古田山國家級自然保護(hù)區(qū)土壤磷素空間分布影響因素分析.pdf

1、磷是植物生長不能或缺的營養(yǎng)養(yǎng)分，中國土壤中磷素的含量總體水平較低且時空分布差異明顯。本文以古田山國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)24ha常綠闊葉林為研究對象，對研究區(qū)內(nèi)土壤磷養(yǎng)分空間分布影響因素進(jìn)行分析。對于了解常綠闊葉林土壤肥力和應(yīng)對磷缺乏機(jī)制，為中國亞熱帶地區(qū)常綠闊葉林保護(hù)和人工林種植經(jīng)營管理給予重要理論支持。
　　本實驗樣地的建設(shè)參照CTFS的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，依據(jù)古田山具體情況對樣地內(nèi)893個樣點(diǎn)進(jìn)行了土壤數(shù)據(jù)的采集，并對土壤全磷、有效磷、有效

2、磷比例土壤理化性質(zhì)進(jìn)行分析。并對土樣磷素的空間自相關(guān)性顯著關(guān)系進(jìn)行檢驗。將實際調(diào)查獲得的土壤磷元素進(jìn)行普通克里格插值(Oridinary Kriging)后，將其重采樣為10×10m、20×20m、40×40m、50×50m這4個空間尺度。測定樣地平均海拔、坡度、坡向和凸凹度等地形因子，空間因子采用鄰體主坐標(biāo)矩陣來表示。最后采用變差分解的方法，將磷養(yǎng)分（總磷、有效磷和有效磷比例）在20×20m尺度上空間變化分解為微地形、植物群落結(jié)構(gòu)和空

3、間因子各自解釋部分和共同解釋部分。本研究最終取得成果如下:
　　(1)空間自相關(guān)分析表明在特定的空間粒度條件下:在土壤全磷的空間自相關(guān)分析中，在10×10m的空間粒度下，10-140m距離內(nèi)表現(xiàn)出顯著的空間自相關(guān)性。在20×20m的空間粒度下，在10-70m、150-200m距離內(nèi)，表現(xiàn)出顯著的空間自相關(guān)性。在40×40m的空間粒度下，在10-40m、70-110m、190-200m距離內(nèi)表現(xiàn)出顯著的空間自相關(guān)性。在50×50m的

4、空間粒度下，在10-30m、60-90m、150-170m距離內(nèi)呈正空間自相關(guān)性;在有效磷空間自相關(guān)性分析中，在10×10m的空間粒度下，在10-200m距離內(nèi)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的空間自相關(guān)性。在20×20m的空間粒度下，10-200m距離內(nèi)表現(xiàn)出強(qiáng)烈空間自相關(guān)性。在40×40m的空間粒度下，在10-80m距離內(nèi)表現(xiàn)出強(qiáng)烈空間自相關(guān)性。在50×50m的空間粒度下，10-60m距離內(nèi)表現(xiàn)出強(qiáng)烈空間自相關(guān)性;在土壤有效磷比例空間自相關(guān)性分析中，在1

5、0×10m的空間粒度下，土壤有效磷比例在10-200m距離內(nèi)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的空間自相關(guān)性。在20×20m的空間粒度下，在10-140m距離內(nèi)空間自相關(guān)性表現(xiàn)顯著。在40×40m的空間粒度下，在10-80m距離內(nèi)空間自相關(guān)性顯著。在50×50m的空間粒度下，在10-50m距離內(nèi)空間自相關(guān)性顯著。
　　(2)普通克里格插值獲得的空間格局分布圖，通過土壤磷素空間格局分布圖可以發(fā)現(xiàn):土壤全磷、有效磷、有效磷比例整體分布呈南北方向上斑塊狀連續(xù)分

6、布，且在樣地分布區(qū)西部、中部和東部區(qū)域土壤的全磷、有效磷、有效磷比例分布高值區(qū)集中，在東部與中部之間、中部與西部區(qū)域之間土壤磷素分布較少。在特定空間粒度下土壤全磷、有效磷、有效磷比例均表現(xiàn)為異質(zhì)性分布，在空間粒度變化下，土壤全磷、有效磷和有效磷比例的分布也有所差異，但是整體趨勢具有很大的相似性。同土壤有效磷、有效磷比例空間格局分布圖相比土壤全磷的分布大體上分布均勻;同土壤全磷相比有效磷的空間分布格局有所改變，與有效磷比例空間分布格局相似

7、性很大。
　　(3)在土壤磷養(yǎng)分空間分布影響因素的分析中，空間變量因子解釋方差部分分別是全磷58％、有效磷45.9％和有效磷比例38.2％，表明不僅是全磷、有效磷還是有效磷比例均呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的空間異質(zhì)性;地形因子可以解釋45.4％的全磷方差、33.3％有效磷方差、28.0％有效磷比例變差。地形因子對于總磷的干擾程度比對有效磷的影響更大;植物群落可以解釋70％的全磷方差、52.2％有效磷方差、42.4％有效磷比例變差，比空間因子和地形