论文部分内容阅读
长期不合理开发导致东北黑土肥力下降,伴随严重土壤物理性质恶化,但针对物理性质重要性及造林恢复可能性研究较少。因此本研究以东北地区土壤为研究对象,测定不同物理性质(土壤孔隙度、比重、容重、比表面积、土壤含水量、土壤最大吸湿水)及其它理化和肥力指标(土壤电导率(EC)、pH值、土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)、全钾(TK)、速效钾(AK)、全磷(TP)、速效磷(AP)、球囊霉素相关土壤蛋白(TG和EEG))的基础上,分别从其相关关系及受造林与否(农田和杨树防护林)和造林树种(针叶林和阔叶林)的影响进行研究,得出以下结论：(1)物理性质与其余指标相关关系方面：土壤比表面积、容重和孔隙度3个孔隙指标与其它指标显著相关个数及相关系数R2显示,土壤容重与土壤肥力及理化性质变化相关性最高。不同物理指标对于表征土壤肥力的功能存在差异性：土壤的比表面积与土壤含水量的相关性最强(R2=0.24, slope=0.085),表明土壤比表面积越大,土壤持水能力越强：土壤容重与土壤SOC含量相关程度最强(R2=0.21, slope=-24.92),而土壤的孔隙度与TN含量的相关程度最高(R2=0.08,slope=0.02)。3个指标与养分的不同形式的相关性分析结果显示：它们多与全量养分(TN、TK.TP)相关性较高(R2=0.058),而与养分速效量(AN.AK和AP)相关性较弱(R2=0.026)。(2)受造林与否影响方面：30余年的杨树造林在lm土壤剖面能够显著增加土壤孔隙度(1.89%)、显著降低土壤容重(60mg/cm3)和含水量(0.93%),伴有增加土壤K和降低P的趋势,但土壤N, TG, EEG和SOC没有明显的变化。土壤孔隙相关指标的提升与球囊霉素和SOC在土壤物理结构调节效能方面的提升是相关连的,并且杨树林的线性斜率,R2值分别是农田的1.2-2.8倍和1.6-2.4倍。养分的变化在不同地点和土层之间是存在显著交互作用的。同各地点农田相比杨树防护林消耗更多的水,并且土壤比表面积与土壤含水量密切相关。我们的研究结果对于从土壤改进的角度对农田造林实践的评估和管理提供支撑。(3)受造林树种影响方面：较针叶林而言,阔叶林在0-60cm土层内显著增加土壤含水量21.4%,孔隙度95%,SOC 2.2g/kg, AN 9.5mg/kg, TN 0.1g/kg, AP 1.4mg/kg, TP 0.05g/kg,显著降低了土壤容重2.7%。此外,通过针、阔叶林间土壤理化性质与土壤肥力相关指标的关系的差异分析得知,叶片类型的差异能够显著影响土壤含水量与SOC及土壤pH与土壤磷(TP、AP)的相关关系,其中土壤含水量的变化对针叶林SOC影响更大,而土壤pH的变化对阔叶林磷的影响更大。并且土壤理化指标的变化对土壤TN的影响更为显著,尤其土壤容重的变化(R2=0.68)。我们的研究将为中国东北地区的土壤退化及其评估提供一定的数据支撑。