徐子涵, 王 磊, 崔 明*, 劉玉國, 趙紫晴, 李嘉豪

(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院生態(tài)保護(hù)與修復(fù)研究所,北京 100091;2.廣東省五華縣林業(yè)局,廣東 梅州 514400)

生態(tài)化學(xué)計量學(xué)在土壤養(yǎng)分研究中的應(yīng)用是土壤學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。應(yīng)用生態(tài)化學(xué)計量學(xué)分析多種元素在生態(tài)系統(tǒng)過程中的平衡耦合關(guān)系[1-2]與環(huán)境因子間的變化規(guī)律,對探討生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和養(yǎng)分限制等生態(tài)過程具有重要作用[3]。碳(C)、氮(N)、磷(P)、鉀(K)作為土壤肥力的核心元素,研究其化學(xué)計量特征,既能反映土壤肥力狀況,也能揭示植物群落的生長狀態(tài)[4]。探索不同養(yǎng)分的變化規(guī)律和化學(xué)計量比的平衡機(jī)制,對實(shí)現(xiàn)森林可持續(xù)發(fā)展、豐富生態(tài)系統(tǒng)化學(xué)計量特征具有重要作用[5]。王芳芳等[6]對河南省林區(qū)土壤養(yǎng)分分析發(fā)現(xiàn)林區(qū)土壤存在嚴(yán)重的缺N現(xiàn)象。劉立斌等[3]、王璐等[7]發(fā)現(xiàn)喀斯特高原次生林土壤C含量高,但生態(tài)系統(tǒng)的C、N、P儲量較低;人工林土壤進(jìn)行化學(xué)計量特征分析發(fā)現(xiàn)土壤養(yǎng)分具有表聚效應(yīng),N、P元素虧缺。不同植物群落類型可以使土壤性質(zhì)發(fā)生變化,進(jìn)而對區(qū)域內(nèi)土壤養(yǎng)分含量及化學(xué)計量比產(chǎn)生影響。因此,利用生態(tài)化學(xué)計量學(xué)的思路來研究森林生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分限制及各元素間的動態(tài)平衡具有重要的生態(tài)學(xué)意義。

河南省淅川縣是南水北調(diào)中線工程渠首所在地,地處我國南方巖溶連片分布區(qū)的北端[8],其石漠化面積占河南境內(nèi)水源區(qū)石漠化總面積的一半以上[9]。特殊的地質(zhì)環(huán)境加上頻繁的人為擾動,導(dǎo)致區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)脆弱,生境破碎程度高,土壤養(yǎng)分匱乏,嚴(yán)重制約植被的健康發(fā)展,對南水北調(diào)中線工程區(qū)水源涵養(yǎng)具有不可忽視的負(fù)面影響。南水北調(diào)中線工程是一項(xiàng)宏偉的生態(tài)工程和民生工程,保障工程可持續(xù)發(fā)揮作用是工程水源區(qū)的重要使命。為有效防治石漠化,淅川縣開展了以自然恢復(fù)和人工恢復(fù)為主的退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)工程[10]。經(jīng)過多年治理,區(qū)域逐步形成了以栓皮櫟(Quercusvariabilis)群落為主的天然林和側(cè)柏(Platycladusorientalis)、杉木(Cunninghamialanceolata)等人工林治理區(qū),植被覆蓋度得到有效提高,生態(tài)環(huán)境大幅改善[11]。有關(guān)學(xué)者針對該區(qū)域的植物群落結(jié)構(gòu)特征[8]、農(nóng)田土壤肥力[12]進(jìn)行了研究,但對天然生態(tài)系統(tǒng)土壤養(yǎng)分狀況和化學(xué)計量學(xué)的研究尚不明確,缺乏不同植被恢復(fù)模式過程對土壤養(yǎng)分的影響研究,對其土壤養(yǎng)分含量及化學(xué)計量比之間的相關(guān)關(guān)系研究還不夠深入,限制了巖溶區(qū)植被的經(jīng)營管理。因此,亟需開展植被群落土壤化學(xué)計量學(xué)的研究。本研究以河南省淅川縣巖溶區(qū)相同恢復(fù)年份栓皮櫟林、側(cè)柏林和杉木林群落為研究對象,分析土壤C、N、P、K養(yǎng)分分布格局和生態(tài)化學(xué)計量特征,闡明不同植被恢復(fù)模式下土壤化學(xué)計量特征差異性及其相互關(guān)系,旨在為南水北調(diào)中線工程水源區(qū)石漠化治理與植被恢復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)設(shè)在河南省南陽市淅川縣荊紫關(guān)鎮(zhèn)國有林場(111°2′34″～111°4′34″E,33°16′27″～33°17′02″N),林區(qū)地處豫、陜、鄂3省交界地帶,位于淅川縣西北部。海拔為520～721 m,屬亞熱帶向暖溫帶過渡的大陸性季風(fēng)氣候,四季特征分明,年均氣溫為15.8 ℃,境內(nèi)雨量充沛,年際降水量變幅較大,為391.3～1 423.7 mm,多年平均降水量為804.3 mm,6—10月為雨季,降雨量約占全年的65%。以石灰?guī)r為主,土壤類型為深色石灰土,土層瘠薄。研究區(qū)內(nèi)主要為栓皮櫟(Q.variabilis)次生林和側(cè)柏(P.orientalis)、杉木(C.lanceolata)等人工林鑲嵌分布的森林景觀格局。因此本研究選取栓皮櫟次生林、人工側(cè)柏林和人工杉木林3種植被類型為研究對象,分析自然恢復(fù)和人工造林兩種植被恢復(fù)方式以及不同造林樹種對林下土壤養(yǎng)分狀況的影響。栓皮櫟次生林內(nèi)植物組成主要為栓皮櫟、大葉櫸(Zelkovaschneideriana)、飛蛾槭(Aceroblongum)、化香(Platycaryastrobilacea)、黃連木(Pistaciachinensis)、君遷子(Diospyroslotus)、蒙桑(Morusmongolica)、欒樹(Koelreuteriapaniculata)、荊條(Vitexnegundo)、菝葜(Smilaxchina)、藎草(Arthraxonhispidus)等。人工林內(nèi)主要植物種類有側(cè)柏、杉木、油桐(Verniciafordii)、山槐(Albiziakalkora)、女貞(Ligustrumlucidum)、沿階草(Ophiopogonbodinieri)、馬兜鈴(Aristolochiadebilis)等。

1.2 研究方法

1.2.1 樣方設(shè)置及樣品采集

通過對荊紫關(guān)林區(qū)進(jìn)行全面踏查,選取立地條件較為一致的50年生栓皮櫟次生林群落、側(cè)柏人工林群落和杉木人工林群落為研究對象,于2018年8月分別在3個林分中設(shè)置3個面積為20 m × 30 m的標(biāo)準(zhǔn)樣地,對各樣地內(nèi)樹木的樹高,胸徑、冠幅進(jìn)行每木檢尺,之后在每個調(diào)查樣地內(nèi)隨機(jī)挖取3個土壤剖面,將0～30 cm土層按照(0, 10]cm、(10, 20]cm、(20, 30]cm 3個土層進(jìn)行分層取樣,所取樣品裝入土壤袋帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干,研磨過篩后測定土壤有機(jī)碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全鉀(TK)、堿解氮(AN)、速效磷(AP)和速效鉀(AK)含量。樣地基本信息見表1。

表1 研究區(qū)樣地基本概況

1.2.2 土壤樣品指標(biāo)測定

土壤SOC含量采用重鉻酸鉀外加熱法測定,TN含量采用半微量開氏法測定,TP含量采用氫氧化鈉熔融鉬銻抗顯色、紫外分光光度法測定,TK含量采用氫氧化鈉熔融-火焰光度計法測定,AN含量采用堿解擴(kuò)散法測定,AP含量采用0.5 mol/L碳酸氫鈉溶液浸提、紫外分光光度計法測定,AK含量采用1 mol/L中性醋酸銨溶液浸提、火焰光度計法測定[13]。土壤碳氮比、碳磷比、氮磷比、碳鉀比、氮鉀比、磷鉀比化學(xué)計量比用質(zhì)量比(C∶N、C∶P、N∶P、C∶K、N∶K、P∶K)表示。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2019和SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。通過單因素方差分析(One-way ANOVA)和最小顯著差異法(LSD)多重比較對不同植被恢復(fù)模式下不同土層間各元素含量與化學(xué)計量比值進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn),并采用Pearson相關(guān)性分析評價土壤SOC、N、P、K含量及其化學(xué)計量比之間的相關(guān)性。利用Origin 2021進(jìn)行制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植被恢復(fù)模式下土壤的養(yǎng)分變化特征

不同植被恢復(fù)模式顯著影響著土壤養(yǎng)分含量,且隨土層深度的增加呈現(xiàn)不同的變化趨勢(圖1)。由圖1可知,栓皮櫟次生林、側(cè)柏和杉木人工林表層土壤(0, 10]cm的SOC含量分別為(28.99±7.8)、(20.28±5.07)、(10.23±1.78) g/kg,TN含量分別為(2.42±0.53)、(1.95±0.52)、(0.89±0.13)g/kg,而3種林分TP含量均值為0.43～0.77 g/kg,TK含量分別為(20.31±4.9)、(16.27±3.01)、(17.69±4.06)g/kg。在0～30cm土層中,栓皮櫟天然林、側(cè)柏和杉木人工林的SOC、TN含量隨土層深度增加逐漸下降,且栓皮櫟林土壤SOC和TN含量顯著高于杉木林,分別較杉木林高66.5%和60.3%;而TP變化較大,以杉木人工林為最高,TP含量在0～30 cm土層中較栓皮櫟天然林、側(cè)柏人工林分別高37.76%和51.87%;在(20, 30]cm土層栓皮櫟天然林TK含量顯著高于側(cè)柏人工林。從不同土層來看,不同植被恢復(fù)模式土壤SOC、TN含量表現(xiàn)為(0, 10]cm高于(10, 30]cm;側(cè)柏人工林(0, 10]cm土層與(10, 30]cm土層的SOC、TN、TP養(yǎng)分均達(dá)到差異顯著(P<0.05)。杉木人工林(0, 10]cm與(20, 30]cm 土層的SOC存在顯著差異(P<0.05)。在整個土壤剖面,3種林地土壤SOC、TN含量依次表現(xiàn)為栓皮櫟天然林 >側(cè)柏人工林 >杉木人工林。

不同小寫字母表示相同林分不同土層間差異顯著(P<0.05);不同大寫字母表示同一土層不同林分間差異顯著(P<0.05)。下同。Different lowercase letters indicate significant differences between different soil layers of the same stand (P <0.05). Different capital letters indicate significant differences between different stands in the same soil layer (P<0.05). The same below.

不同植被恢復(fù)模式各土層有效養(yǎng)分含量見圖2。由圖2可知,栓皮櫟天然林、側(cè)柏和杉木人工林(0, 10]cm表層土壤AN養(yǎng)分分別為(156.07 ± 8.80)、(115.31 ± 12.08)、(78.08 ± 5.90)mg/kg;土壤的AP含量分別為(22.19 ± 4.61)、(14.87 ± 2.96)、(8.96 ± 0.53)mg/kg;而3種林地表層土壤AK的含量分別為(143.77 ± 6.96)、(114.68 ± 17.72)、(89.79 ± 17.58)mg/kg。各林地土壤有效養(yǎng)分的最高值均出現(xiàn)在栓皮櫟次生林,(0, 10]cm土層栓皮櫟的AN、AP、AK含量分別為側(cè)柏的1.35、1.49、1.25倍,是杉木人工林的2.00、2.48和1.60倍。栓皮櫟天然林土壤有效養(yǎng)分的AN和AK含量隨土層深度增加呈先減少后增大的變化趨勢,AP含量則逐漸減少;側(cè)柏人工林各有效養(yǎng)分隨土層深度增加逐漸下降,杉木人工林AN和AK呈逐漸下降趨勢,AP則呈先增大后減小的趨勢。不同林分的AN、AP和AK含量的表聚現(xiàn)象較為明顯。

圖2 不同植被恢復(fù)模式各土層土壤有效養(yǎng)分含量Fig.2 Soil available nutrient mass fraction in different soil layers under different vegetation restoration modes

2.2 不同植被恢復(fù)模式土壤養(yǎng)分化學(xué)計量特征

不同植被恢復(fù)模式間土壤化學(xué)計量特征存在較大差異(圖3)。栓皮櫟天然林、側(cè)柏和杉木人工林表層土壤的C∶N分別為11.89 ± 0.61、10.41 ± 0.12、11.49 ± 0.97,C∶P分別為80.00 ± 46.80、46.64 ± 10.8、13.69 ± 3.37,N∶P分別為6.61 ± 2.07、4.49 ± 1.09、0.18 ± 0.21。其中,栓皮櫟天然林的C∶N隨土層深度的增加呈先增加后減小的趨勢,側(cè)柏人工林呈遞增趨勢,杉木人工林則表現(xiàn)為遞減趨勢;相同植被隨土層深度增加的C∶P、C∶K、N∶P與N∶K呈逐漸降低趨勢,且相同土層化學(xué)計量比表現(xiàn)為栓皮櫟天然林 >側(cè)柏人工林 >杉木人工林; P∶K以杉木人工林為最高。從整個土層剖面來看,杉木人工林的C∶P和N∶P較栓皮櫟天然林分別減少了81.77%、70.34%,較側(cè)柏人工林則分別減少了70.56%和70.97%;杉木人工林的P∶K與栓皮櫟天然林和側(cè)柏人工林相比分別增加了48.86%和45.89%。從不同土層深度來看,除C∶N、P∶K無顯著差異外,側(cè)柏人工林表現(xiàn)為(0, 10]cm土壤的化學(xué)計量特征顯著高于(10, 30]cm;杉木人工林分(0,10]cm土壤的C∶N、C∶P、N∶P與(10,30]cm的差異顯著。

圖3 不同植被恢復(fù)模式各土層土壤生態(tài)化學(xué)計量特征Fig.3 Soil ecological stoichiometry in different soil layers under different vegetation restoration modes

2.3 不同植被恢復(fù)模式土壤養(yǎng)分與化學(xué)計量統(tǒng)計分析

3種林地土壤養(yǎng)分與化學(xué)計量比的統(tǒng)計分析見表2,土壤養(yǎng)分含量及化學(xué)計量比變化各有不同。栓皮櫟天然林土壤養(yǎng)分的變異系數(shù)(CV)較為穩(wěn)定,均屬于弱變異性(變異系數(shù)≤ 20%),化學(xué)計量比變異系數(shù)為7.30%～35.07%,以C∶P變異系數(shù)最大,P∶K變異系數(shù)為最小。側(cè)柏人工林的SOC、TN的變異系數(shù)分別為38.70%和38.85%,屬于中等變異性(變異系數(shù)為20%～50%),其余土壤養(yǎng)分及化學(xué)計量特征的變異系數(shù)較小,均小于20%。杉木人工林土壤養(yǎng)分的變異系數(shù)為2.09%～21.76%,化學(xué)計量比的變異系數(shù)為3.44%～49.67%,尤以N∶P變異系數(shù)最大,TP變異系數(shù)最小。

表2 不同植被恢復(fù)模式土壤養(yǎng)分與化學(xué)計量特征變異分析

2.4 土壤養(yǎng)分與化學(xué)計量特征的相關(guān)性分析

土壤SOC與TN含量、C∶P、C∶K、N∶P、N∶K呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),與P∶K呈極顯著負(fù)相關(guān),與TP呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),與C∶N呈顯著正相關(guān)(P<0.05);TN含量與C∶P、C∶K、N∶P、N∶K呈極顯著正相關(guān),與P∶K呈極顯著負(fù)相關(guān),與TP含量呈顯著負(fù)相關(guān);TP含量與P∶K呈極顯著正相關(guān),與C∶P、N∶P呈極顯著負(fù)相關(guān),與C∶K、N∶K呈顯著負(fù)相關(guān);TK與其他土壤養(yǎng)分與化學(xué)計量比均不存在顯著相關(guān);C∶N與C∶P呈顯著正相關(guān);C∶P與C∶K、N∶P、N∶K呈極顯著正相關(guān),與P∶K呈極顯著負(fù)相關(guān);C∶K與N∶K呈極顯著正相關(guān);N∶P與N∶K呈極顯著正相關(guān),與P∶K呈極顯著負(fù)相關(guān)(表3)。由此可知,土壤養(yǎng)分對天然次生林與人工林土壤的化學(xué)計量貢獻(xiàn)表現(xiàn)出一定的差異性,土壤SOC含量對不同植被恢復(fù)模式土壤C∶N貢獻(xiàn)為正,土壤SOC、TN含量對C∶P、C∶K、N∶P、N∶K貢獻(xiàn)為正。

表3 土壤養(yǎng)分與生態(tài)化學(xué)計量特征相關(guān)性分析

3 討 論

3.1 土壤養(yǎng)分對不同植被恢復(fù)模式的響應(yīng)

植物生長所需養(yǎng)分主要來源于土壤,其中,土壤C、N、P、K含量代表土壤養(yǎng)分肥力的供應(yīng)潛力[14-16],也是評估植物吸收和利用土壤供給養(yǎng)分能力的重要指標(biāo)[17]。研究表明,受不同植被類型凋落物返還數(shù)量、土壤微生物化學(xué)轉(zhuǎn)化速率等因子的影響,同一地區(qū)不同植被恢復(fù)模式下土壤養(yǎng)分含量具有顯著差異[18]。兩種人工林表層土壤SOC含量(20.28、10.22 g/kg)均低于全國土壤SOC的平均值(24.56 g/kg)[19],杉木人工林0～10 cm土壤層的TN含量(0.89 g/kg)低于全國平均值(1.88 g/kg);側(cè)柏人工林土壤TP含量最低(0.43 g/kg),但高于喀斯特其他地區(qū)人工林土壤TP含量(0.36 g/kg)[20],原因是土壤中的磷元素來源于巖石礦化作用,不同土壤母質(zhì)磷素含量不同[21]。本研究發(fā)現(xiàn),天然次生林土壤SOC和TN和TK含量均明顯高于人工林,這可能是由于同一地區(qū)不同植被類型土壤養(yǎng)分的空間異質(zhì)性有所差異,研究區(qū)內(nèi)栓皮櫟天然次生林經(jīng)過多年次生演替與群落更新,林分生長進(jìn)入成熟齡階段,林下物種多樣性較為豐富,土壤微生物分解速率較快,同時落葉闊葉林凋落物歸還量高于針葉林凋落物。因此,天然次生林對土壤結(jié)構(gòu)的優(yōu)化作用突出,土壤養(yǎng)分較好,說明栓皮櫟闊葉林相較于人工林其養(yǎng)分循環(huán)模式穩(wěn)定且高效。進(jìn)一步證明了在南水北調(diào)水源區(qū),自然恢復(fù)的栓皮櫟次生林是較為理想的植被恢復(fù)模式[22]。

本研究中不同恢復(fù)模式林地土壤SOC和TN含量均隨土層深度增加逐漸下降。主要原因是土壤中SOC、TN含量大多來源于地表枯落物分解和有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化,導(dǎo)致大部分養(yǎng)料聚集在土壤表層,使表層土壤養(yǎng)分遠(yuǎn)高于其他土層[23]。在本研究中,不同植被恢復(fù)模式下土壤磷含量均為最低,且人工林地TP含量波動較大,說明磷易受到樹種組成的影響,這與彭曉等[24]對湘中丘陵地區(qū)杉木人工林的研究結(jié)果一致。其原因一方面是由于人工林地群落組成較為簡單,枯落物分解速度緩慢,歸還土壤腐殖養(yǎng)分量有限[25];另一方面,林分頻繁受到人為干擾使林下灌草不斷遭到破壞,植被對磷的吸收耗竭[26]。而不同土層的TK含量無明顯變化主要是由于土壤鉀受巖石風(fēng)化和淋溶作用的影響,遷移率較低,使其具有較小的變異性[27]。

本研究中不同植被恢復(fù)模式下土壤間AN、AP和AK含量均存在顯著差異,說明不同植被恢復(fù)模式對土壤改良作用的累計效果具有差異性,也表明植被恢復(fù)過程對土壤的改良效果有重要作用[28]。在退化生態(tài)系統(tǒng)植被修復(fù)過程中,由于不同植被恢復(fù)模式下的土壤中全量養(yǎng)分與有效養(yǎng)分蓄存方式和機(jī)理不同,因而所得到的結(jié)果也不盡相同。

3.2 土壤化學(xué)計量比對不同植被恢復(fù)模式的響應(yīng)

C∶N∶P是植物重要的生理指標(biāo),可在一定程度上反映植物的生長速率和養(yǎng)分利用效率[29]。其中,C∶N能夠衡量土壤C、N的養(yǎng)分平衡狀況,影響植物對土壤C、N的利用情況,較低的C∶N說明土壤有較快的礦化作用[30]。本研究中,栓皮櫟天然林和側(cè)柏、杉木人工林表層土壤的C∶N,均在全國土壤C∶N均值(10～12)的范圍內(nèi)[31],低于桂林巖溶區(qū)次生林C∶N(15.53)[32]和云南斷陷盆地人工林土壤均值(14.15)[20],顯示該巖溶區(qū)土壤的碳和有機(jī)質(zhì)礦化速率較高。研究還發(fā)現(xiàn)次生林與人工林土壤SOC、TN含量均具有較高的空間變異性,但C∶N變異系數(shù)較小,說明C、N的養(yǎng)分平衡情況能維持在相對穩(wěn)定的水平,進(jìn)一步證實(shí)隨著環(huán)境的變化,土壤SOC和TN的響應(yīng)趨勢具有同步性[22],這與Tian等[19]研究結(jié)果基本一致。

C∶P是表征土壤有機(jī)質(zhì)分解釋放和固持磷素能力的重要指標(biāo),對土壤磷的有效性也具有指示作用[33]。有研究表明,較低的C∶P表明土壤中速效磷的轉(zhuǎn)化速率強(qiáng)而且磷的有效性高[34]。在本研究中,3種林分表層土壤C∶P表現(xiàn)為栓皮櫟次生林(80.0)>側(cè)柏人工林(46.64)>杉木人工林(13.69),栓皮櫟次生林比值低于全球森林表層土壤C∶P平均值(52.7)[34]。相比之下,研究區(qū)域天然林有較高的C∶P,但較低的磷有效性使得該林地可能易受到磷素限制的影響,說明磷素是研究區(qū)栓皮櫟天然林生長的關(guān)鍵因子,因此,應(yīng)對栓皮櫟天然林及時補(bǔ)充磷肥,防止林地處于磷素匱乏狀態(tài)。這與俞月鳳等[35]所研究的峰叢洼地區(qū)次生林地土壤TP不易轉(zhuǎn)化為AP的結(jié)果一致。

土壤N∶P是衡量氮素飽和的指標(biāo),可有效預(yù)測植被生長過程中土壤養(yǎng)分供給與缺乏[36]。本研究中,栓皮櫟次生林、側(cè)柏人工林和杉木人工林0～10 cm土層的N∶P表現(xiàn)為天然次生林>人工林,其中兩種人工林N∶P(4.49、0.18)顯著低于全球森林土壤的6.60[34],也低于全國陸地土壤的平均值(5.9)[19],但高于滇中亞高山地區(qū)[37]和黃土丘陵溝壑區(qū)[38],原因可能是該區(qū)域土壤養(yǎng)分受到立地條件、植被群落組成的影響。相關(guān)分析表明,土壤N∶P與TN含量呈極顯著正相關(guān),與TP含量呈極顯著負(fù)相關(guān),這也從側(cè)面反映出淅川縣巖溶區(qū)人工林植被吸收氮素的有效性較低,再次說明該區(qū)域人工植被生長受到氮元素的限制。在未來的林分經(jīng)營管理中,應(yīng)對人工林適量添加氮肥,可有效提高人工林的水源涵養(yǎng)功能。

4 結(jié) 論

1)不同植被恢復(fù)模式下土壤養(yǎng)分含量差異顯著,且均隨土層深度的增加而降低,表層土壤養(yǎng)分顯著高于下層土壤,除TP含量外,3種林地土壤養(yǎng)分含量依次表現(xiàn)為栓皮櫟天然次生林 > 側(cè)柏人工林 > 杉木人工林, 3種林地土壤SOC、TN、TP含量存在顯著相關(guān)關(guān)系。

2)與人工林相比,栓皮櫟天然次生林土壤養(yǎng)分的利用效率更高,適應(yīng)性更強(qiáng),說明天然次生林土壤養(yǎng)分在較大程度上有別于人工林,且相對優(yōu)于人工林土壤養(yǎng)分。但栓皮櫟天然林、側(cè)柏和杉木人工林生長過程中均受到氮或磷元素的限制。

因此在未來的林分經(jīng)營管理方面,建議對天然次生林合理施用磷肥,對人工林添加氮肥,并采取撫育間伐措施,以促進(jìn)人工林的演替更新,提升植被與土壤的協(xié)調(diào)發(fā)展。建議今后該研究區(qū)域選擇天然林保護(hù)與恢復(fù)工程進(jìn)行石漠化治理和退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù),并對林地土壤養(yǎng)分進(jìn)行有效的改良。