不同杨树人工林类型下土壤磷淋失特征的研究

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太湖是我国典型的浅水型富营养化湖泊。了解环太湖地区人工林对土壤磷淋失的截留作用,对于科学营建防护林带具有重要意义。因此,本文以江苏省宜兴市周铁镇林龄相同的杨树纯林、杨树女贞混交林和杨树石楠混交林为研究对象,采用Sui修正后的Hedley磷素分级方法,研究了不同杨树人工林类型下土壤磷组分含量、微生物生物量磷及酶活性、土壤淋溶液磷浓度的变化,旨在明晰不同杨树人工林类型对土壤磷淋失的影响程度。主要结果如下:(1)全磷、NaOH-Pi、HCl-Pi、Residual-P含量表现为杨树纯林>杨树女贞混交林>杨树石楠混交林;NaHCO3-Po含量为杨树纯林>杨树石楠混交林>杨树女贞混交林;H2O-Pi、NaHCO3-Pi、NaOH-Po含量为杨树石楠混交林>杨树女贞混交林>杨树纯林。3种杨树人工林类型土壤全磷、H2O-Pi、NaHCO3-Pi、NaOH-Pi、HCl-Pi的季节变化为冬季>春季>秋季>夏季;NaHCO3-Po的季节变化为冬季>夏季>春季>秋季;NaOH-Po的季节变化为冬季>夏季>秋季>春季。与杨树纯林相比,2种混交林显著降低了0~20 cm土层夏、秋季的NaHCO3-Po和HCl-Pi、冬季的NaOH-Pi、HCl-Pi和Residual-P;20~40 cm土层春、夏、秋季的NaHCO3-Po、冬季的Residual-P;增加了0~20 cm土层春、夏、冬季的H2O-Pi、夏、秋季的NaOH-Po、冬季的NaHCO3-Pi;20~40 cm土层夏季的H2O-Pi和NaHCO3-Pi、秋季NaOH-Po;40~60 cm土层春季的NaHCO3-Po、夏季的H2O-Pi(P<0.05)。冗余分析结果表明,酸性磷酸酶活性、微生物生物量磷、有机碳、含水量和pH是影响土壤磷组分含量变化的主要因子。(2)土壤微生物生物量磷和酸性磷酸酶活性表现为杨树石楠混交林>杨树女贞混交林>杨树纯林。3种杨树人工林类型土壤微生物生物量磷及酸性磷酸酶活性季节变化为冬季>春季>秋季>夏季。与杨树纯林相比,2种混交林显著增加了0~20 cm土层四季、40~60cm土层春、冬季的微生物生物量磷;0~20 cm土层冬季、20~40 cm土层四季、40~60 cm土层春、夏和冬季的酸性磷酸酶活性(P<0.05)。(3)不同杨树人工林类型的土壤磷淋溶液体积、磷浓度与林内穿透雨量密切相关,随林内穿透雨量的增加而增加。杨树纯林、杨树女贞混交林和杨树石楠混交林的土壤磷淋溶液体积在8月最高,9月最低。土壤淋溶液中总磷和可溶性磷的浓度均在12月最大,9月最小,而且土壤磷素的淋失以可溶性磷为主。与杨树纯林相比,2种混交林显著降低了0~60 cm 3个土层7月、8月、12月的总磷和可溶性磷、9月的颗粒态磷;0~20 cm土层7月的颗粒态磷、2020年1月的总磷;20~40 cm土层2020年1月的总磷和可溶性磷;40~60 cm土层7月的颗粒态磷、9月的总磷和可溶性磷(P<0.05)。冗余分析结果表明,林内穿透雨量、NaOH-Pi、Residual-P是影响土壤磷淋失的主要因子。(4)在本试验地,与杨树纯林相比,2种混交林有效降低了磷素流失的风险,其中杨树石楠混交林的效果更好。因此,在环太湖地区,应营造乔灌复层混交防护林带。
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