湘南不同林龄阶段互叶白千层人工林土壤肥力质量状况

论文摘要

互叶白千层是一种经济效益极高的树种,但由于引进时间较短,在扩大种植规模的过程中忽视了互叶白千层对土壤的影响,缺少合理施肥的依据,如何提高互叶白千层产量,提升林地土壤肥力是互叶白千层发展中的重要问题。本文以宁远县太平镇互叶白千层林为研究对象,设置了 15块不同林龄的互叶白千层调查样地,测定了七项物理指标、十四项化学指标以及四种土壤酶活性指标,运用单因素方差分析、相关性分析、冗余分析、主成分分析、因子分析、灰色关联分析等方法展开土壤肥力质量状况研究,并进行湘南红壤区互叶白千层人工林土壤肥力质量评价。建立了较为合理可靠的互叶白千层人工林土壤肥力质量评价体系,为今后的合理施肥,提高互叶白千层人工林经济效益提供了科学的依据,主要研究结果如下:（1）土壤物理性质指标中除土壤含水量及20-40cm、60-100cm土层的非毛管孑孔隙度指标存在显著性差异外（p<0.05）,其他各项物理指标在不同林龄间均不存在显著性差异（p>0.05）。互叶白千层人工林各土壤持水量、孔隙度指标都低于对照未造林灌草坡。测定的十四项化学指标中,除pH和全钾外,有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾、有效钙、有效镁、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌在不同林龄中均存在显著性差异。对照未造林灌草坡的化学指标含量大多高于互叶白千层人工林。pH、全氮、全磷、速效钾、有效镁、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌含量均随互叶白千层林龄的增大而减少。全钾、碱解氮与有效钙含量均表现为3a生人工林显著高于其他林龄,且5a、7a呈显著降低趋势。有机质含量表现为3a生人工林最低,5a与7a呈缓慢增加趋势。5a生人工林有效磷含量最低,7a有较小幅度的增长。（2）对照样地未造林荒坡地的土壤脲酶活性、磷酸酶活性、蔗糖酶活性及过氧化氢酶活性均高于互叶白千层人工林,蔗糖酶及7a生的脲酶含量在不同土层间存在显著性差异,表层土过氧化氢酶活性在不同林龄间存在显著性差异。脲酶、蔗糖酶及磷酸酶活性随林龄基本表现为先降低后提高,过氧化氢酶活性随林龄增加而降低。脲酶与磷酸酶相关性最强,相关系数为0.61。蔗糖酶与脲酶相关性最强,相关系数为0.432。过氧化氢酶与脲酶相关性最强,相关系数为0.355。（3）相关性分析表明,除pH与化学物理指标之间相关性较弱外,其他化学指标都与大多数除容重外的物理指标之间有显著的正相关关系。容重仅与有机质有显著的负相关关系,与全钾有显著正相关关系。土壤脲酶、蔗糖酶及过氧化氢酶活性与化学指标之间也都具有较强的相关性,磷酸酶只与有机质、全磷、全钾有显著的相关性。冗余分析结果表明与土壤酶活性相关性较强的化学指标有:有机质、全磷、全钾、速效钾、有效钙、有效锰、有效铜、有效镁。大量元素中,有机质对其影响最大,中量及微量元素中有效钙对其影响最大。过氧化氢酶与土壤养分之间相关性最强。（4）基于主成分分析以及Norm值的计算,最终确定有效镁、速效钾、全磷、有机质、与过氧化氢酶共五项指标作为互叶白千层人工林土壤肥力质量评价的最小数据集。（5）基于全指标进行的因子分析计算得到的综合得分结果表明不同林龄互叶白千层人工林的土壤肥力顺序为对照>1a>3a>5a>7a。对照的平均综合得分为0.701,1a生为0.12,3a生为-0.065,5a生为-0.274,7a生为-0.469。说明基于全指标的因子分析所得的结果符合实际,能说明不同林龄互叶白千层土壤肥力情况。（6）基于最小数据集MDS的土壤质量指数法和灰色关联度法所得的结果与全指标因子分析算出的综合得分之间显著相关,结果能够反映出不同林龄互叶白千层样地土壤肥力的实际情况。三种结果的土壤质量都表现为对照>1a>3a>5a>7a,其中5a与7a差异极小。其中照组平均SQI值为0.7712,1a生为0.546,3a生为0.37,5a生为0.2624,7a生为0.2615。将因子分析算出的综合得分进行归一化处理后与SQI-MDS进行相关性分析,结果表明两者的整体趋势是一致的,R2=0.9398。对照组平均灰色关联度系数为0.7185,1a生为0.5144,3a为0.4254,5a生为0.3846,7a生为0.3829。将因子分析得出的综合得分进行归一化后与灰色关联度-MDS进行相关性分析得出两者的整体趋势是一致的,得到R2=0.863。结果表明种植互叶白千层后土壤肥力质量下降,出现了一定程度的地力衰退情况,且有机质和P元素是研究区互叶白千层人工林土壤肥力质量的重要影响因素,在种植过程中应该注意有机肥和P肥的补充。今后应该通过合理的人为经营管理措施,提高土壤质量,更好的促进互叶白千层人工林产业的可持续发展。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 夏虹露

导师: 何介南

关键词: 互叶白千层,红壤,土壤肥力,土壤酶活性,质量评价,最小数据集

来源: 中南林业科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,林业,林业

单位: 中南林业科技大学

分类号: S792.99;S714.8

总页数: 90

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