喀斯特土壤

西南喀斯特生境土壤养分研究综述

摘要:我国西南喀斯特地区的面积广泛，由于喀斯特地貌特有的一些性质以及相关的人为影响，导致该地区石漠化现象严重加剧，国内外均有许多专家学者进行关于喀斯特土壤养分的相关研究，喀斯特地貌特殊的地质背景和强烈的岩溶作用，形成了特殊的二元水文结构及复杂的峰丛、峰林、洼地和漏斗等地貌形态,导致喀斯特景观中土壤养分的变异性呈现出多来源且高变异的特征,而地面岩石裸露所形成的石面、石沟、石缝等小生境类型,以及海拔和坡度等地形因子均对喀斯特区域土壤养分的空间分布产生重要的影响.

关键词:土壤养分;空间分布;变异性;喀斯特生境

Abstract: the area of the southwest karst area widely in our country, because some properties of karst landform characteristic as well as related to human impact, lead to much worse phenomenon of rocky desertification in the region, there are many experts and scholars both at home and abroad to conduct research on the karst soil nutrient, karst special geological background and strong karstification, formed a special binary hydrological structure and complex peak cluster, also, depression and funnel, such as morphology, lead to variability of soil nutrients in karst landscape presents a multiple sources and high variation characteristics, and the ground end, stone ditch which is formed by the bare rock, blades, such as small habitat types, and elevation and slope terrain factor, etc on the spatial distribution of soil nutrients in karst area have a major impact.

Key words:Soil nutrient; The spatial distribution; Variability; Karst habitat

前言:喀斯特生态系统是一个具有环境容量低,生态环境系统变异敏感度高和稳定性差等一系列生态脆弱性特征的特殊生态系统.土壤是喀斯特生态系统中的生命支持和根本依托,是物质和能量流通的媒介和动力,也是喀斯特生态系统退化和恢复的重要因素[1].土壤养分是由自然环境条件和人为干扰等因素共同作用的,也是土壤最重要的生态功能之一,其含量是衡量土壤肥沃程度的量化指标,是植物生长发育的基础.土壤养分的空间分布特征在生态脆弱地区更是直接影响该地区土壤生产力的高低和生态恢复的途径和方向，所以对土壤养分空间变异的充分了解，是人们对土壤养分管理和合理施肥的基础，也是推动土壤科学定量化研究与精准农业的实施的重要依据.

1 关于喀斯特土壤养分的空间变异性及含量变化规律的影响的

相关研究

目前，许多国内外学者对土壤养分的空间变异性进行了研究,国内学者也针对喀斯特土壤开展了较多的研究工作.土壤空间变异性是土壤的重要属性之一,无论在大尺度上还是在小尺度上均存在土壤养分的空间变异.影响土壤养分空间变异的因素主要包括:成土母质、地形和人类干扰活动等[2].

近年来,许多学者对西南喀斯特峰丛洼地不同土地利用类型中土壤有机质、养分

的空间变异性及形成机制进行了相关研究;例如:刘璐等[3].张伟等[4]利用地统计方法分析了典型喀斯特峰丛洼地土壤养分的空间变异特征;杨忠华等[5]研究了贵州省黔东南州黄平县土壤有机质，全氮，速效磷和速效钾的空间变异规律;梁士楚等[6]在小尺度上对土壤有效磷的空间相关性进行了分析;陈蓉蓉等[7]利用GIS, 对农田土壤，作物特征的空间变异性及其相互关系进行了研究; 彭志良等[8]以贵州省平坝县马场镇栗村为研究区域，研究了喀斯特山区村级尺度上农田土壤养分的空间变异特性.

对土壤养分含量变化规律及其影响因素等方面的主要研究则有以下内容:有研究表明，土壤养分状况受多种因素的影响，其中对土壤养分具有重大影响之一的就是岩石出露率（裸岩率），裸岩率高的地方,养分状况反而较好[9];其次,土地利用方式也是土壤养分的重要影响因素,不同土地利用方式下，土壤SOC,全氮（TN）,碱解氮（AN）,速效磷（AP）,AK 含量差异显著，而全磷（TP）,全钾（TK）没有显著差异;另外植被类型也影响土壤养分状况，植被群落的顺向演替和发展，土壤养分会有明显改善;刘方等[10]的研究表明:喀斯特石漠化过程中,随着植物群落的退化,有机碳（SOC）含急剧下降;龙建等[11]对贵州喀斯特山区石漠化土壤理化性质的研究中得出相同的结论;魏兴萍等[12]的研究表明土壤养分随土壤侵蚀而流失，特别是速效钾（AK），在土壤中易被淋溶;等.

2 土壤养分的测定指标及其测定方法

土壤养分的指标有有机质（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、全钾（TK）、碱解氮（AN）、速效磷（AP）、速效钾（AK）;等。

土壤有机质采用重铬酸钾-外加热法测定;全氮使用硒粉-硫酸铜-硫酸钾-硫酸消煮法( 开氏法) 测定;全磷采用NaOH 熔融-钼锑抗显色-紫外分光光度法测定;全钾采用NaOH 熔融-火焰光度计法测定;碱解氮采用碱解-扩散法测定;速效磷采用0.5 mol·L-1 NaHCO3浸提法测定;速效钾采用NH4OAc 浸提法测定[13].

3 其他文献的相关研究及其结果

3.1 通过对贵州茂兰国家级自然保护区不同植被群落下土壤养分，基础呼吸，微生物量碳及酶活性进行比较研究，探讨植被群落对喀斯特土壤养分的影响，以贵州茂兰国家级自然保护区的乔林群落，灌丛群落，草丛群落和裸露地的土壤为研究对象,分析不同植被群落下土壤养分库，微生物活性及酶活性特征.探究不同喀斯特植被群落下土壤-微生物-植物之间相互联系,探索喀斯特植被演替后土壤生物化学过程变化机理，增进喀斯特生态系统演化土壤过程的认识，为喀斯特生态系统管理提供科学依据.其中关于土壤养分的研究结果为:不同植被群落之间土壤养分含量差异显著,土壤总有机碳、全氮、全磷、碱解氮和有效磷表现为裸露地<草丛<灌丛≤乔林[14].不同植被群落影响土壤养分含量,总体上研究区土壤养分含量乔林和灌丛显著高于草丛,而有植被群落均显著高于裸露地,与刘方等和司彬等分别对喀斯特生态系统退化与恢复过程中植被演替下土壤养分特征研究结[15-16]一致.

3.2 通过对贵州南部茂兰喀斯特不同植被群落生态系统中小生境的土壤进行采样分析,探讨喀斯特植被群落变化对小生境土壤的影响.研究结果表明:在喀斯特森林生态系统中,石缝和石坑土壤有机质含量显著高于石沟和土面土壤,土面土壤有机质含量最低.石缝土壤全氮、全磷、有氮、有效磷、有效钾含量明显高于石坑、石沟和土面土壤,石沟土壤有效氮、有效钾的含量显著高于土面土壤.在阔