哈巴雪山自然保护区土壤磷素含量特征分析

苏 骅

（保山学院资源环境学院，云南 保山 678000）

磷素是植物赖以生存的重要营养元素，植物体生长发育需要的磷主要从土壤及人工施用的磷肥中获得。含磷化肥未被应用于农业以前，土壤中可被植物利用的磷主要来自地壳表层的风化释放以及成土过程中磷在土壤上层的生物富集[1]。

哈巴雪山自然保护区位于滇西北迪庆藏族自治州香格里拉市境内，东经100°02′20″～100°14′30″，北纬27°10′00″～27°22′40″之间，属于典型极高山、高山峡谷地区。该区域具有我国纬度最南的现代海洋性冰川、金沙江流域典型完整的高山垂直带自然景观、寒温性针叶林生态系统及珍稀动植物种质资源[2]。

1 研究方法

1.1 样品采集和制备

按土壤样品采集标准在研究区内选择合适样地开挖剖面，土壤样品按剖面分层采集1 kg装入土袋内，至实验室按土样制备标准，经风干研磨过筛后以待分析。采样点信息见表1。

1.2 土壤磷素含量分析方法

1.2.1 全磷

采用NaOH熔融−钼锑抗比色法[3]。方法原理：土壤样品与氢氧化钠熔融，使土壤中含磷矿物及有机磷化合物全部转化为可溶性的正磷酸盐，用水和稀硫酸溶解熔块，在规定条件下样品溶液与钼锑抗显色剂反应，生成磷钼蓝，用分光光度法定量测定。

1.2.2 速效磷

采用0.5 mol/L NaHCO3法[3]。方法原理：石灰性土壤由于大量游离碳酸钙存在，用碳酸盐的碱溶液来提取有效磷。由于碳酸根的同离子效应，碳酸盐的碱溶液降低碳酸钙的溶解度，也就降低了溶液中钙的浓度，有利于磷酸钙盐的提取。

2 数据分析

2.1 土壤全磷

2.1.1 剖面分布

哈巴雪山自然保护区土壤全磷含量变化范围在0.980 g.kg−1～17.170 g.kg−1之间，A层含量变化范围在1.680 g.kg−1～17.170 g.kg−1之间，B层含量变化范围在0.980 g.kg−1～8.590 g.kg−1之间，BC层含量变化范围在0.180 g.kg−1～9.500 g.kg−1之间（见表2）。

表2 哈巴雪山自然保护区土壤剖面各土层土壤全磷含量

在不同深度土壤中，土壤全磷的含量没有明显的变化趋势，卢玫桂[4]在研究广西桂林石灰土的化学特征中表明：全磷含量最高的剖面层既不是表层也不是底层，而是靠中间的层位。哈巴雪山土壤全磷含量分布却不符合这一特征，如：石灰土剖面45 cm−60 cm之间，全磷含量仅为0.165%；红壤剖面60 cm−75 cm之间，全磷含量仅为0.238%。研究结果显示：哈巴雪山土壤全磷含量最大值出现在表土层（A层），为17.170 g.kg−1；全磷含量基本呈现：A层＞B层＞BC层的趋势（见图1）。出现全磷含量最大值的08号剖面，为海拔4 310 m的高山寒漠土，这类土壤土体浅薄，部分地段由于地表径流侵蚀，母质出露，而磷素的一个主要来源就是母质，所以全磷含量最大值出现在该土壤剖面中也属正常。

图1 哈巴雪山自然保护区各土壤剖面土壤全磷含量分布图

参照全国土壤普查养分含量分级标准[5]，哈巴雪山土壤剖面中全磷含量均属1级标准，土壤全磷含量丰富。

2.1.2 垂直分异规律

将哈巴雪山各土壤剖面A层、B层、BC层土壤全磷含量（Y）与海拔（X）进行相关分析，得出以下方程：

二者的回归分析表明，哈巴雪山土壤剖面A层、B层全磷含量（Y）与海拔（X）之间存在着极为显著的线性相关，相关系数分别为0.967 9、0.910 1；BC层全磷含量与海拔高度呈明显相关，相关系数为0.857 1。

A层土壤随海拔增加，全磷含量增加的趋势较为明显。从海拔1 800 m至4 700 m，剖面A层土壤全磷含量呈现显著增加的趋势，最大值出现在分布于4 310 m的08号高山草甸土剖面，全磷含量为17.170 g.kg−1。B层剖面土壤全磷含量也呈海拔增加而增加的趋势，但增幅较A层要小，均在10.000 g.kg−1内。BC层全磷含量增幅与B层类似，增加的趋势较为明显，但增幅较小，总体含量在10.000 g.kg−1内浮动（见图2−4）。

图2 A层土壤全磷含量分布

图3 B层土壤全磷含量分布

图4 BC层土壤全磷含量分布

2.2 土壤速效磷

也称有效磷。土壤中有效磷含量是指能为当季作物吸收的磷量[3]。土壤有效磷是土壤有效养分中最为敏感的一个指标，它受耕作施肥影响较大，具有明显的空间和时间变异特征[6]。

2.2.1 剖面分布

哈巴雪山土壤速效磷含量变化范围较大（见表3），在1.000 mg.kg−1～29.272 mg.kg−1之间。最大值出现在04号灰化土剖面的A层，最小值出现在05号黄棕壤剖面的B层。各土层速效磷含量如下：A层含量变化范围在1.791 mg.kg−1～29.272 mg.kg−1之间，最小值出现在05号黄棕壤剖面（海拔2 800 m），最大值出现在04号灰化土剖面（海拔3 910 m）；B层含量变化范围在1.365 mg.kg−1～23.834 mg.kg−1之间，最小值出现在05号黄棕壤剖面（海拔2 800 m），最大值出现在10号棕壤剖面（海拔3 050 m）；BC层含量变化范围在1.000 mg.kg−1～17.857 mg.kg−1之间，最小值出现在燥红土剖面（海拔2 800 m），最大值出现在10号棕壤剖面（海拔3 050 m）。土壤剖面速效磷含量整体上趋于逐层递减的分布。

表3 哈巴雪山自然保护区土壤剖面各土层土壤速效磷含量

属于非地带性土壤的07号石灰土和06号紫色土剖面，前者速效磷含量分布与其他地带性土壤一致，属于逐层递减，后者则C层高于A层，这与该土壤成土母质有很大关系。磷素很大一部分是来源于母质，紫色土母质为紫红色砂页岩，且该土壤土体构型简单，仅为A−C层，所以C层磷含量反高于A层。

参照全国土壤普查养分含量分级标准[5]，哈巴雪山土壤剖面中速效磷含量分属2～6级，其中属于2级含量的有10号棕壤剖面；属于3级含量的有01号棕壤和04号灰化土两个剖面；属于4级含量的有HD号燥红土、HT号红壤和08号高山草甸土三个剖面；属于5级含量的有02号黄棕壤、XS号高山寒漠土；属于6级含量的有07号石灰土、06号紫色土、05号黄棕壤和03号亚高山草甸土。这反映研究区土壤中速效磷含量分异明显。

图5 哈巴雪山自然保护区各土壤剖面土壤速效磷含量分布图

2.2.2 垂直分异规律

将哈巴雪山各土壤剖面A层、B层、BC层土壤速效磷含量（Y）与海拔（X）进行相关分析，得出以下方程：

两者的回归分析表明，剖面A层土壤速效磷含量（Y）与海拔高度（X）之间存在线性相关，相关系数为0.718 7，B层及BC层速效磷含量分布与海拔高度相关性较低，相关系数为0.455 9和0.364 5。

研究区土壤速效磷含量随海拔增加而增加的趋势相对全磷分布较不明显，A层、B层土壤速效磷含量随海拔增加呈现一定增加的趋势，BC层土壤速效磷含量随海拔增加呈现微弱增加的趋势（见图6−8）。

图6 A层土壤速效磷含量分布

图7 B层土壤速效磷含量分布

图8 BC层土壤速效磷含量分布

土壤速效磷在不同深度土壤中没有明显的变化趋势，剖面A层中，除了10号棕壤、01号棕壤、04号灰化土三个分布点≥25.000 mg.kg−1外，其余各点分布范围均在0.000 mg.kg−1～10.000 mg.kg−1内；至B层，只有两个分布点≥10.000 mg.kg−1，其余各点分布范围均在0.000 mg.kg−1～10.000 mg.kg−1内；至 BC 层，只有一个分布点≥10.000 mg.kg−1，其余各点分布范围均在 0.000 mg.kg−1～10.000 mg.kg−1内。

3 结论

哈巴雪山土壤全磷含量变化范围在0.980 g.kg−1～17.170 g.kg−1之间，土壤全磷含量基本呈现：A层＞B层＞BC层的趋势，A层含量变化范围在1.680 g.kg−1～17.170 g.kg−1之间，B层含量变化范围在 0.980 g.kg−1～8.590 g.kg−1之间，BC层含量变化范围在 0.180 g.kg−1～9.500 g.kg−1之间。土壤全磷含量随海拔增加而增加的趋势明显，从海拔1 800 m至4 700 m，A层土壤全磷含量呈现显著增加的趋势，最大值出现在分布于4 310 m的08号高山草甸土剖面，全磷含量为17.170 g.kg−1。B层土壤全磷含量整体呈海拔增加而增加的趋势，但增幅较A层要小，均在10.000 g.kg−1内。BC层全磷含量增幅与B层类似，增加的趋势较为明显，但增幅较小，总体含量在10.000 g.kg−1内浮动。

哈巴雪山土壤速效磷含量变化范围在1.000 mg.kg−1～29.272 mg.kg−1之间，土壤速效磷含量整体上趋于逐层递减的分布，A层含量变化范围在1.791 mg.kg−1～29.272 mg.kg−1之间，B层含量变化范围在 1.365 mg.kg−1～23.834 mg.kg−1之间，BC 层含量变化范围在 1.000 mg.kg−1～17.857 mg.kg−1之间。非地带性土壤中石灰土和紫色土，前者速效磷含量分布与其他地带性土壤一致，属于逐层递减，后者则C层高于A层，与土壤成土母质有很大关系。土壤速效磷含量随海拔增加而增加的趋势相对全磷较不明显。