川西南林地红色土壤肥力及其碳、氮、磷化学计量比特征研究

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四川省西南部的红色土壤区内水热条件优越,林草资源丰富,土壤生产潜力大,是农林业的重要生产基地。然而,部分地区旱涝灾害频发,水土流失加重,地力逐年下降,成为红色土壤区农林业可持续发展的严重障碍。研究该区红色土壤的肥力特征,对科学制订生产策略,提高川西南林地综合生产力,为川西南林业、草食畜牧业的可持续发展提供保障。为探索川西南林地红色土壤肥力及其碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量比特征,本研究以该区域17个典型红色土壤剖面共计84个土壤样品为研究对象,对风干土壤样品肥力指标p H值、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、有效磷(AP)、速效钾(AK)与有机质(OM)含量等进行测定,通过相关分析探讨该区域红色土壤肥力与土壤C、N、P化学计量比特征的关系,研究结果表明:(1)除土壤TK外,其余各肥力指标均为表层土壤高于整个土壤剖面。随土层深度的增加,土壤TN、TP、AK、土壤有机碳(OC)含量总体呈下降趋势,土壤p H、土壤TP、TK含量变化规律不明显。(2)随海拔高度的不同,土壤肥力指标变化趋势为:土壤TN、土壤AP、土壤AK、OC含量总体以海拔2500~3000 m处于较高水平,土壤TK、土壤TP分别以海拔<1000m和1000~1500 m处于较高水平。C、N、P化学计量比特征变化趋势为:OC:TP、TN:TP平均值及整个剖面的OC:TN平均值均在海拔1500~2000 m达最大值,仅表层土壤OC:TN平均值在海拔<1000 m达最大值。(3)TP、AP、TK间相关性均达极显著水平,OM与p H值、TN相关性分别达显著和极显著水平。OC:TN与TK和OM呈极显著相关关系,OC:TP与TP和AP呈显著相关关系,TN:TP与TN、OC:TP分别呈显著相关和极显著相关关系。OC:TN、OC:TP和TN:TP主要分别受C素、P素和N素影响。(4)参照土壤肥力等级分级标准,就表层土壤而言,土壤TN、TK、TP、AK、AP和OC处于缺乏、很缺乏、极缺乏的比例之和分别占64.70%、70.58%、70.58%、47.06%、82.36%和94.12%。而整个剖面处于缺乏、很缺乏、极缺乏的比例之和分别占82.35%、64.71%、76.47%、52.94%、94.12%、100%。此外,无论是表层土壤还是整个剖面,土壤TK处于缺乏、很缺乏、极缺乏的比例之和(70.59%、64.71%)远高于AK(47.06%、52.94%),土壤TP处于缺乏、很缺乏、极缺乏的比例之和(70.59%、76.47%)远低于AP(82.36%、94.12%)。由此可见,供试的17个土壤剖面的肥力均处于较低水平,OM和AP极其缺乏,AP尤为突出,土壤P转化率极低,而K转化率相对较高。(5)经综合评价,供试红色土壤剖面中肥力等级属于Ⅳ级(贫瘠)的剖面占样本剖面总数的62.5%;属于肥力等级Ⅲ级(一般肥沃)的土壤剖面占参试样本剖面总数的37.5%;没有属于肥力等级Ⅱ级(肥沃)的土壤剖面,没有属于土壤肥力等级为Ⅰ级(非常肥沃)的土壤剖面。
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