湘中板页岩红壤油茶林土壤生物学特征及其肥力质量评价研究

摘要

油茶（Camellia oleifera）是我国重要的特色木本油料树种。国务院于2009年批准实施了《全国油茶产业发展规划》，计划到2020年油茶种植总规模达到7000万亩，茶油产量达到每年250万吨。国家大规模发展油茶的发展战略要求因地制宜，做好油茶林土壤肥力质量评价工作，以期为建立油茶测土配方施肥体系，乃至油茶专用肥的研制提供科学依据。本研究拟对湘中板页岩红壤地区不同产量油茶林土壤肥力质量进行评价，探讨不同经营水平油茶林土壤理化，以及生物学特征，以期为全面开展油茶林测土配方施肥提供依据。
　　本文以我国油茶之都湖南省邵阳县典型的湘中板页岩红壤区盛果期油茶林为试验对象，建立固定标准地11个，测定根际土和非根际土的16个理化性质和13个生物学特性指标，并探讨土壤理化性质、生物学特性、产量三者之间的关系，筛选出评价湘中板页岩红壤区油茶林土壤肥力质量的最小数据集，并分别采用主成分分析法和因子分析法对湘中板页岩红壤区油茶林土壤肥力质量进行了评价。主要研究结果如下:
　　(1)湘中板页岩红壤区油茶林土壤有机质、有效P、速效K、有效Ca、有效Mg、有效S、有效Cu、CEC、微生物生物量C、微生物生物量N、微生物生物量P的含量等随着产量的增加而增大。
　　(2)有效Zn含量和有效B含量等随着产量的增加而增大，且有效B含量与产量显著相关。高产油茶林土壤有效Zn含量为3.12mg·kg-1，比中产、低产分别高67.6％和45.3％;高产油茶林土壤有效B含量为0.92 mg/kg，比中产、低产分别高24.9％和65.3％。
　　(3)油茶林根际土土壤有机质含量、有效B含量、有效Zn含量极显著高于非根际土(p＜0.01)，而有效P、速效K、有效S含量显著高于非根际土(p＜0.05)。
　　(4)油茶林土壤微生物生物量P的含量以及酸性磷酸酶、中性磷酸酶、总磷酸酶、脲酶的活性与油茶产量极显著相关，过氧化氢酶的活性与油茶产量显著相关。而蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性与产量的相关性均不显著。与产量相关性最高的磷酸酶活性指标是总磷酸酶活性(ρ=0.875)，其次为酸性磷酸酶活性(ρ=0.811);碱性磷酸酶活性与产量的相关性最低(ρ=0.761)。
　　(5)油茶林土壤真菌、细菌、放线菌的数量与油茶产量显著相关。其中真菌数量与油茶产量的相关程度＞细菌数量与油茶产量的相关程度＞放线菌数量与油茶产量的相关程度，相关系数分别为0.728、0.621、0.644。
　　(6)油茶林土壤微生物生物量P含量与油茶产量极显著相关(ρ=0.787)，而微生物生物量C、N含量与油茶产量的相关性均不显著。
　　(7)湘中板页岩红壤区油茶林土壤肥力质量的最小数据集为:土壤容重、土壤有机质、速效P、速效K、有效Zn、有效B、真菌数量、中性磷酸酶活性。
　　(8)聚类分析表明，8号样地、11号样地、10号样地、6号样地、7号样地、5号样地、9号样地土壤肥力质量较好，1号样地、4号样地土壤肥力质量一般，3号样地、2号样地土壤肥力质量较差。并且聚类分析结果与油茶产量极显著相关(ρ=0.781)。
　　(9)因子排名与油茶产量相关程度大于主成分排名与油茶产量的相关程度，并且因子排名与聚类分析结果相关性显著(ρ=0.625)，主成分排名与聚类分析结果无显著相关性。因此，运用因子分析油茶林土壤肥力质量的效果更好。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 土壤质量的概念

1．3 国内外研究现状

1．3．1 土壤生物学特性研究进展

1．3．2 土壤质量评价研究进展

1．4 森林土壤质量评价方法

1．4．1 土壤质量评价指标体系MDS的建立

1．4．2 聚类分析法

1．4．3 动力学方法

1．4．4 土壤质量综合评分法

1．4．5 多变量指标克立格法

1．5 研究的主要内容

2 试验材料及方法

2．1 试验地概况

2．2 典型样地选择与调查方法

2．3 土壤样品采集与处理

2．4 土壤样品的分析测定

2．4．1 土壤理化性质的测定方法

2．4．2 土壤生物特性的测定方法

2．5 评价方法

2．5．1 最小数据集的确定

2．5．2 主成分分析法

2．5．3 因子分析法

2．6 数据分析方法

2．7 技术路线

3 结果与分析

3．1 油茶林土壤理化性质

3．1．1 油茶林土壤理化性质及分布特征

3．1．2 土壤养分的分布规律

3．1．3 油茶林土壤养分因子之间的相关性

3．1．4 土壤养分与油茶产量的相关性

3．2 油茶林土壤的生物特性

3．2．1 油茶林土壤的生物特性及其分布特征

3．2．2 土壤生物特性因子之间的相关性

3．2．3 土壤生物特性与油茶产量的相关性

3．3 油茶林土壤养分含量与生物特性的关系

3．4 油茶林土壤肥力质量评价

3．4．1 最小数据集的确定

3．4．2 基于主成分分析的土壤肥力质量评价

3．4．3 基于因子分析的土壤肥力质量评价

3．4．4 聚类分析

3．4．5 评价结果对比

3．4．6 评价结果与实际产量的关系

4 讨论

5 结论

5．1 结论

5．2 创新点

5．3 展望

致谢

参考文献