南京林业大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 48 ›› Issue (4): 177-183.doi: 10.12302/j.issn.1000-2006.202210021
陈慧1(), 王改萍1,*(), 彭方仁1, 朱允芬2, 张钰1, 王晗1
收稿日期:
2022-10-15
修回日期:
2023-03-20
出版日期:
2024-07-30
发布日期:
2024-08-05
通讯作者:
*王改萍(905181635@qq.com),教授。作者简介:
陈慧(1554289936@qq.com)。
基金资助:
CHEN Hui1(), WANG Gaiping1,*(), PENG Fangren1, ZHU Yunfen2, ZHANG Yu1, WANG Han1
Received:
2022-10-15
Revised:
2023-03-20
Online:
2024-07-30
Published:
2024-08-05
摘要:
【目的】探究不同经营模式下薄壳山核桃‘波尼’(Carya illinoensis ‘Pawnee’)与油用牡丹‘凤丹’(Paeonia ostii ‘Feng Dan’)林地土壤的理化性质及酶活性变化特征,分析季节变化对各模式经营种植下土壤性状的影响。【方法】分别以薄壳山核桃纯林模式(模式Ⅰ)、薄壳山核桃-油用牡丹复合模式(模式Ⅱ)、油用牡丹单植模式(模式Ⅲ)为研究对象,分析不同经营模式下土壤的理化性状及酶活性的季节变化特征,通过最小数据集法(MDS)计算土壤肥力综合质量指数(IFI),并对土壤肥力变化进行评价。【结果】在各模式下,林地表层土壤养分及酶活性高于深层;土壤含水量和容重随春、夏、秋季节变化而变化;土壤pH在秋季最低,春、夏两季差异不显著;夏季土壤过氧化氢酶活性高于春、秋季;土壤有机质、全氮、速效钾含量及土壤蔗糖酶、脲酶活性基本表现为随春、夏、秋季节变化逐渐升高。模式Ⅲ下土壤有效磷含量秋季高于春、夏两季;夏季土壤肥力综合质量指数最低,但以模式Ⅱ最高。【结论】林地土壤酶活性与理化性质间具有相关性;各季节下薄壳山核桃-油用牡丹复合模式(模式Ⅱ)土壤肥力均显著优于其余模式,且夏季土壤肥力显著低于其他季节;土壤肥力受容重、全氮、有效磷、速效钾含量及脲酶、蔗糖酶活性直接影响,其中蔗糖酶活性在季节土壤肥力综合质量评价中均较为敏感。
中图分类号:
陈慧,王改萍,彭方仁,等. 薄壳山核桃-油用牡丹多种种植模式下土壤质量评价[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2024, 48(4): 177-183.
CHEN Hui, WANG Gaiping, PENG Fangren, ZHU Yunfen, ZHANG Yu, WANG Han. Soil quality assessment for Carya illinoensis-Paeonia ostii under various patterns[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2024, 48(4): 177-183.DOI: 10.12302/j.issn.1000-2006.202210021.
表1
薄壳山核桃-油用牡丹各种植模式下土壤物理性状季节变化"
季节 season | 种植模式 planting mode | 土层/cm soil layer | 土壤 含水量/% water content | 土壤容重/ (g·cm-3) bulk density |
---|---|---|---|---|
春 spring | Ⅰ | [0,20) | 31.26±0.22 Ab | 2.24±0.08 Aab |
[20,40) | 26.81±0.93 Ac | 2.43±0.24 Aa | ||
Ⅱ | [0,20) | 36.48±3.25 Aa | 2.11±0.01 Ab | |
[20,40) | 31.90±0.59 Ab | 2.13±0.20 Ab | ||
Ⅲ | [0,20) | 23.52±0.49 Ad | 2.12±0.11 Ab | |
夏 summer | Ⅰ | [0,20) | 22.85±0.14 Bb | 1.58±0.10 Bb |
[20,40) | 20.64±0.15 Bc | 1.89±0.07 Ba | ||
Ⅱ | [0,20) | 25.71±1.24 Ba | 1.29±0.17 Bc | |
[20,40) | 25.69±0.68 Ba | 1.32±0.05 Bc | ||
Ⅲ | [0,20) | 21.40±0.51 Bc | 1.30±0.19 Bc | |
秋 autumn | Ⅰ | [0,20) | 22.11±0.21 Bab | 1.41±0.10 Bb |
[20,40) | 18.67±0.31 Cc | 1.73±0.03 Ba | ||
Ⅱ | [0,20) | 23.14±1.04 Ba | 1.14±0.10 Bc | |
[20,40) | 22.45±1.30 Ca | 1.42±0.06 Bb | ||
Ⅲ | [0,20) | 20.54±0.92 Bb | 1.45±0.03 Bb | |
双因素方差分析 two-factor analysis | 模式 mode | <0.01 | <0.01 | |
季节 season | <0.01 | <0.01 | ||
模式×季节 mode×season | 0.037 | 0.033 |
表2
薄壳山核桃-油用牡丹种植模式下主成分分析土壤指标"
指标 index | 春spring | 夏summer | 秋autumn | |||
---|---|---|---|---|---|---|
PC1 | PC2 | PC1 | PC2 | PC1 | PC2 | |
容重BD | -0.743 | 0.084 | -0.765 | 0.26 | -0.51 | 0.767 |
有机质含量OM | 0.526 | 0.769 | 0.958 | -0.18 | 0.665 | -0.521 |
全氮含量TN | 0.955 | 0.247 | 0.968 | 0.009 | 0.996 | 0.007 |
有效磷含量AP | 0.736 | -0.531 | 0.309 | 0.842 | 0.591 | 0.735 |
速效钾含量AK | 0.712 | -0.667 | 0.934 | -0.272 | 0.521 | 0.797 |
脲酶活性UE | 0.967 | 0.085 | 0.946 | -0.024 | 0.975 | -0.074 |
蔗糖酶活性SUC | 0.300 | 0.902 | 0.875 | 0.373 | 0.922 | -0.206 |
过氧化氢酶活性CAT | 0.831 | -0.078 | 0.089 | 0.590 | 0.565 | 0.252 |
表3
不同季节第1主成分下土壤高权重指标相关性系数及相关系数之和"
指标 index | 春 spring | 夏 summer | 秋 autumn | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
PC1 | 全氮含量 TN content | 脲酶活性 UE activity | 有机质含量 OM content | 全氮含量 TN content | 速效钾含量 AK content | 脲酶活性 UE activity | 蔗糖酶活性 SUC activity | 全氮含量 TN content | 脲酶活性 UE activity | 蔗糖酶活性 SUC activity |
有机质含量OM content | 1 | |||||||||
全氮含量TN content | 1 | 0.960 | 1 | 1 | ||||||
速效钾含量AK content | 0.966 | 0.933 | 1 | |||||||
脲酶活性UE activity | 0.950 | 1 | 0.922 | 0.899 | 0.903 | 1 | 0.974 | 1 | ||
蔗糖酶活性SUC activity | 0.729 | 0.832 | 0.661 | 0.778 | 1 | 0.892 | 0.932 | 1 | ||
相关系数之和 correlation sum | 1.950 | 1.950 | 4.577 | 4.624 | 4.463 | 4.502 | 4.000 | 2.866 | 2.906 | 2.824 |
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