不同海拔连翘根系土壤理化性质的变化_陈虹宇.pdf

北 方 园 艺 2 0 2 3(1 3):6 9-7 6N o r t h e r nH o r t i c u l t u r e资源环境生态第一作者简介:陈虹宇(1 9 9 8-),女,硕士研究生,研究方向为林木栽培理论与技术研究。E-m a i l:c h e n h y_9 8 1 6 3.c o m.责任作者:任子蓓(1 9 9 0-),女,博士,讲师,现主要从事农村电商等研究工作。E-m a i l:9 4 3 5 3 2 0 0 9q q.c o m.基金项目:河北省重点研发计划资助项目(2 0 3 2 6 8 0 1 D)。收稿日期:2 0 2 2-1 0-2 9d o i:1 0.1 1 9 3 7/b f y y.2 0 2 2 4 4 0 1不同海拔连翘根系土壤理化性质的变化陈 虹 宇1,陈 允 腾1,黄 炳 旭1,任 士 福1,任 子 蓓2(1.河北农业大学 林学院,河北 保定0 7 1 0 0 0;2.石家庄邮电职业技术学院,河北 石家庄0 5 0 0 2 0)摘 要:以2个产地的连翘根系土壤为试材,采用随机取样的方法,测定了不同海拔连翘根系土壤中有机质、有机碳、p H、碱解氮、速效磷、速效钾含量,并对土壤肥力进行综合评价,旨在为连翘大面积栽培及人工抚育管理提供参考依据,促进科学化生产。结果表明:2个地区土壤均具有极高水平含量的有机质、有机碳以及碱解氮,但速效磷与速效钾含量属于中等及以下水平,土壤p H偏高,为中性及弱碱性土壤。土壤有机质、有机碳以及碱解氮之间存在显著的正相关关系,并且均与海拔呈正相关,与p H呈负相关;速效磷与有机质、p H的相关性较高,速效钾主要来源于土壤母质,其含量变化与不同海拔的山地环境有关。2个地区土壤肥力最高的海拔范围均为9 0 010 0 0m,井陉县土壤肥力在平均水平之上的集中在7 0 010 0 0m,涉县为9 0 011 0 0m。综上,2个地区的土壤理化性质相近,以有机形式存在的营养元素含量随海拔升高呈一定的规律性变化,但土壤p H偏高,速效磷与速效钾含量偏低,这一特征对连翘抚育及生产具有科学指导意义。关键词:海拔高度;土壤理化性质;主成分分析中图分类号:S6 8 5.2 4 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 1-0 0 0 9(2 0 2 3)1 3-0 0 6 9-0 8 土壤是山地林区植物养分的主要来源,也是森林生态系统的重要组成部分,对植被群落的组成与结构以及生产力水平有着直接的影响1。土壤理化性质的形成受母质、气候、地形、生物等多种因子的综合作用,气候因子通过温度和降水影响植被类型和林分结构,继而影响枯落物的输入、分解以及土壤微生物活动,再加之海拔、坡度等地形因子对于土壤母质的影响2,土壤理化性质表现出明显的空间异质性3,而这种异质性又会对植物生长、群落组成、物质循环进行反作用4,以此形成不同区域的土壤特征。研究发现,不同地区土壤元素随海拔变化趋势表现为土壤p H逐渐降低,有机质、有机碳、碱解氮总体呈升高趋势,而速效磷与速效钾的变化趋势不一5-8,因此研究不同海拔土壤养分的分布规律,可为山区土地的合理利用提供科学数据。连翘(F o r s y t h i a s u s p e n s a(T h u n b.)V a h l)为木犀科连翘属药林兼用型植物,连翘具有清热解毒、消肿散结、疏散风热等功效,是现在临床常用大宗药材之一9。在河北太行山地区具有丰富的连翘资源,其生长适应性较强,可生于山坡灌丛、林下或山谷、山沟疏林中,自然分布在海拔5 0 015 0 0m的山区,其中涉县、井陉、平山等是野生连翘集 中 分 布 区,也 是 河 北 省 连 翘 药 材 主 产区1 0。目前对药用植物的研究包括不同栽培模式、施肥、重金属污染等条件下的土壤对药用植物品质的影响1 1-1 7,对于连翘产地的土壤理化性质研究较少,连翘的有效成分与土壤养分间具有明显的相关关系,除人工抚育外,不同区域的气候环境与土壤因素对药用植物的生长及药用成分的积累具有显著影响1 8-1 9。该研究通过对连翘2个主产地不同海拔土壤的养分进行测定,分析并比较2个地区土壤理化性质的变化规律及相关关系,选择出最适宜连翘生长的海拔高度,对建立大面积种植基地,科学化的指导生产有着十分重大的意义。1 材料与方法1.1 试验材料试验地位于石家庄市井陉县藏龙山、邯郸市涉县南艾铺村以及邯郸市涉县东山村,从山下有野生连翘分布处开始选择样地,间隔1 0 0m为一区段,一直向上选择至山顶或无连翘分布,在各海拔高度随机选取连翘土壤。最终,井陉县取样海拔高度为5 0 0 11 0 0m,涉县为6 0 0 12 0 0m(表1)。1.2 试验方法在采样地的不同海拔高度选择具有代表性的野生连翘生长地段设置1个样方,土壤样品采集时在样方内选取3个采样点,采样深度为02 0c m,将采集的土壤样品,每3份样点混合均匀,挑出植物残体和石块,混合后的样品作为1份试验用土样。表1 样品采集信息T a b l e1 I n f o r m a t i o no ns a m p l ec o l l e c t i o n编号N o.地名A r e a经纬度L o n g i t u d ea n dl a t i t u d e采集日期C o l l e c t i o nd a t e/(月-日)海拔A l t i t u d e/m1河北井陉苍岩山镇北纬3 7 4 9 1 2.0,东经1 1 3 5 8 1 2.0 0 8-2 56 0 011 0 02河北井陉苍岩山镇北纬3 7 5 0 3 4.8,东经1 1 3 5 9 2 0.4 0 8-2 75 0 06 0 03河北涉县南艾铺村北纬3 6 4 9 4 8.0,东经1 1 3 4 0 4 8.0 0 8-3 110 0 012 0 04河北涉县东山村北纬3 7 4 9 1 2.0,东经1 1 3 5 8 1 2.0 0 8-3 18 0 010 0 05河北涉县东山村北纬3 7 4 9 1 2.0,东经1 1 3 5 8 1 2.0 0 9-0 16 0 08 0 01.3 项目测定土壤中有机质与有机碳含量测定采用重铬酸钾-外加热法;p H测定采用电位法;碱解氮含量测定采用碱解扩散法;速效磷含量测定采用钼锑抗比色法;速效钾含量测定采用火焰光度法。1.4 数据分析所有数据均为3次重复的平均数,采用E x c e l2 0 1 4软件对数 据进行整理 与 计 算,运 用S P S S2 2.0软件进行数据统计以及主成分分析。2 结果与分析2.1 石家庄市井陉县不同海拔土壤理化性质2.1.1 井陉县不同海拔土壤理化性质由表2可知,井陉县有机质与有机碳含量十分丰富,根据土壤养分等级划分标准其含量达到了极高水 平,有 机 碳 含 量 变 化 范 围 为2 4.9 04 5.4 0 gk g-1,有 机 质 含 量 为4 2.9 2 7 7.4 1gk g-1,各海拔梯度间存在显著差异;不 表2 井陉县不同海拔土壤理化性质T a b l e2 S o i l p Hy s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e sa td i f f e r e n t a l t i t u d e s i nJ i n g x i n gc o u n t y海拔高度A l t i t u d e/m有机碳含量O r g a n i cc a r b o nc o n t e n t/(gk g-1)有机质含量O r g a n i cm a t t e rc o n t e n t/(gk g-1)p H碱解氮含量A v a i l a b l eNc o n t e n t/(m gk g-1)速效磷含量A v a i l a b l ePc o n t e n t/(m gk g-1)速效钾含量A v a i l a b l eKc o n t e n t/(m gk g-1)5 0 06 0 02 7.2 51.2 5 c4 6.9 82.3 9 c7.6 10.1 9 a2 9 3.5 35 0.0 2 b c3.6 90.3 2 d8 4.4 92.4 2 a6 0 07 0 02 4.9 01.1 2 c4 2.9 21.8 8 c7.7 00.1 7 a2 2 0.5 01 5.3 3 c4.3 00.3 1 c d8 2.0 62.9 8 a7 0 08 0 03 9.0 60.7 1 a b6 7.3 52.5 7 a b7.5 30.3 3 a2 7 3.3 12 7.3 5 b c6.4 10.5 6 b8 5.8 93.0 3 a8 0 09 0 04 4.8 43.4 8 a7 0.4 95.6 1 a b7.2 10.1 3 a4 5 7.5 05 3.5 5 a3.9 70.1 1 c d8 3.3 92.2 0 a9 0 01 0 0 04 5.4 03.4 5 a7 7.4 17.2 0 a7.1 10.3 4 a4 8 2.0 75 2.3 7 a8.4 60.4 6 a9 0.7 32.5 0 a10 0 011 0 03 6.1 22.6 6 b6 2.2 83.1 5 b7.4 50.1 3 a3 7 7.5 32 3.2 8 a b4.9 00.1 1 c8 3.6 42.2 9 a 注:不同小写字母表示土壤理化性质在0.0 5水平上的差异显著。下同。N o t e:T h ed i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s i n d i c a t es i g n i f i c a n td i f f e r e n c e i ns o i lp h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e sa t 0.0 5l e v e l.T h es a m eb e l o w.07北 方 园 艺 77月月(上上)同海拔土壤p H均值为7.4 3,海拔间无显著性差异,变化范围在7.1 17.7 0,属于中性偏碱性土壤;不同海拔的土壤碱解氮含量均属于极高水平,含量范围在2 2 0.5 04 8 2.0 7m gk g-1,在海拔8 0 0 9 0 0m碱解氮含量大幅度增加,达到显著水平;速效磷含量变化范围在3.6 9 8.4 6m gk g-1,属于中低水平;不同海拔梯度的土壤速效钾含量间无显著性差异,变化范围在8 2.0 6 9 0.7 3m gk g-1。由此可知,井陉县连翘根系土壤呈中性和弱碱性,除速效磷与速效钾含量偏低外,其它营养物质含量丰富。2.1.2 井陉县土壤理化性质变化趋势由图1可知,井陉县土壤有机质、有机碳、碱 注:为将不同土壤因子变化趋势在同一张图中体现,已将p H与速效磷含量扩大1 0倍,碱解氮含量缩减1 0倍,下同。N o t e:T or e f l e c t t h ec h a n g i n gt r e n d so fd i f f e r e n ts o i l f a c-t o r s i nt h es a m eg r a p h,t h ep Ha n da v a i l a b l ep h o s p h o r u sc o n-t e n th a db e e n i n c r e a s e db y1 0t i m e s,a n dt h ea l k a l i n en i t r o g e nc o n t e n th a db e e nr e d u c e db y1 0t i m e s,t h es a m eb e l o w.图1 井陉县不同海拔土壤养分变化趋势F i g.1 T r e n d s i ns o i ln u t r i e n t sa td i f f e r e n ta l