华西雨屏区不同林龄柳杉人工林土壤磷组分特征

Patterns of soil phosphorus fractions across a chronosequence of Cryptomeria japonica var.sinensis in rainy area of western China

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摘要磷是限制陆地生态系统生产力的关键养分因子.当前尚不了解不同土壤磷组分随柳杉林龄增长如何变化,及其与土壤微生物群落的关系.以华西雨屏区不同林龄(7年生幼龄林、13年生中龄林、24年生近熟林、33年生成熟林,53年生过熟林)柳杉(Cryptomeria japonica var.sinensis)人工林为研究对象,采用Hedley磷素分级方法、磷脂脂肪酸分析法(PLFA)来探究不同林龄柳杉人工林土壤磷组分的分布模式及影响因子.结果表明:不同林龄和土壤深度土壤磷各组分含量差异显著.随林龄增加,可溶性磷和磷灰石含量逐渐减少,残余态磷含量逐渐增加,其余磷组分含量先增加后降低.除可溶性磷、浓盐酸提取态无机磷和残余态磷组分外,其余土壤磷组分含量表现为上层(0-15 cm)高于下层(15-30 cm).偏门特尔检验表明,微生物群落与土壤磷组分之间存在显著关联.回归分析发现,碳与有机磷比值和酸性磷酸酶活性呈正相关.冗余分析显示,pH、土壤有机碳、土壤含水量,全氮和土壤容重是影响土壤磷组分变化的主导因子.研究显示,造林初期的土壤磷组分快速积累,在中龄林阶段达到最大值,随着柳杉人工林林龄的增加,土壤中磷的限制逐渐加强,土壤磷组分含量在成熟林之后逐渐下降.这些结果可为为柳杉人工林的培育及可持续经营管理提供科学依据.