犁大、小西溝
野生櫻桃李(Prunus divaricata)是一種薔薇科李屬野生果樹(shù)資源。它的分布范圍主要集中在中亞天山、高加索、伊朗以及小亞細(xì)亞及巴爾干半島等區(qū)域,最東段在中國(guó)伊犁地區(qū)。野生櫻桃李具有維持和改善生態(tài)系統(tǒng)以及保護(hù)生物多樣性的功能。
前人對(duì)于野生櫻桃李的研究主要集中在生態(tài)學(xué)、遺傳性狀、抗逆性、果實(shí)成分分析,而對(duì)于其林下分布的土壤研究并不多,目前主要集中在野果林下土壤分類(lèi)問(wèn)題,如《新疆土壤地理》一書(shū)中提出,野果林下發(fā)育的土壤可以劃分為灰褐色森林土亞類(lèi)而作為單獨(dú)的個(gè)體。武紅旗等提出野生櫻桃李下發(fā)育的土壤屬于均腐土和沖擊新成土。目前,對(duì)于野生櫻桃李種群的退化大多認(rèn)為是過(guò)度放牧而引起的,而對(duì)于其林下土壤與櫻桃李種群退化是否有關(guān)系未做過(guò)相關(guān)研究。
野生櫻桃李主要分布在中國(guó)新疆維吾爾自治區(qū)伊犁哈薩克自治州霍城縣大、小西溝,近20年來(lái)由于過(guò)度放牧、采礦、旅游開(kāi)發(fā)等活動(dòng)的干擾,導(dǎo)致生境條件惡劣,林下土壤不斷退化,分布面積不斷縮小。本研究通過(guò)農(nóng)業(yè)化學(xué)分析法對(duì)野生櫻桃李下發(fā)育土壤進(jìn)行理化性質(zhì)分析,借助地統(tǒng)計(jì)學(xué)的分析方法揭示野生櫻桃李下土壤養(yǎng)分特征及其相關(guān)性,為研究野果林的生態(tài)環(huán)境、林木的繁育更新,野生果樹(shù)資源的保護(hù)與利用提供有價(jià)值的參考。
1.材料與方法
1.1研究區(qū)地理環(huán)境
野生櫻桃李主要分布在海拔1 000 m左右的溝谷地帶,如天山的婆羅科努山南坡,地處81°30′-81°40′E,44°30′-44°35′N(xiāo),為溫帶濕潤(rùn)型氣候,年平均降水量600 mm左右,年平均氣溫7-8℃。
1.2樣品采集
土壤樣品采集時(shí)間為2012年10月1-4日,利用GPS導(dǎo)航,在新疆伊犁霍城縣大、小西溝野生櫻桃李適生區(qū)采集土壤剖面,以20 cm等間距采樣,每個(gè)土壤剖面分別采集0~20、20-40、40-60、80-100、100~120 cm 5個(gè)層次的樣品,共采集6個(gè)土壤剖面。樣品在室內(nèi)風(fēng)干,然后過(guò)土壤篩,待用。采樣點(diǎn)信息見(jiàn)表1。
1.3樣品分析與數(shù)據(jù)處理
土壤有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法,速效氮含量的測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法,速效鉀含量的測(cè)定采用醋酸銨一火焰光度計(jì)法,速效磷含量的測(cè)定采用碳酸氫鈉法,pH的測(cè)定采用電位法。數(shù)據(jù)處理和相關(guān)性分析采用Excel 2003和SPSS 13.0。
2.結(jié)果與分析
2.1土壤有機(jī)質(zhì)含量特征
2.1.1不同層次土壤有機(jī)質(zhì)含量與相關(guān)性分析 由表2可知,各土壤剖面土壤有機(jī)質(zhì)平均值為0.07%~0.52%,并且隨著土壤深度的增大有機(jī)質(zhì)含量呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢(shì)。這可能是由于野生櫻桃李下土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源大部分為枯落物,秋季野生櫻桃李的枯落物在土壤表層腐解,腐解后除直接被植物吸收利用外,其余便以淋溶的方式進(jìn)入土壤下層。
由表3可知,100~120 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量與40-60、60-80、80~100 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)。80~100 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量與60~80 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān),與40~60 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)。60-80 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量與40-60 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)。20~40 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量與0-20 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)。由此可知,土壤有機(jī)質(zhì)分布特征具有相近性,所以相鄰?fù)翆拥耐寥烙袡C(jī)質(zhì)含量相關(guān)性較強(qiáng)。
2.1.2土壤有機(jī)質(zhì)頻率特征分析 對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的基本特征進(jìn)行綜合分析,得出有機(jī)質(zhì)含量的變化范圍為0.03%~1.34%,差值很大。有機(jī)質(zhì)含量的均值為0.31%,變異系數(shù)為70.96%,屬于中強(qiáng)度變異,有機(jī)質(zhì)含量的標(biāo)準(zhǔn)差為0.22%,表明分布較分散。從圖1頻率直方圖可知,采樣點(diǎn)土壤有機(jī)質(zhì)含量符合正態(tài)分布,并且0-0.40%的樣本頻數(shù)最多,說(shuō)明采樣點(diǎn)的有機(jī)質(zhì)含量極缺乏。這可能是由于此地近20年來(lái)過(guò)渡放牧所造成的有機(jī)質(zhì)含量缺乏。
2.2土壤速效氦、速效磷、速效鉀、pH的垂直變化規(guī)律
速效氮、速效磷、速效鉀能較好地反映土壤氮、磷、鉀的有效供應(yīng)情況,常用于評(píng)判土壤一定時(shí)期內(nèi)土壤肥力狀況。從圖2可知,速效氮、速效磷、速效鉀隨著土壤深度的增加而減少,說(shuō)明野生櫻桃李下土壤速效氮、速效磷、速效鉀的含量主要集中在表層土壤中,而隨著土壤深度的增加越來(lái)越少,并且到100~120 cm深處時(shí),速效氮、速效磷、速效鉀的含量很少,這極不利于野生櫻桃李的根系部分吸收養(yǎng)分,這和這些年來(lái)伊犁大、小西溝野生櫻桃李群落逐漸退化有很大的關(guān)系,可能就是由于櫻桃李根系部分的速效養(yǎng)分越來(lái)越少的原因造成的。而pH隨著土壤深度的增加而增大,這可能與根系部分所釋放的化學(xué)物質(zhì)有關(guān)。
2.3土壤有機(jī)質(zhì)與速效氮、速效磷、速效鉀含量的相關(guān)性
采樣點(diǎn)區(qū)域土壤有機(jī)質(zhì)與速效氮、速效磷、速效鉀的相關(guān)性分析結(jié)果見(jiàn)表4。野生櫻桃李下土壤有機(jī)質(zhì)含量與速效氮、速效磷、速效鉀含量之間均呈正相關(guān),且均達(dá)到極顯著水平。速效氮與速效磷、速效鉀含量之間呈極顯著正相關(guān),速效磷與速效鉀含量之間呈極顯著正相關(guān)。由此可知,土壤有機(jī)質(zhì)的積累與分解對(duì)氮、磷、鉀的分布具有重要影響。
2.4土壤養(yǎng)分含量評(píng)價(jià)結(jié)果
根據(jù)表5全國(guó)土壤養(yǎng)分含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),野生櫻桃李下各層土壤有機(jī)質(zhì)含量均值為0.31%,屬于極缺乏;速效氮含量均值為295.71μg/g,屬于極缺乏;速效磷含量均值為39.75μg/g,屬于極缺乏;速效鉀含量均值為391.05μg/g,屬于極缺乏;pH均值為7.99。因此,伊犁大、小西溝野生櫻桃李下土壤養(yǎng)分狀況極差,這可能也是造成野生櫻桃李種群退化的一個(gè)重要原因。
3.結(jié)論
1)伊犁大、小西溝野生櫻桃李下土壤中的有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于地表枯枝落葉層的分解補(bǔ)充和積累,根據(jù)野生櫻桃李下發(fā)育土壤有機(jī)質(zhì)含量統(tǒng)計(jì)學(xué)分析得知,不同深度的土壤有機(jī)質(zhì)含量由大到小依次為0-20、20~40、40~60、60~80、80~100、100~120 cm,呈現(xiàn)從表層向下減少的趨勢(shì)。從0-120 cm各土層之間土壤有機(jī)質(zhì)含量垂直方向的相關(guān)性特征可以看出,土壤有機(jī)質(zhì)分布特征具有相近性,相鄰?fù)翆拥耐寥烙袡C(jī)質(zhì)含量相關(guān)性較大。
2)土壤有機(jī)質(zhì)含量與速效氮、速效磷、速效鉀的相關(guān)性分析結(jié)果表明,土壤有機(jī)質(zhì)含量與速效鉀、速效磷、速效氮均呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.553、0.570、0.544。
3)各層土壤有機(jī)質(zhì)含量均值為0.31%,屬于極缺乏;速效氮含量均值為295.71μg/g,屬于極缺乏;速效磷含量均值為39.75μg/g,屬于極缺乏;速效鉀含量均值為391.05μg/g,屬于極缺乏;pH均值為7.99。所以野生櫻桃李下的土壤養(yǎng)分狀況極差,這可能是導(dǎo)致最近幾年以來(lái)野生櫻桃李出現(xiàn)退化的一個(gè)原因。