马尾松人工林土壤碳氮磷生态化学计量学特征的纬度变化

目的

探讨马尾松人工林土壤碳、氮、磷养分及其生态化学计量学特征的纬度变化,为马尾松人工林的可持续经营和生产力提高提供科学依据。

方法

通过对亚热带地区东南至西北8个研究点马尾松人工林0～20 cm矿质土层土壤有机碳、全氮、全磷含量的测定,利用回归分析法探索土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量学特征的纬度变化趋势,利用Pearson相关法和冗余分析法分析气候因子（年均气温和年均降水量）、林分特征（年龄、密度和胸径）和土壤性质（pH值与黏粒含量）对其纬度变化的影响,采用方差分解法分析气候、林分和土壤因子对其纬度变化的相对贡献率。

结果

（1）土壤有机碳、全氮、全磷的平均含量分别为16.02、1.22、0.35 g·kg⁻¹,土壤碳氮比、碳磷比、氮磷比的平均值分别为14.18、47.01、3.59;（2）土壤有机碳和全氮含量均随纬度的升高而显著降低（P<0.01）,全磷含量无明显的纬度变化;（3）土壤碳氮比随纬度的升高而显著增大（P<0.05）,碳磷比和氮磷比却显著下降（P<0.01）;（4）土壤有机碳和全氮含量与年均气温、年均降水量、胸径呈显著正相关（P<0.05）,与土壤pH值呈显著负相关（P<0.05）;土壤碳磷比和氮磷比与年均气温、年均降水量、胸径、土壤黏粒含量呈显著正相关（P<0.05）,与林分年龄呈显著负相关（P<0.05）;（5）气候因子、林分特征和土壤性质总体上解释了63.8%土壤有机碳、全氮和全磷含量及其生态化学计量学特征的变化,相对贡献率表现为气候因子（46.3%）>林分特征（43.3%）>土壤性质（35.5%）。

结论

在马尾松人工林中,土壤碳氮比、碳磷比和氮磷比表现出明显的纬度变化,年均气温、年均降水量、林分年龄、林分密度、胸径、土壤pH值、土壤黏粒含量是其驱动因素,这些因素的交互效应大于单独效应。