藏西沙化草地养分特征及分布规律

来源:用户上传      作者:周启龙

　　摘要  [目的]明确藏西沙化草地养分特征及分布规律。[方法]对藏西完全沙化草地0～100 cm剖面进行样品采集，测定有机质、全氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾的含量。[结果] 在土壤剖面0～100 cm内，有机质含量为0.51～2.88 g/kg，全氮含量为0.125～0.268 g/kg，全磷含量为0.32～0.47 g/kg，有效磷含量为0.071～2.374 mg/kg，全钾含量为14.03～14.54 g/kg，速效钾含量为42.58～106.45 mg/kg;与土壤深度呈现良好线性关系的为有机质、全氮、速效磷和速效钾;有机质和全氮、全磷、速效钾间存在显著相关性。[结论]该研究为藏西沙化草原的治理提供了理论依据。
　　关键词  藏西;养分特征;剖面
　　中图分类号  S  812.2文献标识码  A
　　文章编号  0517-6611（2020）04-0073-03
　　doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.04.021
　　开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　Nutrient Characteristics and Distribution Law of Desertification Grassland in Western Tibet
　　ZHOU Qi-long  （Institute of Pratacultural Science， Tibet Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences， Lhasa， Tibet 850000）
　　Abstract  [Objective]To clear the nutrient characteristics and distribution law of desertification grassland in western Tibet.[Method]To collect the samples from 0～100 cm section of completely desertified grassland in western Tibet，measure the organic matter， total nitrogen，total phosphorus，available phosphorus，total potassium，available potassium. [Result] For the soil profile range from 0 to 100 cm， organic matter was 0.51-2.88 g/kg，total nitrogen was 0.125-0.268 g/kg，total phosphorus was 0.32-0.47 g/kg，available phosphorus was 0.071-2.374 mg/kg，total potassium was 14.03-14.54 g/kg，available potassium was between 42.58-106.45 mg/kg.The organic matter，total nitrogen，available phosphorus and available potassium had good fitting curve with soil depth. The organic matter，total nitrogen，available phosphorus and available potassium had significant correlation.[Conclusion]The results provided theoretical basis for the control of desertification grassland in western Tibet.
　　Key words  Western Tibet;Nutrient characteristics;Profile
　　草地生態系统是陆地生态系统的重要组成部分，草原沙化会使草地生态系统的稳定性遭到破坏，最终导致草地生产力降低，进而影响生态平衡和农牧业发展[1-2]。草地沙化后会极大地影响土壤的养分含量，而不同深度沙化草地的养分特征对沙化治理和草地保护具有重要作用。藏西高寒荒漠草原类草地是在寒冷和干旱的气候因素支配下形成的草地类型[3]，这一草地类型生物多样性低，极其脆弱，一旦遭到破坏很难恢复到原生植被水平，藏西地区大部分沙化草地都是由这一草地类型变化而来的。目前，对西藏草地沙化方面的研究较少[4]，针对藏西草地沙化的研究更少，笔者通过对藏西完全沙化草地的养分特征和分布规律进行研究，旨在为藏西地区沙化治理提供理论依据。
　　1  研究方法
　　1.1  研究区概况
　　研究区位于西藏自治区阿里地区噶尔县（79°07′～81°10′E，30°17′～30°58′N）。噶尔县全年平均气温为0.5 ℃。其中，7月最高，为13.8 ℃;最冷月均出现在1月，气温为-12.7 ℃。每年除7、8月这2个月外，其他月份都有不同程度的霜冻出现;年降水量73 mm;昼夜温差相当大，年温差小，气温随海拔呈垂直变化。
　　1.2  取样方法
　　2018年8月在噶尔县西20 km处进行采样，采样点选择标准为人为干扰少、植被均匀，记录经纬度、海拔。共设置3个样地，每个样地设置30 m×30 m的大样方，每个样方随机选择土壤样品采集点3个，每个采集点从1 m的垂直剖面上取土，按照0～10、10～20、20～30、30～40、40～60、60～80、80～100 cm分层取土，带回实验室进行分析。 　　1.3  样品测定方法
　　土壤有机质采用重铬酸钾外加热法测定;全氮测定采用凯氏定氮法;全磷测定采用钼锑抗比色法;有效磷测定采用钼锑抗比色法;全钾测定采用碱熔法-原子吸收火焰法;速效钾测定采用乙酸铵浸提-原子吸收火焰法。
　　1.4  数据处理  数据用Excel和SPSS19.0进行统计分析。
　　2  结果与分析
　　2.1  土层有机质的剖面分布规律  土壤有机质含量由海拔和植被类型共同影响。当植物残体进入土壤后，发生分解和淋溶作用，这个过程的快慢决定了有机碳最终含量[5]。从图1可以看出，藏西完全沙化的草地有机质含量随着土层的加深而降低，整个土壤剖面的有机质含量为0.51～2.88 g/kg，含量极低，这一数据低于许多学者对沙化地区有机质含量的研究[6-7]。不同土层与有机质呈线性负相关，由表1可知，相关方程为Y=3.282-0.365x（Y为土壤养分值，x为土壤深度），相关系数为0.921，相关性较好。
　　2.2  土层全氮的剖面分布规律  土壤氮的积累和消耗程度取决于土壤有机碳的积累和分解[8]。该研究中全氮含量随着土层的加深有降低的趋势，从图2可以看出，全氮含量为0.125～0.268 g/kg。从表1可以看出，不同土层与全氮间存在线性负相关，相关方程为Y=0.293-0.210x，相关系数为0.836，相关性较好。
　　2.3  土层磷的剖面分布规律
　　从图3可以看出，土壤全磷含量为0.32～0.47 g/kg，随着土层的加深，完全沙化的土壤全磷含量变化趋势不大。从表1可以看出，不同土层与全磷间存在良好的相关性，相关方程为Y=0.344-0.070x-0.110x2，相关系数为0.892。土壤有效磷是牧草当季利用的主要磷素[9]，从图4可以看出，该研究中有效磷含量为0.071～2.374 mg/kg，相对较低[10]，不同土层与有效磷间存在指数相关性，相关方程为Y=2.483-1.203lnx，相关系数为0.781（表1）。
　　2.4  土层钾的剖面分布规律  从图5可以看出，该研究中土壤全钾含量为14.03～14.54 g/kg，随着土层的加深，完全沙化的土壤全钾含量变化趋势不大，不同土层与全钾间存在一定的相关性，相关方程为Y=13.382+1.017x-0.301x2+0.025x3，相关系数为0.596（表1）。从图6可以看出，土壤的速效钾是牧草能利用的钾素，该研究中的速效钾含量为42.58～106.45 mg/kg，不同土层与速效钾间存在较好的线性关系，相关方程为Y=117.197-10.106x，相关系数为0.954（表1）。
　　2.5  土壤各养分间的相关性分析
　　土壤养分间存在一定的关系，该研究中的有机质和全氮存在极显著正相关，相关系数为0.819，有机质也与全磷、速效钾间存在显著正相关，这与许多学者的研究结果是一致的[11]。其中全磷与有效磷相关性不显著，说明有效磷的多少并不受全磷影响，而是与土壤深度有关。全钾与速效钾之间相关性不显著，说明速效钾不受全钾影响。
　　3  结论与讨论
　　该研究探讨了藏西地区完全沙化草地土壤养分在剖面中的分布变化规律。在0～100 cm土层内，有机质含量为0.51～2.88 g/kg，全氮含量为0.125～0.268 g/kg，全磷含量为0.32～0.47 g/kg，有效磷含量为0.071～2.374 mg/kg，全钾含量为14.03～14.54 g/kg，速效钾含量为42.58～106.45 mg/kg。与土壤深度呈现良好线性关系的为有机质、全氮、有效磷和速效钾;有机质和全氮、全磷、速效钾间存在显著相关性。土壤有机质的主要来源是植物残体的凋落分解，但沙化的草地基本没有可利用的植物残体，这与该研究中有机质含量低有直接关系;有机质含量随着土层加深而降低，这是由沙化草地仅有的根系集中于表面导致的。
　　参考文献
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