【摘 要】
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桉树在中国南方大面积高强度地连续单一种植,对土壤肥力质量和环境造成影响,已引起了社会的广泛关注。本研究开展桉树人工林的土壤肥力质量指标的筛选与评价,旨在选择适宜的桉树在林地、保持和提高土壤肥力和促进桉树人工林的规划。本文在桉树主产区建立了 90个桉树人工林标准地,测量了包括土壤物理性质、化学性质、生物学性质的33项土壤肥力质量指标;利用主成分分析、相关性分析、冗余分析、聚类分析等统计分析方法;采用
【基金项目】
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国家“十三五”重点研发计划项目(项目编号:2016YFD0600505),桉树高效培育技术研究项目,2016.10-2020.12;
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桉树在中国南方大面积高强度地连续单一种植,对土壤肥力质量和环境造成影响,已引起了社会的广泛关注。本研究开展桉树人工林的土壤肥力质量指标的筛选与评价,旨在选择适宜的桉树在林地、保持和提高土壤肥力和促进桉树人工林的规划。本文在桉树主产区建立了 90个桉树人工林标准地,测量了包括土壤物理性质、化学性质、生物学性质的33项土壤肥力质量指标;利用主成分分析、相关性分析、冗余分析、聚类分析等统计分析方法;采用平均土壤肥力质量指数(SQIa)、加权土壤肥力质量指数(SQIw)、Nemoro质量指数(SQIn)、灰色关联度(SQIg)共4种土壤肥力质量评价方法;采用全数据集(TDS)、最小数据集(MDS)、修正过的最小数据集(RMDS)共3种数据集来评价和验证桉树人工林的土壤肥力质量。主要结论如下:(1)筛选了 10项土壤肥力质量指标作为桉树人工林的最小数据集。MDS包括的土壤肥力质量指标有:土壤容重、土壤质量含水量、土壤通气度、pH、全氮、有效磷、有效铁、有效锌、氨态氮、蔗糖酶,其中物理指标3个,化学指标6个,生物学指标1个。同时筛选了13项土壤肥力质量指标作为桉树人工林修正过的最小数据集,RMDS的指标有:毛管孔隙、土壤通气度、土壤容重、pH、有机质、有效铜、全钾、有效硼、有效铁、蔗糖酶、微生物生物量磷、过氧化氢酶、微生物生物量碳,其中物理指标3个,化学指标6个,生物学指标4个。(2)利用线性回归分析和相关性分析验证MDS和RMDS,它们之间显著相关,RMDS比MDS更准确有效。(3)冗余分析显示土壤理化性质对生物学性质具有影响。全钾、土壤通气度、全氮、有效钾、最大持水量、有机质、硝态氮、非毛管孔隙、毛管持水量、氨态氮、有效锌、总孔隙度、最小持水量、有效镁、毛管孔隙、有效钙、全磷、pH、有效铜都是理化性质中对生物学性质影响较敏感的指标。有效硼、土壤质量含水量、有效磷、有效铁、土壤体积含水量、土壤容重、有效锰都是理化性质中对生物学性质影响较不敏感的指标。(4)本研究利用多种方法进行土壤肥力质量评价,发现桉树人工林的土壤肥力质量整体不高。(5)聚类分析显示桉树人工林的土壤可分为三级,每级土壤之间的土壤肥力质量指数具有显著性差异,土壤肥力质量指数从大到小依次是:第三级>第二级>第一级。单因素方差分析显示,第三级最大持水量、最小持水量、毛管持水量、土壤质量含水量、非毛管孔隙、土壤通气度、有机质、有效铁、硝态氮、蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶显著高于第一级土壤和第二级土壤。(6)研究发现桉树人工林的土壤全磷、有效锰含量较低,有效磷、有效钾、有效铜、有效硼分别低于10mg/kg、100mg/kg、2 mg/kg、0.5 mg/kg 临界值,所以今后在桉树人工林土壤管理与施肥过程中应注意磷、钾、铜、硼元素的补充。
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