顏秋曉,高安勤,林昌虎,何騰兵
(1.貴州省中國(guó)科學(xué)院天然產(chǎn)物化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州 貴陽(yáng) 550002; 2.貴州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院, 貴州 貴陽(yáng) 550025; 3.六盤水市土肥站,貴州 六盤水 553000; 4.貴州醫(yī)科大學(xué) 貴州 貴陽(yáng) 550004; 5.貴州大學(xué) 新農(nóng)村發(fā)展研究院中國(guó)西部發(fā)展能力研究中心,貴州 貴陽(yáng) 550025)
梵凈山珍稀植物林下土壤顆粒特征及化學(xué)性質(zhì)
顏秋曉1,2,高安勤2,3,林昌虎1,4*,何騰兵2,5
(1.貴州省中國(guó)科學(xué)院天然產(chǎn)物化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州 貴陽(yáng) 550002; 2.貴州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院, 貴州 貴陽(yáng) 550025; 3.六盤水市土肥站,貴州 六盤水 553000; 4.貴州醫(yī)科大學(xué) 貴州 貴陽(yáng) 550004; 5.貴州大學(xué) 新農(nóng)村發(fā)展研究院中國(guó)西部發(fā)展能力研究中心,貴州 貴陽(yáng) 550025)
為探索梵凈山珍稀植物梵凈山冷杉、南方紅豆杉和珙桐林下的土壤特征,采用野外調(diào)查采樣和室內(nèi)分析方法,對(duì)其土壤機(jī)械組成、pH、CEC、有機(jī)質(zhì)、N、P、K元素含量進(jìn)行測(cè)定,分析各林下土壤機(jī)械組成與土壤化學(xué)特性及其關(guān)系。結(jié)果表明:梵凈山冷杉林下土壤顆粒組成為中砂>細(xì)砂>粗粉?!终沉?細(xì)粉粒>中粉粒,為輕壤土;南方紅豆杉林下土壤顆粒組成為細(xì)砂粒>粗粉粒>細(xì)粉?!种蟹哿?中砂≈粘粒,為重壤土;珙桐林下土壤顆粒組成為細(xì)粉粒>粘?!执址哿?中粉粒>中砂>細(xì)砂,為重壤土。3種土壤均為酸性反應(yīng),全磷和全鉀含量較低;梵凈山冷杉林下土壤有機(jī)質(zhì)、CEC、堿解氮和全氮含量達(dá)極豐富水平,有效磷和速效鉀含量為豐富水平;南方紅豆杉林下土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮含量為極豐富水平,全氮、有效磷、速效鉀、CEC含量為豐富水平;珙桐林下土壤堿解氮含量為極豐富水平,有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量適宜。梵凈山冷杉林下土壤粗粉粒、細(xì)粉粒與全鉀含量呈顯著正相關(guān),物理性粘粒與有效磷含量呈顯著負(fù)相關(guān);南方紅豆杉林下土壤中砂粒與pH值、有效磷含量呈顯著正相關(guān),中粉粒、物理性粘粒與pH呈顯著負(fù)相關(guān),粘粒與堿解氮呈極顯著正相關(guān)、與pH顯著負(fù)相關(guān);珙桐林下土壤的中砂粒與速效鉀含量呈顯著正相關(guān),細(xì)砂與全磷含量呈顯著正相關(guān),細(xì)粉粒與pH呈顯著負(fù)相關(guān),物理性粘粒與有效磷含量呈顯著正相關(guān)。3種珍稀植物林下土壤質(zhì)地不同,養(yǎng)分含量有所差異,梵凈山冷杉林質(zhì)地輕,南方紅豆杉、珙桐林質(zhì)地較為粘重。
土壤;機(jī)械組成;化學(xué)特征;珍稀植物;相關(guān)性;梵凈山;貴州
珍稀植物“活化石”經(jīng)歷物競(jìng)天擇和繁衍的漫長(zhǎng)過(guò)程,對(duì)研究古地質(zhì)、古氣候的變遷具有重要意義。梵凈山自然保護(hù)區(qū)地屬于武陵山脈,坡陡谷深,海拔在400~2572 m,高差超2000 m,龐大繁復(fù)的山體造就了獨(dú)特的梵凈山小氣候和植物種群分布,特殊的地形地貌產(chǎn)生了一定程度的地理隔離,使得許多珍稀瀕危植物得以生存和繁衍[1-2]。梵凈山植物資源豐富,生活著木本植物約405種(包括變種),藥用植物410種,有的為梵凈山特有植物,如貴州紫薇(Lagerstroemiakweichowensis)、貴州杜鵑(Rhododendronkweichowense)、梵凈山冷杉(Abiesfanfingshanensis)等。在眾多植物中,梵凈山冷杉(Abiesfanjingshanensis)、珙桐(DavidiainvolucrataBaill )和南方紅豆杉(Taxuswallichianavar. Mairei)分別為400~2400 m海拔區(qū)域的典型代表。探明三者林下土壤理化性質(zhì)的研究,對(duì)于制定珍稀植物保護(hù)方案具有重要意義。
近年來(lái),CT篩查和體檢發(fā)現(xiàn)GGN的人越來(lái)越多,給患者造成嚴(yán)重的心理負(fù)擔(dān)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。診斷肺GGN時(shí)應(yīng)遵循指南的建議,以期盡早發(fā)現(xiàn)惡性結(jié)節(jié)使患者早期接受治療,同時(shí)又要盡力避免讓良性結(jié)節(jié)患者接受過(guò)度治療。合理處理肺GGN不僅具有一定醫(yī)學(xué)科學(xué)方面的挑戰(zhàn)性,也具有社會(huì)責(zé)任方面的挑戰(zhàn)性,同時(shí)對(duì)患者本身、社會(huì)資源及醫(yī)療資源的合理利用具有重要的意義。
梵凈山冷杉是中國(guó)貴州梵凈山特有冷杉種,為第四紀(jì)孑遺植物,國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物[1-3],大片冷杉林的發(fā)現(xiàn),填補(bǔ)了貴州亞高山常綠針葉林的空白,對(duì)植物區(qū)系學(xué)、古生物學(xué)、古氣候?qū)W以及冰川學(xué)等學(xué)科有著獨(dú)特的科學(xué)意義[4-5]。梵凈山冷杉呈小面積斑塊狀分布,由于其他優(yōu)勢(shì)林的入侵,大多數(shù)冷杉林冠不能郁閉[6],自1981年發(fā)現(xiàn)以來(lái)死亡現(xiàn)象不斷出現(xiàn)[7]。李曉笑[8]對(duì)梵凈山冷杉群落結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了分析,提出了影響梵凈山冷杉死亡的主要原因是生境島嶼化導(dǎo)致受外界脅迫的影響被放大,而人為干擾進(jìn)一步縮小其分布范圍,降低種群個(gè)體數(shù),自然繁殖能力差,加快其野外滅絕速度。珙桐起源第三紀(jì)時(shí)期,為國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)珍稀瀕危植物,在全球生物多樣性保育、古生物氣候等領(lǐng)域具有不可替代的作用[9]。梵凈山大溝巖苔蘚密被,生態(tài)環(huán)境極為潮濕,有數(shù)10株珙桐群聚為優(yōu)勢(shì)種群[5]。近年來(lái)珙桐資源衰退非常嚴(yán)重,部分種群已無(wú)有性生殖的實(shí)生苗,個(gè)體死亡現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)[10]。張清華[11]等、吳建國(guó)[12]等研究顯示,珙桐的適宜生境到2030年將減少20 %,氣候變化將珙桐的適宜生境分布區(qū)向我國(guó)西部和西南部萎縮,且片斷化分布程度加劇。南方紅豆杉是紅豆杉的變種,多生長(zhǎng)在亞熱帶常綠闊葉林、竹林及針闊混交林中[13-16]。紫杉醇是紅豆杉屬植物特有的一種物質(zhì),在醫(yī)學(xué)上有著重要的作用,且材質(zhì)堅(jiān)硬、水濕不腐,是建筑的優(yōu)良用材[17]。因此紅豆杉受到了人們注視,同時(shí)也造成紅豆杉屬植物受到極大的破壞[13],其資源受到嚴(yán)重威脅。王艷[2]等則認(rèn)為是因?yàn)榧t豆杉種子的特殊性,光滑而無(wú)翼翅,只能通過(guò)動(dòng)物的取食及自然營(yíng)力作用進(jìn)行傳播。
人類活動(dòng)和氣候變化的影響,使得‘活化石’的繁衍面臨的不定性因素增多,變成化石的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)增大。由于古老地質(zhì)形成的特殊地質(zhì)構(gòu)造、地勢(shì)、土壤等環(huán)境因子的綜合影響,對(duì)找到珍稀植物瀕危的限制因子存在很大的難度,而土壤環(huán)境因素的影響尤為突出,土壤結(jié)構(gòu)特征、養(yǎng)分特征制約著梵凈山森林植被的生長(zhǎng)量和林地的生產(chǎn)水平[18]。陳立明[19-20]等研究表明土壤養(yǎng)分含量及酶活性與云冷杉死亡程度顯著性相關(guān);楊敬天[21]等研究了北川片口珙桐林土壤偏酸性,養(yǎng)分含量等級(jí)為中等偏下,有效磷嚴(yán)重偏低;貴州納雍珙桐林土壤偏酸性,腐殖質(zhì)、全氮、全磷含量豐富,鉀素和有效磷含量較低[22]。顏秋曉[23]等研究表明梵凈山不同海拔土壤養(yǎng)分有一定的垂直差異性,總體含量較為豐富,且表層土壤大于深層土壤。目前對(duì)珍稀植物的研究主要集中在植物生長(zhǎng)繁殖的機(jī)理、遺傳特性和環(huán)境等方面,包括外界生長(zhǎng)環(huán)境、繁殖生物學(xué)、遺傳多樣性等領(lǐng)域[24];鮮見(jiàn)關(guān)于梵凈山自然保護(hù)區(qū)這一特殊地帶的珍稀植物的土壤環(huán)境特征的研究報(bào)道,因此,對(duì)梵凈山3種珍稀植物冷杉、南方紅豆杉和珙桐林下土壤顆粒特征和養(yǎng)分特征及其關(guān)系進(jìn)行全面分析,探索梵凈山自然保護(hù)區(qū)這3種珍稀植物生長(zhǎng)的土壤顆粒組成和養(yǎng)分特征以及對(duì)珍稀植物生長(zhǎng)繁衍的影響,為梵凈山珍稀植物的保護(hù)及利用提供理論依據(jù)。
表1 珍稀植物林下土壤采樣情況
1.1 研究區(qū)概況
就在我一臉疑惑的時(shí)候,爸爸拿出一張白紙和磁鐵,一臉神秘地說(shuō):“這是一塊會(huì)走路的磁鐵,它還會(huì)聽(tīng)我的命令呢!”說(shuō)完,他念起了咒語(yǔ):“嘛哩嘛哩哄!”然后,一本正經(jīng)地對(duì)我說(shuō):“兒子,看好了,磁鐵馬上要走路啦!”我有點(diǎn)不信,目不轉(zhuǎn)睛地盯著磁鐵。爸爸神氣地說(shuō):“向左走三步?!彼忠恢福盆F像聽(tīng)到了命令一樣,向左移動(dòng)了三步?!跋蛴肄D(zhuǎn),再走三步。”磁鐵轉(zhuǎn)了個(gè)身,向右移動(dòng)了三步。
梵凈山冷杉團(tuán)狀分布于海拔2100~2350 m的爛茶頂一帶山脊線,生態(tài)幅狹窄,所形成的單面山恰處于陡坡面。其坡向?yàn)镹、NW或NE,坡度在50~60°。該區(qū)母巖為輕變質(zhì)砂巖,林下土壤為壤質(zhì)山地黃棕壤,有機(jī)質(zhì)豐富,土壤呈黑褐色[5]。巖石大量裸露,土層淺薄,土壤呈極強(qiáng)酸性,雨水易順坡流走,不利于冷杉生長(zhǎng),多數(shù)樹(shù)生于石縫、空隙中。
采用Excel2007和DPSv7.05統(tǒng)計(jì)軟件,對(duì)采樣的梵凈山國(guó)家自然保護(hù)區(qū)珍稀植物梵凈山冷杉、南方紅豆杉和珙桐的土壤試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,檢驗(yàn)后進(jìn)行方差分析。
南方紅豆杉喜生長(zhǎng)于海拔300~1600 m海拔區(qū)域,海拔750~950 m處分布集中[2],基巖為變質(zhì)砂巖或硅質(zhì)板巖,分布于梵凈山東北部一帶的低山河道溝谷旁,山勢(shì)陡峭,土層稀薄,其生長(zhǎng)的區(qū)域土壤垂直帶譜特征明顯,隨海拔的升高,黃壤至黃棕壤均有分布。
1.2 樣品采集及處理
于2014年8-10月在梵凈山國(guó)家自然保護(hù)區(qū)內(nèi),在對(duì)3種主要珍稀植物冷杉、南方紅豆杉和珙桐的生長(zhǎng)區(qū)域及其分布帶進(jìn)行實(shí)地調(diào)查取樣(表1),選取典型的代表性強(qiáng)的分布區(qū),拂去表面枯枝落葉和雜草后取根區(qū)土壤。將采取的土壤樣品于實(shí)驗(yàn)室晾干、磨細(xì)、過(guò)篩保存用作理化指標(biāo)測(cè)定。樣品采集、運(yùn)輸和制備過(guò)程中避免二次污染。
1.3 指標(biāo)測(cè)定
土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、CEC、有效磷和速效鉀含量同樣隨海拔上高呈逐漸增加的趨勢(shì),而全鉀含量呈現(xiàn)相反趨勢(shì)。珙桐有機(jī)質(zhì)、有效磷處于Ⅲ水平,速效鉀處于Ⅳ水平,陽(yáng)離子交換能力弱,土壤質(zhì)量并不高;除有效磷處于Ⅱ水平、速效鉀處于Ⅲ水平外,南方紅豆杉與梵凈山冷杉的有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮都達(dá)到了Ⅰ級(jí)水平,冷杉分布區(qū)有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮和CEC達(dá)239.69 g/kg、14.59 g/kg、672.14 mg/kg和47.60 cmol/kg,土壤質(zhì)量最高。除珙桐分布區(qū)外,紅豆杉和冷杉全磷隨海拔的降低逐漸增加,全鉀含量總體呈隨海拔升高而降低的趨勢(shì)。但梵凈山速效養(yǎng)分卻隨海拔升高而增加,海拔越高,增幅越大,原因主要是由于大量的有機(jī)膠體的吸附作用,將風(fēng)化淋溶出的水解性氮、有效磷和速效鉀等離子迅速吸附,且海拔越高,有機(jī)膠體越豐富,其聚合吸附能力越強(qiáng),可在短時(shí)間內(nèi)將淋溶的離子吸附固定,加上該區(qū)植被繁茂,郁閉度較高,土壤受雨水直接濺蝕強(qiáng)度弱,多方因素的共同作用,形成了梵凈山獨(dú)特的養(yǎng)分分布特征。
1.4 土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)
根據(jù)全國(guó)第2次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)(表2),對(duì)梵凈山3種珍稀植物林下土壤養(yǎng)分含量進(jìn)行養(yǎng)分等級(jí)劃分,并作肥力等級(jí)評(píng)價(jià)。
水市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制是:水權(quán)需求者通過(guò)水市場(chǎng)尋求需要的水權(quán),包括取用水戶的可交易水權(quán)或政府 “招拍掛”的水權(quán);水權(quán)持有者將可交易水權(quán)投入市場(chǎng),提供交易信息;政府將“招拍掛”水權(quán)在水市場(chǎng)掛牌,提供相關(guān)信息;水權(quán)供需雙方通過(guò)水市場(chǎng)交易平臺(tái)完成水權(quán)交易,交易之后水權(quán)的變更需要到政府辦理相關(guān)手續(xù),對(duì)新增水權(quán)進(jìn)行確權(quán)登記發(fā)證。因水權(quán)交易不同于一般的商品交易,政府需要對(duì)其用途進(jìn)行管制。
1.5 數(shù)據(jù)分析
“詩(shī)莊詞媚”一說(shuō),據(jù)傳最早是宋初人提出的,簡(jiǎn)單概括就是:詩(shī)剛,詞柔;詩(shī)直,詞曲;詩(shī)顯,詞隱;詩(shī)壯,詞纖。它原本是一個(gè)通俗的說(shuō)法,后來(lái)才成為文人的一種觀念,并逐漸演化,變得簡(jiǎn)約明確。五代及宋初的詩(shī)人們?cè)谔幚眍}材的時(shí)候確實(shí)也都是這樣做的,家國(guó)大事用詩(shī)表述,兒女私情用詞抒寫。男女之歡用詩(shī)寫甚至是一種“掉價(jià)”,歐陽(yáng)修、晏殊即是典型的范例。他們的詩(shī)是一支筆,詞又是一支筆,當(dāng)代著名詞學(xué)家葉嘉瑩先生講過(guò)一個(gè)故事,說(shuō)王安石偶然一天讀到晏殊的詞,頗為不屑:一個(gè)官居要位的人,“為宰相而作小詞,可乎?”在王的眼中,詩(shī)是大的,詞是小的。
針鐵礦對(duì)Cu2+、Pb2+的吸附能力隨著pH值的升高而變強(qiáng);針鐵礦表面的羥基是其吸附和固化金屬離子的原因;利用酸堿滴定法和格氏圖處理方法,能夠計(jì)算出針鐵礦表面活性位點(diǎn)密度,針鐵礦表面活性位點(diǎn)密度為9.107 site/nm2。
珙桐主要生長(zhǎng)于海拔800~1800 m溝谷兩側(cè)樹(shù)種豐富的中山常綠、落葉闊葉混交林中,距溝底200 m以下[25,27-28]。部分分布于黑灣河坎附近,土壤侵蝕嚴(yán)重,根部裸露,但生長(zhǎng)良好?;鶐r為變質(zhì)巖,以粘板巖、沙板巖為主,母質(zhì)為含大量碎石的坡積物。土壤呈強(qiáng)酸性,屬山地黃壤類型,質(zhì)地較輕,地表有機(jī)質(zhì)及枯枝落葉含量高,分解良好[25]。
表2 全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
表3 3種珍稀植物林下的土壤機(jī)械組成
2.1 珍稀植物林下土壤的機(jī)械組成與特征
OPNET Modeler業(yè)務(wù)建??梢栽阪溌穼印⒕W(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層這3個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層實(shí)現(xiàn).對(duì)于從網(wǎng)絡(luò)分層模型的最高層應(yīng)用層開(kāi)始的業(yè)務(wù)建模,OPNET Modeler提供了8種標(biāo)準(zhǔn)端對(duì)端業(yè)務(wù)和自定義多端業(yè)務(wù)應(yīng)用配置[11-12].科文學(xué)院校園網(wǎng)目前主要應(yīng)用為網(wǎng)頁(yè)瀏覽、文件下載、郵件收發(fā)和數(shù)據(jù)查詢等,因此在應(yīng)用層直接利用OPNET Modeler的標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)進(jìn)行配置.
從表3看出,紅豆杉林下土壤砂粒(0.05~1 mm)平均含量為34.32 %,變化范圍在16.31 %~53.68 %,變異系數(shù)(c.v.)為36 %;粉粒(0.001~0.05 mm)平均含量為51.34 %,變化范圍在37.56 %~68.70 %,c.v.為20 %;粘粒(<0.001 mm)平均含量14.33 %,變化范圍在30.67 %~58.91 %,c.v.為29 %;土壤質(zhì)地為中壤土至重壤土。珙桐林下土壤砂粒0.05~1 mm平均含量為24.22 %,變化范圍18.27 %~32.12 %,c.v.為22 %;粉粒0.001~0.05 mm平均含量為56.96 %,變化范圍在49.54 %~65.68 %,變異系數(shù)c.v.為11 %;粘粒<0.001 mm平均含量18.82 %,變化范圍在14.94 %~24.27 %,c.v.為18 %;土壤質(zhì)地為重壤土至輕粘土。冷杉土壤砂粒0.05~1 mm平均含量為59.74 %,變化范圍49.41 %~76.80 %,c.v.為15 %;粉粒0.001~0.05 mm平均含量為26.07 %,變化范圍為17.61 %~33.57 %,c.v.為22 %;粘粒<0.001 mm平均含量14.19 %,變化范圍為5.59 %~19.12 %,c.v.為18 %;土壤質(zhì)地為砂壤土至中壤土。
梵凈山冷杉、珙桐和南方紅豆杉依次呈垂直遞減分布特征,有明顯的垂直分帶。研究表明,土壤砂粒隨海拔高度增加而增加,粘粒隨海拔的增加而減少,這主要與母質(zhì)和風(fēng)化淋溶的強(qiáng)弱有關(guān)[25]。在梵凈山南方紅豆杉、珙桐、冷杉的垂直分布帶中,土壤砂粒隨著海拔的升高而增加,土壤粘粒隨海拔升高含量降低,砂化現(xiàn)象呈加重趨勢(shì),海拔對(duì)土壤機(jī)械組成的影響特征明顯,主要受坡度和植被蓋度及有機(jī)質(zhì)腐殖化的影響。在梵凈山冷杉分布區(qū),海拔較高,土層淺薄,坡度較大,郁閉度低,土壤砂粒含量較高,砂粒含量均高于50 %,粘粒較低,均低于20 %,以砂質(zhì)土為主;珙桐與紅豆杉分布區(qū)部分重疊,主要分布于海拔500~900 m區(qū)域;在珙桐樣品采集區(qū)地勢(shì)平緩,地形部位為梵凈山山麓,土層較厚土壤以粉粒為主,砂粒與粘粒含量較低,土壤質(zhì)地適宜,局部地區(qū)由于長(zhǎng)期受雨水和重力的搬運(yùn)作用,粘粒含量較高,質(zhì)地粘重;南方紅豆杉分布范圍廣,地勢(shì)落差大,長(zhǎng)期受高山流水與降水的侵蝕,土壤砂粒和粘??傮w較低,但部分區(qū)域砂化嚴(yán)重,砂粒含量超過(guò)50 %,粘粒含量低于14 %,砂化率隨坡度的變異特征明顯。物理性粘粒含量隨著海拔升高而減少,降幅較大,土壤質(zhì)地呈輕粘土→重壤土→中壤土→砂壤土的垂直分布,土壤養(yǎng)分含量及保水保肥下降。
RISPIN[3]在20世紀(jì)80年代進(jìn)行過(guò)較精確的纜索水下試驗(yàn)。纜索水下拖曳試驗(yàn)的要求十分復(fù)雜且試驗(yàn)費(fèi)用較高,現(xiàn)在大多數(shù)學(xué)者在研究纜索的水動(dòng)力學(xué)問(wèn)題過(guò)程中主要采用計(jì)算機(jī)仿真模擬計(jì)算的方法。[4-12]部分學(xué)者研究時(shí)默認(rèn)拖曳母艦恒速來(lái)對(duì)系統(tǒng)水動(dòng)力性能進(jìn)行分析,然而在實(shí)際工作時(shí)拖曳母艦無(wú)法保持恒速,為分析拖帶母艦旋回或變速機(jī)動(dòng)時(shí)可能引起的線列陣失速下沉、構(gòu)型畸變等問(wèn)題,本文建立線陣工作過(guò)程的三維離散模型,分析母艦變速機(jī)動(dòng)情況下所拖曳的多分枝線列陣的水動(dòng)力性能變化情況,使得算例更加符合實(shí)際。
再半月,第三次開(kāi)庭。許沁并未提供寄到國(guó)外的郵局存根,亦無(wú)其他有效證據(jù)。法官調(diào)解未決,楊律師請(qǐng)求法官判決。法官依法判決許沁或歸還鉆戒,或補(bǔ)足貨款。
2.2 珍稀植物林下土壤的化學(xué)性質(zhì)
從表4可知,3種珍稀瀕危植物林下土壤pH的邊界范圍明顯,根據(jù)植株的生物量及樹(shù)勢(shì),可將梵凈山土壤pH范圍特征視為其正常生長(zhǎng)的適宜pH范圍。3種林地土壤酸化特征顯著,總體上pH低于4.7,其范圍在2.65~4.70,為酸性至極強(qiáng)酸性,隨著海拔的升高,pH逐漸下降,海拔越高降幅越大,c.v.低于11 %,為弱變異。冷杉的林下土壤pH最低,其平均值為2.76;南方紅豆杉次之,為3.60;珙桐最高,為4.50。出現(xiàn)該pH垂直分異特征的原因是多樣的,首要原因是海拔、坡度、地形、水文、土壤侵蝕強(qiáng)度和有機(jī)質(zhì)含量等,在2000 m以上海拔區(qū)域,常年陰濕多雨,風(fēng)化淋溶作用較強(qiáng),但坡度較大導(dǎo)致土壤侵蝕嚴(yán)重,鹽基離子流失多,有機(jī)質(zhì)礦化度低,有機(jī)酸含量高,使得該區(qū)域土壤pH值最低;當(dāng)海拔下降至1000 m時(shí),坡降變緩,風(fēng)化淋溶強(qiáng)度和土壤侵蝕強(qiáng)度有所降低,鹽基離子流失減少,有機(jī)質(zhì)礦化增加,土壤pH較上一區(qū)域有所升高;當(dāng)海拔降至500 m時(shí),海拔較高的2個(gè)區(qū)域流失土壤在此開(kāi)始堆積,土壤養(yǎng)分較高,鹽基豐富,加上溫度的上升,有機(jī)質(zhì)礦化作用也越強(qiáng),這幾方面的共同作用,使得該區(qū)域pH在3種林分下最高。同時(shí),在垂直海拔尺度上,土層厚度總體隨著海拔的降低逐漸增加,土壤膠體吸附的高價(jià)鹽基離子總量也逐漸升高,這對(duì)提高土壤pH具有重要意義。
表4 珍稀植物林下土壤養(yǎng)分含量
參考國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),參照《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[29]進(jìn)行對(duì)指標(biāo)的測(cè)定。土壤機(jī)械組成測(cè)定采用比重計(jì)法,土壤pH為電位測(cè)定法(水土比2.5∶1),全氮用凱氏定氮法,堿解氮為堿解擴(kuò)散法,有效磷為碳酸氫鈉浸提鉬藍(lán)比色法,全磷為酸溶-鉬銻抗比色法,有機(jī)質(zhì)為重鉻酸鉀外加熱法,速效鉀采用醋酸銨浸提-火焰光度法,全鉀為氫氟酸-高氯酸消煮-火焰光度計(jì)法,CEC采用乙酸銨交換法。
2.3 梵凈山珍稀植物林下土壤機(jī)械組成與養(yǎng)分間的相關(guān)性
梵凈山冷杉林下土壤機(jī)械組成含量除粗粉粒(0.01~0.05 mm)、細(xì)粉粒(0.001~0.005 mm)與土壤全鉀含量有顯著正相關(guān)、物理性粘粒(<0.01 mm)與有效磷呈顯著負(fù)相關(guān)外,其余各粒級(jí)含量與養(yǎng)分間相關(guān)性均不顯著。冷杉分布區(qū)海拔較高,土壤風(fēng)化淋溶強(qiáng)度比低海拔區(qū)域弱,全鉀主要存在于風(fēng)化的中間階段,即粗粉粒、細(xì)粉粒階段;冷杉林下土壤砂粒含量較高,在50 %~78 %,物理性粘粒較少,而有效磷均處于Ⅱ級(jí)水平,含量豐富。細(xì)砂(0.05~0.25 mm)與全磷(相關(guān)系數(shù)-0.6479)呈負(fù)相關(guān)性,與CEC(相關(guān)系數(shù)0.6480)呈正相關(guān);粗粉粒(0.01~0.05 mm)與全氮呈負(fù)相關(guān),與全磷、速效鉀呈正相關(guān);中粉粒(0.005~0.01 mm)與pH值、全磷呈負(fù)相關(guān);細(xì)粉粒(0.001~0.005 mm)與有機(jī)質(zhì)、全氮呈負(fù)相關(guān)性,與堿解氮呈正相關(guān);粘粒(<0.001 mm)與pH、堿解氮呈正相關(guān),與有效磷呈負(fù)相關(guān);物理性粘粒與有機(jī)質(zhì)、CEC呈負(fù)相關(guān)性,與堿解氮呈正相關(guān)。表明,梵凈山冷杉林土壤粗粉粒和細(xì)粉粒是全鉀主要來(lái)源,有效磷含量隨物理性粘粒的增加而減少,主要由土壤砂粒含量決定。
表5 不同珍稀植物林下土壤機(jī)械組成與化學(xué)性質(zhì)的相關(guān)性
注:* 為顯著相關(guān)(P<0.05), ** 為極顯著相關(guān)(P<0.01)。
Note:* and ** indicate significance of difference atP<0.05 andP<0.01,respectively.
(1)3種珍稀瀕危植物依次在垂直梯度上呈現(xiàn)遞減分布特征,有明顯的垂直分帶。紅豆杉林下土壤砂粒(0.05~1 mm)的平均含量為34.32 %,粉粒(0.001~0.05 mm)的平均含量為51.34 %,粘粒(<0.001 mm=的平均含量為14.33 %,質(zhì)地為中壤土至重壤土。珙桐林下土壤砂粒(0.05~1 mm)的平均含量為24.22 %;粉粒(0.001~0.05 mm)的平均含量為56.96 %,粘粒(<0.001 mm)的平均含量為18.82 %,質(zhì)地為重壤土至輕粘土。梵凈山冷杉土壤砂粒(0.05~1 mm)的平均含量為59.74 %,粉粒(0.001~0.05 mm)的平均含量為26.07 %,粘粒(<0.001 mm)的平均含量14.19 %,質(zhì)地為砂壤土至中壤土。
海拔對(duì)土壤機(jī)械組成的影響特征明顯,土壤砂粒隨海拔高度增加而增加,粘粒隨海拔的增加而減少,土壤砂化有加重趨勢(shì)。在梵凈山冷杉林區(qū),以砂質(zhì)土為主;珙桐分布區(qū),土層較為深厚,土壤質(zhì)地適宜,以粉粒為主,砂粒與粘粒含量較低,部分地區(qū)粘粒含量較高;南方紅豆杉分布區(qū)土壤砂粒和粘??傮w較低,部分區(qū)域砂化嚴(yán)重,砂化率隨坡度的變異特征明顯。隨著海拔升高而降低,物理性粘粒含量降幅較大,土壤質(zhì)地呈輕粘土→重壤土→中壤土→砂壤土的垂直分布。
(2) 3種珍稀瀕危植物林下土壤pH在2.65~4.70,為酸性至極強(qiáng)酸性,其特征為冷杉<南方紅豆杉<珙桐,同一林下土壤變異性較低。在垂直海拔尺度上,土層厚度總體上隨海拔的降低而增厚,土壤膠體吸附的高價(jià)鹽基離子總量也逐漸升高。土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、CEC、有效磷和速效鉀隨海拔上升而逐漸增加,全鉀則表現(xiàn)相反。梵凈山冷杉林下土壤養(yǎng)分含量除全磷和全鉀外,其他養(yǎng)分含量均最高;珙桐林地除全鉀較高以外,其他養(yǎng)分含量在3種珍稀植物林中均是最低;南方紅豆杉林下土壤全鉀、全磷含量均最高,其余養(yǎng)分在珙桐和梵凈山冷杉之間。3種林下土壤堿解氮含量極為豐富,有機(jī)質(zhì)含量為適宜和豐富,南方紅豆杉和梵凈山冷杉林下土壤有效磷含量均為豐富等級(jí),珙桐林為最適宜等級(jí);不同珍稀植物林下土壤全磷含量均較低,平均含量只有0.09~0.15 9 g/kg;速效鉀含量等級(jí)為適宜到豐富水平;全鉀含量范圍為1.95~2.79 g/kg。土壤中低含量的全磷、全鉀含量是珍稀植物林主要養(yǎng)分限制因子。珙桐土壤質(zhì)量較低,南方紅豆杉次之,冷杉土壤質(zhì)量最好,但土層厚度是決定土壤質(zhì)量的最終決定性因素,直接決定了土壤養(yǎng)分的總量。
(3) 珙桐林下土壤中砂粒與速效鉀含量呈顯著正相關(guān),細(xì)砂與全磷含量顯著正相關(guān);細(xì)粉粒與pH呈顯著負(fù)相關(guān);物理性粘粒與有效磷含量呈顯著正相關(guān);其余各粒級(jí)與養(yǎng)分間相關(guān)性不顯著。南方紅豆杉林下土壤機(jī)械組成的中砂粒與土壤pH、有效磷含量呈顯著正相關(guān);中粉粒、物理性粘粒與土壤pH呈顯著負(fù)相關(guān);粘粒與堿解氮呈極顯著正相關(guān)、與pH呈顯著負(fù)相關(guān);細(xì)砂、粗粉粒、細(xì)粉粒與各樣相關(guān)性均不顯著。梵凈山冷杉林下土壤機(jī)械組成含量除粗粉粒、細(xì)粉粒與土壤全鉀含量呈顯著正相關(guān)、物理性粘粒與有效磷呈顯著負(fù)相關(guān)外,其余各粒級(jí)含量與養(yǎng)分間差異均不顯著。
[1]李曉笑,王清春,崔國(guó)發(fā),等. 瀕危植物梵凈山冷杉野生種群結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)特征[J].西北植物學(xué)報(bào),2011,31(7):1479-1486.
[2]王 艷,姚松林,祁 翔,等. 梵凈山自然保護(hù)區(qū)南方紅豆杉資源分布現(xiàn)狀調(diào)查[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2009,22(4):1073-1076.
[3]傅立國(guó).中國(guó)植物紅皮書(shū)[M].北京:科學(xué)出版社,1992.
[4]黃威廉.梵凈山冷杉林的發(fā)現(xiàn)及科學(xué)意義[J].貴州科學(xué),2001,19(1):1-9.
[5]羅祖筠,楊成華.貴州珍貴稀有樹(shù)種[M].貴陽(yáng):貴州人民出版社,1987.
[6]張廣榮.梵凈山冷杉的保護(hù)遺傳學(xué)研究[D].廣西:廣西師范大學(xué),2005.
[7]向巧萍.中國(guó)的幾種珍稀瀕危冷杉屬植物及其地理分布成因的探討[J].廣西植物,2001,21(2):113-117.
[8]李曉笑.中國(guó)5種冷杉屬植物生態(tài)瀕危機(jī)制研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2013.
[9]賀金生,林 潔,陳偉烈.我國(guó)珍稀特有植物珙桐的現(xiàn)狀及其保護(hù)[J].生物多樣性,1995,3(4):213-221.
[10]陳 艷,蘇智先.中國(guó)珍稀瀕危孑遺植物珙桐種群的保護(hù)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2011,31(9):5466-5474.
[11]張清華,郭泉水,徐德應(yīng),等. 氣候變化對(duì)我國(guó)珍稀瀕危樹(shù)種——珙桐地理分布的影響研究[J].林業(yè)科學(xué),2000,36(2):47-52.
[12]吳建國(guó),呂佳佳.氣候變化對(duì)珙桐分布的潛在影響[J].環(huán)境科學(xué)研究,2009,22(12):1371-1381.
[13]文亞峰,謝偉東,韓文軍,等.南嶺山地南方紅豆杉的資源現(xiàn)狀及其分布特點(diǎn)[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2012,32(7):1-5.
[14]鄭萬(wàn)均,傅國(guó)立.中國(guó)植物志:第7卷 [M].北京:科學(xué)出版社,1978.
[15]賴文安.南方紅豆杉生物學(xué)特性及栽培管理[J].農(nóng)林科學(xué)苑,2008(20):310-312.
[16]紅宗勤,劉志明.紅豆杉[M].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué)出版社,2010.
[17]岳紅娟.南方紅豆杉土壤種子庫(kù)特征初探[J].太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,7(3):99-102.
[18]徐柏林,孟好軍,張記稱,等.祁連山森林土壤肥力的研究[J].甘肅科技,2011,27(16):168-178.
[19]陳立明,滿秀玲.小興安嶺谷地云冷杉林土壤酶活性的異質(zhì)性[J].森林工程,2010,26(1):1-6.
[20]陳立明,滿秀玲.云冷杉林土壤酶活性與土壤養(yǎng)分的研究[J].中國(guó)水土保持科學(xué),2009,7(4):94-99.
[21]楊敬天,胡進(jìn)耀,張 濤,等.北川片口珙桐種群土壤理化性質(zhì)的初步研究[J].四川林業(yè)科技,2013,34(3):40-44.
[22]吳 鵬,朱 軍,崔迎春,等.納雍珙桐自然保護(hù)區(qū)濕地土壤化學(xué)性狀研究[J].貴州林業(yè)科技,2014,42(1):7-12.
[23]顏秋曉,張維勇,石 磊,等.梵凈山自然保護(hù)區(qū)不同海拔林下土壤養(yǎng)分特征[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,43(8):146-150.
[24]喬 琦,刑福武,陳紅鋒,等.中國(guó)特有珍稀植物伯樂(lè)樹(shù)的研究進(jìn)展和科研方向[J].中國(guó)野生植物資源,2011,30(3):4-8,13.
[25]梵凈山科學(xué)考察集編輯委員會(huì).梵凈山科學(xué)考察集[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1986.
[26]劉高峰,楊茂發(fā).貴州梵凈山自然保護(hù)區(qū)土壤甲螨群落的季節(jié)動(dòng)態(tài)[J].動(dòng)物學(xué)雜志,2013,48(1):58-64.
[27]吉占和.梵凈山蘭科植物的分類和區(qū)系特點(diǎn)[J].植物研究,1993,13(4):313-329.
[28]楊海龍,李迪強(qiáng),朵海瑞,等.梵凈山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)植被分布與黔金絲猴生境選擇[J].林業(yè)科學(xué)研究,2010, 23(3):393-398.
[29]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].3版.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1999.
[30]江厚龍,王新中,劉國(guó)順,等.煙田土壤質(zhì)地的空間變異性研究[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,18(4):724-729.
[31]魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)出版社,1999.
[32]黃昌勇.土壤學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2000.
(責(zé)任編輯 聶克艷)
Soil Particle Characteristics and Chemical Property in Different Rare Plant Forest in Fanjingshan National Nature Reserve
YAN Qiu-xiao1,2,GAO An-qin2,3, LIN Chang-hu1,4*,HE Teng-bing2,5
(1.Guizhou Key Laboratory of Chemistry for Natural Products, Chinese Academy of Sciences, Guizhou Guiyang 550002,China; 2.College of Agriculture, Guizhou University, Guizhou Guiyang 550025,China; 3.Liupanshui Station of Soil and Fertilizer, Guizhou Liu Panshui 553000,China; 4.Guizhou Medical University,Guizhou Guiyang 550004,China; 5.Western China Research Center for Development Capacity, Institute of New Rural Development, Guizhou University, Guizhou Guiyang 550025, China)
The mechanical composition, pH, CEC, organic matter, N,P and K content of soils in different rare plant forest were determined by field survey and laboratory analysis methods and then the relations between soil mechanical composition and chemical properties to discuss soil characteristics inAbiesfanjingshanensis,Taxuswallichianavar. Mairei andDavidiainvolucrataBaill forest in Fanjingshan National Nature Reserve. Results:The particle composition of soil inAbiesfanjingshanensisforest is medium sand > fine sand > coarse silt-clay > fine silt > medium silt and the soil type inAbiesfanjingshanensisforest belongs to light loam soil. The particle composition of soil inTaxuswallichianavar. Mairei forest is fine sand > coarse silt > fine silt-medium slit > medium sand-clay and the soil type inTaxuswallichianavar. Mairei forest belongs to heavy loam soil. The particle composition inDavidiainvolucrataBaill forest is fine silt > clay-coarse silt > medium silt > medium sand > fine sand and the soil type inDavidiainvolucrataBaill forest belongs to heavy loam soil. Three soil samples all present acid reaction and their total phosphorus and total potassium content is lower. The organic matter, CEC, available nitrogen and total nitrogen content of soil inAbiesfanjingshanensisforest is at very abundant level and its effective phosphorus and rapidly available potassium content is at abundant level. The organic matter and available nitrogen content of soil inTaxuswallichianavar. Mairei forest is at very abundant level and its total nitrogen, effective phosphorus, rapidly available potassium and CEC content is at abundant level. The available nitrogen content of soil inDavidiainvolucrataBaill forest is at very abundant level and its organic matter, total nitrogen, effective phosphorus and rapidly available potassium content is at suitable level. There are significant positive correlations between soil coarse silt, fine silt and total potassium content and a significant negative correlation between physical clay and effective phosphorus inAbiesfanjingshanensisforest. The medium sand inTaxuswallichianavar. Mairei forest is positively related to pH and effective phosphorus significantly but medium silt and physical clay are negatively related to pH significantly. There is a significant positive correlation between clay and available nitrogen of soil inTaxuswallichianavar. Mairei forest and a significant negative correlation between clay and pH. There is a significant positive correlation between medium sand and rapidly available potassium, between fine sand and total phosphorus and between physical clay and effective phosphorus in soil fromDavidiainvolucrataBaill forest respectively and a significant negative correlation between fine silt and pH. There are differences in soil nutrients because there are differences in soil texture among three rare plant forests. The texture of soil inAbiesfanjingshanensisforest is light but the texture of soils inTaxuswallichianavar. Mairei andDavidiainvolucrataBaill forest is heavy.
Soil; Mechanical composition; Chemical characteristics; Rare plant; Correlation;Fanjingshan;Guizhou
1001-4829(2016)12-2922-08
10.16213/j.cnki.scjas.2016.12.027
2016-01-14
貴州大學(xué)研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目“珍稀瀕危植物梵凈山冷杉林下土壤特征研究”(研農(nóng)2015040);貴州省省院合作項(xiàng)目“梵凈山自然保護(hù)區(qū)不同植被類型元素化學(xué)計(jì)量與生態(tài)穩(wěn)定性的關(guān)系研究”[黔科合院地合(20130072)];梵凈山國(guó)家自然保護(hù)區(qū)管理局科技專項(xiàng)“梵凈山土壤類型與性狀特征調(diào)查;貴州省社發(fā)攻關(guān)資助課題“氣候變化對(duì)瀕危植物梵凈山冷杉的響應(yīng)及其種質(zhì)資源保育關(guān)鍵技術(shù)研究”[黔科合SY字(2013)3152];貴州省科技廳國(guó)際省校區(qū)域合作協(xié)議項(xiàng)目“梵凈山藤本植物地理分布格局及篩選應(yīng)用”[黔科合省院合(2014)7002]
顏秋曉(1989-),女,在讀碩士,研究方向:土壤肥力與作物生產(chǎn),E-mail:yanqxecho@sina.com,*為通訊作者:林昌虎(1961-),男,研究員,從事土壤學(xué)與環(huán)境科學(xué)方面研究,E-mail:linchanghu79@sina.com。
S153.6
A