连栽桉树人工林土壤磷素形态变化及吸附-解吸特征

来源 :广西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kr1983
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桉树(Eucalyptus sp.)是我国华南地区主要的造林树种,桉树的大面积种植,尤其是长时间的多代连栽,给社会带来了经济效益和社会效益的同时,也应该注意到这种经营方式是否会导致地力衰退以及其他潜在风险。土壤磷素是植物生长所必须的三大养分之一,而我国主要桉树栽培区域的土壤磷素普遍缺乏,所以磷素往往成为桉树生长的限制因子。为了探究连栽对土壤磷素形态变化以及吸附-解吸性能的影响,本研究以不同栽植代次尾巨桉(E.urophylla×E.grandis)人工林为研究对象,以灌草地作为对照,对其进行为期一年的定位研究。主要研究结果如下:(1)不同栽植代次土壤(0-40cm)全磷(Total-P)含量的变化特征为:第①代林0.403g.kg-1,第②代林0.392g·kg-1,第③代林0.468g-kg-1,灌草地0.416g·kg-1;随着季节变化,全磷含量变化不显著(p>0.05);随着栽植代次的增加,全磷含量略有增加,但尚未达到显著水平。(2)随着栽植代次的增加,土壤有效磷(Available-P)含量呈现递减的趋势,整体变化趋势为灌草地(1.469mg·kg-1)>第①代林(1.232mg·kg-1)>第②代林(1.048mg·kg-1)>第③代林(1.023mg·kg-1);除第②代林20-40 cm土壤以春季的有效磷含量最高,其他代次及土层均以冬季的有效磷含量最高。随着栽植代次的增加,土壤磷活化系数(PAC)呈下降趋势,表明桉树人工林连栽可能会抑制土壤磷素的有效性。(3)土壤水提取态磷(H20-P)是所有磷素组分中含量最低的,仅占不到全磷的0.5%,除了第③代林20-40 cm土壤以春季的含量最高外,其他林分和土层均以冬季的含量最高。(4)土壤碳酸氢钠提取态无机磷(NaHCO3-Pi)含量介于5.922~6.980mg·kg-1;随着连栽代次的增加,NaHCO3-Pi含量呈上升的趋势,但未达到显著水平;春冬两季的含量高于夏秋两季;碳酸氢钠提取态有机磷(NaHCO3-Po)含量介于14.258~16.684mg·kg-1之间,NaHCO3-Po的季节变化同样表现为春冬两季高于夏秋两季。(5)随着栽植代次增加,土壤氢氧化钠提取态无机磷(NaOH-Pi)含量表现为先减少后增加,与灌草地相比,桉树人工林土壤NaOH-Pi稍有积累。随着季节的变化,不同栽植代次土壤NaOH-Pi含量均表现为夏秋两季高于春冬两季;土壤氢氧化钠提取态有机磷(NaOH-Po)随着栽植代次的增加而逐渐积累,同时表现出与土壤NaOH-P相同的变化趋势。(6)与灌草地相比,桉树人工林土壤盐酸提取态磷(HCl-P)均显著下降(p<0.05),而不同栽植代次之间的差异性不显著。(7)土壤残留磷(Residual-P)是7种不同形态磷素中含量最多的,均占全磷的50%以上,其含量变化范围介于207.186-261.345mg·kg-1之间,随着连栽代次的增加,Residual-P含量呈逐渐积累的趋势,其中第③代林显著高于第①代林。(8)用Langmuir方程对不同栽植代次的土壤磷素吸附特征进行拟合,结果显示,各拟合曲线的相关性均达到了极显著水平(p<0.01);当平衡液浓度处于较低水平时,曲线斜率较大,土壤对磷素具有很强的吸附能力;随着平衡液浓度的增加,曲线斜率减小,磷素吸附速率降低并趋于稳定。(9)相关分析结果表明,土壤最大吸附量(Xm)、吸附强度因子(K)、最大缓冲容量(MBC)均与不同形态的磷素存在显著或者极显著相关关系;随着磷添加浓度增加,土壤对磷的吸附量增加,而吸附率却呈下降趋势;吸附量与解吸量之间存在极显著的指数关系。
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