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Distribution of soil NPK nutrient content in deep soil profile of typical apple orchards on the Loess Plateau

黄土高原典型苹果园地深层土壤氮磷钾养分含量与分布特征



全 文 :
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 33 卷 第 6 期摇 摇 2013 年 3 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
专论与综述
基于遥感技术的森林健康研究综述 高广磊,信忠保,丁国栋,等 (1675)…………………………………………
Agent农业土地变化模型研究进展 余强毅,吴文斌,杨摇 鹏,等 (1690)…………………………………………
个体与基础生态
辽东湾北部近海沙蜇的动态分布 王摇 彬,秦宇博,董摇 婧,等 (1701)……………………………………………
口虾蛄 proPO基因全长 cDNA的克隆与组织表达 刘海映,刘连为,姜玉声,等 (1713)…………………………
中缅树鼩头骨及下臼齿几何形态与环境的关系 朱万龙,贾摇 婷,黄春梅,等 (1721)……………………………
亚热带 3 种树种凋落叶厚度对其分解速率及酶活性的影响 季晓燕,江摇 洪,洪江华,等 (1731)………………
浙北地区常见绿化树种光合固碳特征 张摇 娇,施拥军,朱月清,等 (1740)………………………………………
两种高质牧草不同生育期光合生理日变化及光响应特征 郭春燕,李晋川,岳建英,等 (1751)…………………
基于 WOFOST作物生长模型的冬小麦干旱影响评估技术 张建平,赵艳霞,王春乙,等 (1762)………………
基于线粒体 DNA控制区的斑翅草螽不同地理种群遗传分化研究 周志军,尚摇 娜,刘摇 静,等 (1770)………
圈养尖吻蝮雌体大小、窝卵数和卵大小之间的关系 胡明行,谭群英,杨道德 (1778)……………………………
应用寄生蜂和不育雄虫防控田间橘小实蝇 郑思宁,黄居昌,叶光禄,等 (1784)…………………………………
青蒿素对外生菌根真菌化感效应 李摇 倩,袁摇 玲,王明霞,等 (1791)……………………………………………
种群、群落和生态系统
海湾生态系统健康评价方法构建及在大亚湾的应用 李纯厚,林摇 琳,徐姗楠,等 (1798)………………………
上升流和水团对浙江中部近海浮游动物生态类群分布的影响 孙鲁峰,柯摇 昶,徐兆礼,等 (1811)……………
半干旱区生态恢复关键生态系统识别———以内蒙古自治区和林县为例
彭摇 羽,高摇 英,冯金朝,等 (1822)
…………………………………………
……………………………………………………………………………
太岳山油松人工林土壤呼吸对强降雨的响应 金冠一,赵秀海,康峰峰,等 (1832)………………………………
重庆酸雨区马尾松林凋落物特征及对干旱胁迫的响应 王轶浩,王彦辉,于澎涛,等 (1842)……………………
景观、区域和全球生态
城市典型水域景观的热环境效应 岳文泽,徐丽华 (1852)…………………………………………………………
外来树种桉树引种的景观生态安全格局 赵筱青,和春兰 (1860)…………………………………………………
基于耕地生态足迹的重庆市耕地生态承载力供需平衡研究 施开放,刁承泰,孙秀锋,等 (1872)………………
大气 CO2 浓度升高对稻田根际土壤甲烷氧化细菌丰度的影响 严摇 陈,许摇 静,钟文辉,等 (1881)…………
资源与产业生态
基于可变模糊识别模型的海水环境质量评价 柯丽娜,王权明,孙新国,等 (1889)………………………………
亚热带养殖海湾皱瘤海鞘生物沉积的现场研究 闫家国,齐占会,田梓杨,等 (1900)……………………………
黄土高原典型苹果园地深层土壤氮磷钾养分含量与分布特征 张丽娜,李摇 军,范摇 鹏,等 (1907)……………
旱作农田不同耕作土壤呼吸及其对水热因子的响应 张丁辰,蔡典雄,代摇 快,等 (1916)………………………
商洛低山丘陵区农林复合生态系统中大豆与丹参的光合生理特性 彭晓邦,张硕新 (1926)……………………
外源油菜素内酯对镉胁迫下菊芋幼苗光合作用及镉富集的调控效应 高会玲,刘金隆,郑青松,等 (1935)……
基于侧柏液流的测定对 Granier原始公式系数进行校正 刘庆新,孟摇 平,张劲松,等 (1944)…………………
研究简报
湿地自然保护区保护价值评价方法 孙摇 锐,崔国发,雷摇 霆,等 (1952)…………………………………………
干热河谷印楝和大叶相思人工林根系生物量及其分布特征 高成杰,唐国勇,李摇 昆,等 (1964)………………
海滨沙滩单叶蔓荆对沙埋的生理响应特征 周瑞莲,王摇 进,杨淑琴,等 (1973)…………………………………
宁夏贺兰山、六盘山典型森林类型土壤主要肥力特征 姜摇 林,耿增超,张摇 雯,等 (1982)……………………
学术争鸣
小兴安岭十种典型森林群落凋落物生物量及其动态变化 侯玲玲,毛子军,孙摇 涛,等 (1994)…………………
中国生态学学会 2013 年学术年会征稿通知 (2002)………………………………………………………………
第七届现代生态学讲座、第四届国际青年生态学者论坛通知 (玉)………………………………………………
中、美生态学会联合招聘国际期刊主编 (印)………………………………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*328*zh*P* ¥ 90郾 00*1510*34*
室室室室室室室室室室室室室室
2013鄄03
封面图说: 亭亭玉立的白桦树———白桦为落叶乔木,可高达 25m,胸径 50cm。 其树冠呈卵圆形,树皮白色,纸状分层剥离;叶三
角状、卵形或菱状卵形;花单性,雌雄同株。 白桦树喜光,耐严寒,对土壤适应性强,喜酸性土,沼泽地、干燥阳坡及湿
润阴坡都能生长。 常与红松、落叶松、山杨、蒙古栎混生。 白桦的天然更新好,生长较快,萌芽强,在人为的采伐迹地
或火灾、风灾等自然损毁的迹地里,往往由白桦首先进入,为先锋树种,而形成白桦次生林。 白桦分布甚广,我国大、
小兴安岭及长白山均有成片纯林,在华北平原和黄土高原山区、西南山地亦为阔叶落叶林及针叶阔叶混交林中的常
见树种。
彩图及图说提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 33 卷第 6 期
2013 年 3 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 6
Mar. ,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金(31071374)
收稿日期:2012鄄07鄄08; 摇 摇 修订日期:2013鄄01鄄21
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: junli@ nwsuaf. edu. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201207080954
张丽娜,李军,范鹏,曹裕,居玛汗·卡斯木.黄土高原典型苹果园地深层土壤氮磷钾养分含量与分布特征.生态学报,2013,33(6):1907鄄1915.
Zhang L N,Li J, Fan P,Cao Y,Jumahan Kasimu. Distribution of soil NPK nutrient content in deep soil profile of typical apple orchards on the Loess
Plateau. Acta Ecologica Sinica,2013,33(6):1907鄄1915.
黄土高原典型苹果园地深层土壤氮磷钾
养分含量与分布特征
张丽娜1,李摇 军2,*,范摇 鹏1,曹摇 裕2,居玛汗·卡斯木1
(1. 西北农林科技大学林学院,杨凌摇 712100;2. 西北农林科技大学农学院, 杨凌摇 712100)
摘要: 测定了黄土高原 6 个苹果生产基地县 21 个果园 0—300 cm土层土壤氮磷钾养分含量,分析和比较了不同县区果园土壤
氮磷钾养分含量差异及其土壤剖面分布特征。 结果表明:(1)6 个试点 21 个果园 0—300 cm土层土壤氮磷钾全量分别为 0郾 54、
0. 53 和 6. 79 g / kg,土壤氮磷钾速效量分别为 102. 66、7. 95 和 102. 75 mg / kg,不同苹果产区果园土壤氮磷钾全量和速效量差异
明显,除全氮含量外均以中部高塬黑垆土苹果产区氮磷钾全量和速效量最高,而以北部丘陵黄绵土苹果产区最低。 (2)不同苹
果产区果园 0—300 cm土层土壤氮磷钾全量和速效量剖面分布特征类似,除全钾和速效氮外其余养分全量和速效量剖面分布
具有明显“表层积聚效应冶。 (3)6 个试点果园土壤全氮含量呈现缺或较缺,土壤速效氮含量丰富或中等或缺,土壤速效磷含量
中等或缺,土壤速效钾含量丰富或较丰富,应该增施有机肥,氮磷肥配合,适当增施钾肥。
关键词:黄土高原;苹果园地;土壤养分;氮磷钾
Distribution of soil NPK nutrient content in deep soil profile of typical apple
orchards on the Loess Plateau
ZHANG Lina1,LI Jun2,*, FAN Peng1,CAO Yu2,JUMAHAN kasimu1
1 College of Forestry, Northwest Agriculture and Forestry University, Yangling, Shaanxi 712100, China
2 College of Agronomy, Northwest Agriculture and Forestry University, Yangling, Shaanxi 712100, China
Abstract: 0—300 cm soil nitrogen, phosphorous and potassium contents of 21 apple orchards of 6 apple production
counties of the Loess Plateau as apple production bases were measured and compared, and accordingly their nitrogen,
phosphorous and potassium profile characteristics were examined. It was revealed that (1) Of the orchards of the Counties,
the average nitrogen, phosphorous and potassium contents were 0郾 54 g / kg, 0. 53 g / kg and 6. 79 g / kg, the average
available nitrogen, phosphorous and potassium contents were 102. 66 mg / kg, 7. 95 mg / kg and 102. 75 mg / kg,
respectively. Among the orchards of the counties, the nitrogen, phosphorous and potassium contents significantly differed.
The phosphorus totals of the apple orchards of Fengxiang County were not at an adequate level. The phosphorus and
potassium totals of the apple orchards of Baishui County were not at an adequate level. The nitrogen, phosphorous and
potassium contents of the apple orchards of Changwu County and Xifeng District were at an adequate or high level. The
nitrogen, phosphorous and potassium contents of the apple orchards of Yan忆an were at a deficient level. The nitrogen totals
of the apple orchards of Jingning County were at a deficient level. Among all the soil nutrient parameters, the nitrogen,
phosphorous and potassium totals of the apple orchards varied less than their available nitrogen, phosphorous and potassium
contents. The nitrogen, phosphorous and potassium contents of the orchards lying in Heilu soil covered central Loess
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Plateau ( e. g. Changwu County and Xifeng District) were the highest, and the nitrogen, phosphorous and potassium
contents of the orchards lying in loess covered northern hilly Loess Plateau (e. g. Yan忆an and Jingning County) were the
lowest. (2) The soil nutrient parameters of the orchards of the counties presented similar profile distributions. All the
nutrient totals and available nutrient contents but the potassium totals and available nitrogen contents of all the orchards of
the counties presented the obvious effect of " surface enriching" . The nitrogen, phosphorous and potassium contents of the
orchards were higher in top soil than in soil beneath topsoil. (3) Of the orchards of the apple production counties, the
nitrogen total stood at a deficient or slightly deficient level, the available nitrogen contents stood at an adequate, moderate
or deficient level, the available phosphorus contents were at a moderate or deficient level, and the available potassium
contents were at a sufficient level or an adequate level. The soil phosphorus contents of the orchards lying in the southern
part of the Plateau with terrace lands and brown soil (e. g. Fengxiang County and Baishui County) and so in this part, the
orchards should increase Phosphate fertilizer rates and fertilization depths. The orchards standing in the highland and Heilu
soil鄄covered central part of the Plateau (e. g. Changwu County and Xifeng District) suffered soil nitrogen deficiency and
thus in the part, the orchards should increased the uses of organic and nitrogen, phosphorous and potassium fertilizers in a
formulated manner. The orchards located in the hilly loess part of the loess Plateau ( e. g. Yan忆an and Jingning County)
suffered phosphorous and potassium deficiencies. It was proposed that the orchards concerned greatly increase organic
fertilizer uses, properly increased potassium fertilizer uses, and apply Nitrogen and phosphorous fertilizers in a formulated
manner.
Key Words: the Loess Plateau;apple orchard;soil nutrient;NPK
黄土高原是我国最大的新兴苹果优势产区,已获得国家地理标志产品保护认证,苹果产业也已成为区域
农村经济发展支柱产业[1鄄4]。 但由于施肥和灌溉等果园管理方式较为落后,导致果园产量不高、果实品质较
差、经济效益较低等问题突出[5]。 土壤营养状况是影响果树产量和果实品质的重要因素之一[6],通过果园土
壤养分状况普查与分析,有助于科学制定果园施肥方案,提高苹果产量和品质。 苹果为多年生、深根系果树,
能够吸收 2 m以下深层土壤养分[7],而已有果园土壤养分测定与分析多以 0—60 cm土层为主,较少涉及深层
土壤养分状况,并且通常只涉及某一苹果区域[8鄄11],缺少不同区域果园深层土壤养分测定与比较研究。 本研
究测定了黄土高原苹果主产区 6 个苹果生产基地县(区)果园 0—300 cm土层土壤氮磷钾养分含量,旨在揭示
不同果园深层土壤氮磷钾养分剖面分布规律,比较和分析各区域果园土壤氮磷钾养分特征,以期为黄土高原
果园土壤培肥和合理施肥提供理论依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 研究区与样点果园概况
黄土高原苹果产区海拔高度 800—1200 m,年均气温 7—12. 8 益,昼夜温差可达 10 益以上,年均降水量
450—650 mm,年日照时数 2300—2500 h,无霜期 170 d,气候条件有利于优质苹果生产[12]。 地貌以黄土残塬
沟壑和黄土丘陵沟壑为主,黄土覆盖层深厚,主要土种为褐土、黑垆土和黄绵土,土壤质地疏松,保水和保肥力
强[13]。 本研究以南部半湿润黄土台塬沟壑区的陕西凤翔和陕西白水,中部半湿润易旱黄土残塬沟壑区的陕
西长武和甘肃西峰,北部半湿润偏旱和半干旱黄土丘陵沟壑区的陕西延安和甘肃静宁等 6 个典型苹果生产基
地县(区)为试点,于 2010 年 7 月选择了 21 个具有代表性的塬地、梯田和山地等不同地貌类型和不同树龄果
园为样点,采集果园 0—300 cm土层土壤样品。 各试验点主要气候特征、土壤类型、果园地貌、果园样点数和
果树树龄等概况如表 1 所示。
1. 2摇 土样采集、分析项目及测定方法
在 21 个样点果园中选择果树生长均匀一致的区域,以 4 棵果树树冠空隙对应地面中心为土样采集点,利
用土钻分层采集了 0—300 cm土层土壤样品,每 20 cm 土层取一次土样。 经过土样预处理后,参照鲍士旦主
8091 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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编的土壤农化分析[14],分别采用半微量开氏定氮法、KCl 浸提法、ClO4 鄄H2SO4 法鄄钼锑抗比色、氢氧化钠熔融
火焰光度法、NaHCO3 浸提鄄钼锑抗比色法和 NH4OAc浸提鄄火焰光度法测定了土壤全氮、速效氮(铵态氮、硝态
氮)、全磷、全钾、速效磷和速效钾养分含量。
表 1摇 各试点气候、土壤与样点果园概况
Table 1摇 The conditions of climate, soil and sample apple orchards in different experiment sites
试验地点
Experiment
sites
年均气温 / 益
Average annual
temperature
年降水量 / mm
Annual
precipitation
无霜期 / d
Frostless
period
土壤类型
Soil type
果园地貌
Landscape of
orchard
果园样点数
Number of
sample orchards
样点果园数龄 / a
Tree age of
sample orchards
凤翔 11. 5 655. 6 207 褐 土 梯田 3 10、17、28
白水 11. 4 577. 8 207 褐 土 梯田塬地 4 6、16、20、25
长武 9. 1 563. 8 171 黑垆土 塬地 4 10、15、22、28
西峰 9. 7 542. 7 175 黑垆土 塬地 4 6、12、18、26
延安 9. 2 538 171 黄绵土 山地 3 12、16、20
静宁 7. 1 450. 8 159 黄绵土 山地梯田 3 11、15、19
1. 3摇 数据处理与分析
采用 Microsoft Excel 2003 统计计算了 6 个试点不同类型果园土壤氮磷钾全量和速效量平均值、标准差与
变异系数,利用 Spss16. 0 软件分析了不同试点间土壤氮磷钾含量差异显著性。
2摇 结果与分析
2. 1摇 苹果园地 0—300 cm土层土壤氮磷钾含量
不同苹果产区土壤全氮含量差别明显(表 2 和表 3),6 个试点各类果园 0—300 cm土层土壤全氮含量平
均值由大到小依次为:凤翔>白水>西峰>长武>静宁>延安,凤翔、白水和西峰果园土壤全氮含量均高于 6 个试
点平均值,而长武、静宁和延安果园土壤全氮含量均低于 6 个试点平均值。 延安果园土壤全氮含量只有凤翔
的 63% ,也只有 6 个试点平均值的 70% 。 土壤速效氮含量能够反映短期内果园土壤氮素供给能力,6 个试点
果园 0—300 cm土层土壤速效氮含量平均值由大到小依次为:长武>白水>凤翔>静宁>西峰>延安,长武、白
水、凤翔和静宁果园土壤速效氮含量均高于 6 个试点平均值,而西峰和延安低于 6 个试点平均值。 延安果园
土壤速效氮含量仅为长武的 18. 1% ,也只有 6 个试点平均值的 29. 4% 。
表 2摇 不同试验点苹果园地 0—300 cm土壤氮磷钾含量统计值
Table 2摇 Statistical values of soil nutrient content in 0—300 cm of apple orchards at different experiment sites
试验地点
Experiment
sites
样点数
Sample
number
全氮 / (g / kg)
Total
nitrogen
速效氮 / (mg / kg)
Available
nitrogen
全磷 / (g / kg)
Total
phosphorus
速效磷 / (mg / kg)
Available
phosphorus
全钾 / (g / kg)
Total
potassium
速效钾 / (mg / kg)
Available
potassium
凤翔 3 0. 35—0. 97 29. 80—303. 65 0. 14—0. 99 1. 16—32. 44 4. 78—11. 3 60. 38—269. 55
白水 4 0. 40—1. 28 22. 90—378. 07 0. 12—1. 15 1. 30—18. 51 0. 63—8. 64 66. 37—343. 49
长武 4 0. 33—1. 25 39. 98—344. 16 0. 33—1. 59 1. 01—36. 9 3. 19—11. 8 64. 40—362. 07
西峰 4 0. 28—1. 06 21. 95—178. 56 0. 43—1. 09 3. 00—36. 9 3. 04—11 44. 29—329. 89
延安 3 0. 19—0. 87 14. 79—67. 09 0. 12—0. 83 0. 20—9. 7 1. 67—8. 6 48. 31—189. 1
静宁 3 0. 27—0. 95 19. 48—344. 19 0. 1—1. 07 1. 20—42. 1 5. 57—10. 9 72. 45—362. 07
平均 Mean 0. 54 102. 66 0. 53 7. 95 6. 79 102. 75
标准差 SD 0. 05 27. 54 0. 10 1. 47 1. 51 15. 52
变异系数 CV / % 10. 14 26. 82 19. 37 18. 49 22. 25 15. 11
不同区域果园土壤全磷含量差别也较大(表 2 和表 3),6 个试点果园 0—300 cm土层土壤全磷含量平均
值由大到小依次为:西峰>长武>静宁>凤翔 =延安>白水,西峰、长武和静宁果园土壤全磷含量均高于 6 个试
9091摇 6 期 摇 摇 摇 张丽娜摇 等:黄土高原典型苹果园地深层土壤氮磷钾养分含量与分布特征 摇
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点平均值,凤翔、延安和白水均低于 6 个试点平均值,白水果园土壤全磷含量只有西峰的 53% 。 不同区域果
园土壤速效磷含量差异明显,6 个试点果园土壤速效磷含量平均值由大到小依次为:长武>凤翔>西峰>白水>
静宁>延安,长武、凤翔和西峰果园土壤速效磷含量高于 6 个试点果园平均值,而白水、静宁和延安则低于其
平均值,延安果园土壤速效磷含量只有长武的 35. 2% ,也只有 6 个试点果园平均值的 46. 5% 。
表 3摇 不同试验点苹果园地 0—300 cm土层土壤氮磷钾含量平均值
Table 3摇 Average of soil nutrition content in 0—300 cm of apple orchards at different experiment sites
试验地点
Experiment sites
全氮 / (g / kg)
Total
nitrogen
速效氮 / (mg / kg)
Available
nitrogen
全磷 / (g / kg)
Total
phosphorus
速效磷 / (mg / kg)
Available
phosphorus
全钾 / (g / kg)
Total
potassium
速效钾 / (mg / kg)
Available
potassium
凤翔 0. 6依0. 01a 108. 41依0. 74b 0. 46依0. 01c 9. 64依0. 14b 8. 78依0. 40a 98. 64依1. 53d
白水 0. 58依0. 01ab 110. 36依2. 34b 0. 35依0. 02d 7. 93依0. 10c 4. 09依0. 19c 110. 34依1. 08c
长武 0. 56依0. 02ab 166. 53依2. 13a 0. 63依0. 02a 10. 52依0. 19a 7. 34依0. 21b 125. 65依0. 53a
西峰 0. 57依0. 02ab 92. 55依1. 28c 0. 66依0. 01a 8. 1依0. 13c 6. 89依0. 44b 87. 47依0. 69e
延安 0. 38依0. 02c 30. 16依2. 86d 0. 46依0. 01c 3. 7依0. 19d 4. 95依0. 45c 75. 58依0. 79f
静宁 0. 53依0. 01b 107. 96依1. 83b 0. 59依0. 01b 7. 81依0. 16c 8. 66依0. 21a 118. 84依0. 76b
摇 摇 同列不同字母表示养分间差异达显著水平(P<0. 05)
6 个试点果园土壤全钾含量平均值由大到小依次为:凤翔>静宁>长武>西峰>延安>白水,凤翔、静宁、长
武和西峰果园土壤全钾含量高于 6 个试点平均值,延安和白水低于平均值,白水果园土壤全钾含量只有凤翔
的 46. 5% 。 不同区域果园土壤速效钾含量差异明显,6 个试点果园土壤速效钾含量平均值由大到小依次为:
长武>静宁>白水>凤翔>西峰>延安,长武、静宁和白水果园土壤速效钾含量高于 6 个试点平均值,凤翔、西峰
和延安低于平均值,延安果园土壤速效钾含量只有长武的 60. 1% 。
地理位置、气候、地貌和土壤类型等因素导致果园土壤氮磷钾含量区域差异显著。 按照苹果产区地理位
置、地貌形态和土壤类型综合分析,南部台塬褐土苹果产区(凤翔和白水)、中部高塬黑垆土苹果产区(长武和
西峰)和北部丘陵黄绵土苹果产区(延安和静宁)果园 0—300 cm 土层土壤全氮含量分别为 0. 59、0. 56 和
0郾 46 g / kg,土壤全磷含量分别为 0. 41、0. 64 和 0. 52 g / kg,土壤全钾含量分别为 6. 44、7. 11 和 6. 80 g / kg,土壤
速效氮含量依次为 109. 39、129. 54 和 69. 06 mg / kg,土壤速效磷含量依次为 8. 79、9. 31 和 5. 76 mg / kg,土壤速
效钾含量依次为 104. 49、106. 56 和 97. 21 mg / kg。 除土壤全氮含量以南部台塬褐土苹果产区最高外,果园土
壤全磷、全钾、速效氮、速效量和速效钾含量均以中部高塬黑垆土苹果产区最高,以北部丘陵黄绵土苹果产区
最低。
2. 2摇 苹果园地 0—300 cm土层土壤氮磷钾剖面分布
由凤翔、白水、长武、西峰、延安、静宁等 6 个试点各类苹果园地 0—300 cm土层土壤全氮和速效氮含量剖
面分布图(图 1)可知,各地果园土壤全氮含量剖面分布规律基本相似,0—80 cm 土层土壤全氮含量波动剧
烈,随土壤深度加深全氮含量迅速减少,在 80 cm 及其以下土层全氮含量降低到最低值并保持相对稳定。 6
个试点苹果园地 0—300 cm土层土壤速效氮含量(近似为硝态氮和铵态氮之和)剖面分布差异也较明显,这
主要是由于各试点土壤硝态氮含量剖面累积引致。 按照土壤速效氮剖面含量高低可分为速效氮高含量、中含
量和低含量土层。 凤翔、长武、延安果园土壤速效氮高、中、低含量土层分别为 160—300、0—60 和 60—160
cm,而白水、西峰、静宁果园土壤速效氮高、中、低含量土层分别为 0—60、160—300 和 60—160 cm。 果园深层
土壤速效氮含量高,主要是由于果园大量施用氮肥,导致氮肥以硝态氮形式大量淋洗进入深层土壤。 而表层
土壤速效氮含量高,与果园施肥深度有关,肥料过于集中于土壤表层,造成表层速效氮含量相对较高。
由凤翔、长武、西峰、延安和静宁等 5 个试点各类果园 0—300 cm土层土壤全磷和速效磷含量剖面分布图
(图 2)可知,各地果园土壤全磷含量剖面分布特征类似,0—80 cm 土层土壤全磷含量随土壤深度增加而降
低,在 80 cm以下土层土壤全磷含量达到较低值后相对稳定。 与其它 5 个试点相比,白水果园 0—300 cm 土
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层土壤全磷含量较低,且波动较为剧烈。 凤翔、白水、长武、西峰、静宁等 5 个试点各类果园土壤速磷含量剖面
分布特征也基本类似,0—80 cm土层土壤速效磷含量随土层加深而迅速降低,且降低幅度远远大于全磷;80
cm以下土层土壤速效磷含量不再有剧烈波动,240—300 cm土层速效磷含量略呈上升趋势。 与其它 5 个试点
相比,延安果园 0—300 cm土层土壤速效磷含量较低,且波动较为平缓。 果园土壤速效磷剖面分布极不均匀,
表层土壤速效磷含量较高,这与磷肥施用多集中于上层土壤、土壤磷素迁移率低等因素有关。
图 1摇 不同试点苹果园地 0—300 cm土层土壤全氮含量和速效氮含量剖面分布特征
Fig. 1摇 Comparison of soil total nitrogen and available nitrogen distribution in profile of apple orchards at different experiment sites
图 2摇 不同试点苹果园地 0—300 cm土层土壤全磷含量和速效磷含量剖面分布特征
Fig. 2摇 Comparison of soil total phosphorus and available phosphorus distribution in profile of apple orchards at different experiment sites
由凤翔、白水、长武、西峰、延安和静宁等 6 个试点各类苹果园地 0—300 cm 土层土壤全钾和速效钾含量
剖面分布图(图 3)可知,果园土壤全钾含量在 0—300 cm 土层内小幅度连续波动,不同试点果园土壤全钾含
量差异明显,且果园土壤全钾没有表层养分累积现象,这主要与果园土壤母质为富钾黄土有关[15]。 6 个试点
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各类果园 0—300 cm土层土壤速钾剖面分布特征类似,0—80 cm土层速效钾含量随土层加深而迅速降低,除
延安外其余 5 个试点果园土壤速效钾含量降低幅度均比较大,在 80 cm以下土层土壤速效钾含量相对稳定。
图 3摇 不同试点苹果园地 0—300 cm土层土壤全钾含量和速效钾含量剖面分布特征
Fig. 3摇 Comparison of soil total potassium and available potassium distribution in profile of apple orchards at different experiment sites
2. 3摇 苹果园地表层 0—60 cm土层土壤养分含量丰缺状况评价
由于不同区域气候和果园土壤条件等因素差异,导致果园土壤养分丰缺程度不同(表 4)。 根据全国第二
次土壤普查分级标准[16]判断(表 5),凤翔果园 0—60 cm 土层土壤全氮较缺,速效氮缺,速效磷中等,速效钾
较丰富。 白水果园 0—60 cm土层土壤全氮较缺,速效氮丰富,速效磷中等,速效钾丰富。 长武果园 0—60 cm
土层土壤全氮较缺,速效氮较丰富,速效磷中等,速效钾丰富。 西峰果园 0—60 cm土层土壤全氮较缺,速效氮
中等,速效磷中等,速效钾较丰富。 延安果园 0—60 cm土层土壤全氮和速效氮缺,速效磷缺,速效钾较缺。 静
宁果园 0—60 cm土层土壤全氮缺,速效氮较丰富,速效磷中等,速效钾较丰富。 总体上,大部分试点果园土壤
全氮含量较缺,土壤速效磷含量处于中等水平,土壤速效钾处于丰富或较丰富水平,但果园需钾量较大,需要
补施钾肥。 因此,凤翔果园应该增施有机肥和氮肥,增施钾肥。 白水果园应该适当增施磷肥和钾肥。 长武果
园增施有机肥,氮磷钾肥配合施用。 西峰果园应增施有机肥和氮肥,适当增施钾肥。 延安地区土壤养
表 4摇 不同试点苹果园地表层 0—60 cm土层土壤养分平均值
Table 4摇 Mean of soil nutrient content in 0—60 cm of apple orchards at different experiment sites
试验地点
Experiment sites
全氮 / (g / kg)
Total
nitrogen
速效氮 / (mg / kg)
Available
nitrogen
全磷 / (g / kg)
Total
phosphorus
速效磷 / (mg / kg)
Available
phosphorus
全钾 / (g / kg)
Total
potassium
速效钾 / (mg / kg)
Available
potassium
凤翔 0. 82依0. 02b 45. 75依3. 74e 0. 54依0. 02d 13. 08依0. 16c 9. 44依0. 57a 157. 82依1. 16e
白水 0. 93依0. 01a 183. 70依3. 72a 0. 53依0. 01de 12. 42依0. 23cd 4. 47依0. 40d 201. 03依1. 33b
长武 0. 86依0. 01b 134. 88依1. 90b 0. 87依0. 02a 18. 45依0. 14a 8. 35依0. 13b 248. 10依1. 63a
西峰 0. 82依0. 01b 93. 00依1. 76d 0. 77依0. 02b 15. 91依0. 30b 6. 36依0. 13d 171. 34依1. 51d
延安 0. 55依0. 02d 41. 50依2. 35e 0. 49依0. 01e 3. 52依0. 26e 5. 56依0. 37d 96. 59依1. 47f
静宁 0. 72依0. 01c 122. 56依4. 55c 0. 67依0. 02c 12. 36依0. 29d 8. 55依0. 34ab 193. 13依2. 05c
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表 5摇 全国第二次土壤普查分级标准
Table 5摇 Classification standard of the second general survey of soil
分级标准
Classification standard
全氮(N) / (g / kg)
Total nitrogen
速效氮(N) / (mg / kg)
Available nitrogen
速效磷(P2O5) / (mg / kg)
Total phosphorus
速效钾(K2O) / (mg / kg)
Available potassium
丰富 Abundant >2. 0 >150 >40 >200
较丰富 Satisfactory 1. 5—2. 0 120—150 20—40 150—200
中等 Moderate 1. 0—1. 5 90—120 10—20 100—150
较缺 Minor deficiency 0. 75—1. 0 60—90 5—10 50—100
缺 Deficiency 0. 5—0. 75 30—60 3—5 30—50
极缺 Extreme deficiency <0. 5 <30 <3 <30
分状况最差,应加大施肥力度,增施有机肥,氮磷钾肥配合施用,实行平衡施肥。 静宁果园应增施有机肥和氮
肥,适当增加磷肥用量。
3摇 讨论与结论
土壤养分是影响苹果产量与品质提高的重要因素之一[17鄄20]。 黄土高原苹果区土壤氮素含量普遍偏低,
这与黄土苹果产区土壤氮素本底值含量较低有关,也与近年来提倡少施氮肥而多施磷钾肥的果园培肥措施有
关。 氮素是果树需求量较多而土壤供应量较少,供求矛盾最突出的大量营养元素[7]。 氮素的缺乏会限制果
树的营养生长[21]。 改善土壤氮素营养是提高果园产量的关键因素之一。 果园土壤氮素缺乏与土壤类型密切
相关,延安果园土壤氮素最低,这与冉伟[7]的调查结果一致。 延安果园土壤类型为黄绵土,土壤有机质含量
低,土壤中氮素含量与土壤有机质呈现显著正相关[9]。 在这种“先天不足冶的果园土壤上,今后应加大施肥力
度,提高氮肥施用量。 还可以根据果树生长需要,施用适合当地土壤的控释肥料和缓释肥料,从而延长肥料肥
效,提高肥料利用效率[22]。
黄土高原苹果区土壤磷素含量与冉伟[7]测定的结果相比,果园磷素含量有所上升,这是由于近年来果农
加大了磷肥的投入量,而且磷肥在土壤中的移动性差,难迁移,多年施用造成了磷的积累。 土壤速效磷的变异
系数很高,浅层土壤速效磷含量最高达 42. 10 mg / kg,而深层土壤速效磷含量最低仅为 1. 20 mg / kg,浅层土壤
速效磷含量是深层的 35 倍。 磷肥在土壤中难移动,所以今后施肥应注意磷肥深施。
黄土高原苹果区土壤钾素含量普遍较高,钾素是提高果实品质的“焦点冶元素。 与国外苹果相比,我国苹
果产量高,品质低,尤其是优质果所占比例极低。 刘侯俊[11]研究表明,钾肥能增加果实纵横径,增加着色度,
使果实有光泽;提高果实含糖量,降低含酸量,提高糖酸比;增加可溶性固形物,VC 含量和其他营养元素的含
量。 但是由于受传统观念的影响,果农认为黄土区大部份果园土壤钾素丰富,一般不需要施钾肥,或者施钾肥
量极少,今后应适当增施钾肥。
已有常规研究[8鄄11]以 0—60 cm为主,本研究养分测定土层深度较深,揭示了 0—300 cm土层土壤养分特
征。 果树是深根系植物,但施肥不可能很深,较深的养分测定深度有助于反映果园土壤剖面深层养分分布特
征。 果园土壤养分大幅度变化区间主要集中于 0—80 cm土层,这也是果树根系主要分布区域,表层 0—60 cm
养分含量尤其是速效养分远远高于深层养分含量。 各类果园土壤氮磷钾全量和速效量(全钾和速效氮除外)
养分具有明显表层“积聚效应冶。
不同试点各类果园土壤养分状况差异明显,一方面是与各地果园施肥和灌水管理措施有关,另一方面也
与果园土壤类型、地貌形态和气候条件等密切相关。 针对不同区域果园土壤养分含量差异,提出果园施肥建
议:凤翔果园应该增施有机肥和氮肥,增施钾肥。 白水果园应该适当增施磷肥和钾肥。 长武果园增施有机肥,
氮磷钾肥配合施用。 西峰果园应增施有机肥和氮肥,适当增施钾肥。 延安地区土壤养分状况最差,应加大施
肥力度,增施有机肥,氮磷钾肥配合施用,实行平衡施肥。 静宁果园应增施有机肥和氮肥,适当增加磷肥用量。
不同苹果产区的果园都需增施有机肥,有机肥能改善土壤理化性状,提高土壤肥力。 有机肥源成为施肥的关
键,除了通过传统的方式增加土壤有机质,可采用果园生草措施来提高土壤有机质含量,改善果园生态
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效应[23]。
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ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 33,No. 6 March,2013(Semimonthly)
CONTENTS
Review and Monograph
Forest health studies based on remote sensing: a review GAO Guanglei, XIN Zhongbao, DING Guodong, et al (1675)……………
Progress of agent鄄based agricultural land change modeling: a review YU Qiangyi,WU Wenbin,YANG Peng,et al (1690)……………
Autecology & Fundamentals
Dynamic distribution of Nemopilema nomurai in inshore waters of the northern Liaodong Bay, Bohai Sea
WANG Bin,QIN Yubo, DONG Jing, et al (1701)
……………………………
…………………………………………………………………………………
Full length cDNA cloning and tissue expression of prophenoloxidase from Oratosquilla oratoria
LIU Haiying, LIU Lianwei, JIANG Yusheng, et al (1713)
………………………………………
…………………………………………………………………………
Morphometrics investigation of the skulls, mandibles and molar in Tupaia belangeri from Yunnan, Guizhou, Guangxi
ZHU Wanlong, JIA Ting, HUANG Chunmei, et al (1721)
………………
…………………………………………………………………………
Effects of litter thickness on leaf litter decomposition and enzyme activity of three trees in the subtropical forests
JI Xiaoyan,JIANG Hong,HONG Jianghua,et al (1731)
……………………
……………………………………………………………………………
The photosynthetic carbon fixation characteristics of common tree species in northern Zhejiang
ZHANG Jiao,SHI Yongjun,ZHU Yueqing,et al (1740)
………………………………………
……………………………………………………………………………
Diurnal changes in the photosynthetic characteristics of two high yield and high quality grasses during different stages of growth
and their response to changes in light intensity GUO Chunyan, LI Jinchuan, YUE Jianying, et al (1751)………………………
Evaluation technology on drought disaster to yields of winter wheat based on WOFOST crop growth model
ZHANG Jianping, ZHAO Yanxia,WANG Chunyi, et al (1762)
……………………………
……………………………………………………………………
Genetic diversity of Conocephalus maculatus of different geographic populations based on mitochondrial DNA control region analysis
ZHOU Zhijun, SHANG Na, LIU Jing, et al (1770)

………………………………………………………………………………
Relationships among female body size, clutch size, and egg size in captive Deinagkistrodon acutus
HU Minghang, TAN Qunying, YANG Daode (1778)
……………………………………
………………………………………………………………………………
The field control of Bactrocera dorsalis (Hendel) with parasitoid and sterile male
ZHENG Sining, HUANG Juchang,YE Guanglu, et al (1784)
……………………………………………………
………………………………………………………………………
Allelopathic effects of artemisinin on ectomycorrhizal fungi LI Qian, YUAN Ling, WANG Mingxia, et al (1791)……………………
Population, Community and Ecosystem
Establishment of integrated methodology for bay ecosystem health assessment and its application in Daya Bay
LI Chunhou, LIN Lin, XU Shannan, et al (1798)
…………………………
…………………………………………………………………………………
The influence of upwelling and water mass on the ecological group distribution of zooplankton in Zhejiang coastal waters
SUN Lufeng, KE Chang,XU Zhaoli,et al (1811)
……………
……………………………………………………………………………………
Identification of key ecosystem for ecological restoration in semi鄄arid areas: a case study in Helin County, Inner Mongolia
PENG Yu, GAO Ying, FENG Jinzhao, et al (1822)
…………
………………………………………………………………………………
The great rainfall effect on soil respiration of Pinus tabulaeformis plantation in Taiyue Mountain
JIN Guanyi, ZHAO Xiuhai, KANG Fengfeng, et al (1832)
………………………………………
………………………………………………………………………
The litter鄄fall characteristics and their response to drought stress in the Masson pins forests damaged by acid rain at Chongqing,
China WANG Yihao, WANG Yanhui, YU Pengtao, et al (1842)…………………………………………………………………
Landscape, Regional and Global Ecology
Thermal environment effect of urban water landscape YUE Wenze, XU Lihua (1852)…………………………………………………
Landscape ecological security pattern associated with the introduction of exotic tree species Eucalyptus
ZHAO Xiaoqing, HE Chunlan (1860)
………………………………
………………………………………………………………………………………………
Ecological balance between supply and demand in Chongqing City based on cultivated land ecological footprint method
SHI Kaifang,DIAO Chengtai,SUN Xiufeng,et al (1872)
………………
……………………………………………………………………………
Effect of elevated CO2 on methanotrophs in the rhizosphere of rice plant YAN Chen, XU Jing,ZHONG Wenhui,et al (1881)………
Resource and Industrial Ecology
The seawater environment quality evaluation research base on variable fuzzy pattern recognition model
KE Lina, WANG Quanming,SUN Xinguo, et al (1889)
………………………………
……………………………………………………………………………
An in situ study on biodeposition of ascidian (Styela plicata) in a subtropical aquaculture bay, southern China
YAN Jiaguo, QI Zhanhui, TIAN Ziyang, et al (1900)
………………………
……………………………………………………………………………
Distribution of soil NPK nutrient content in deep soil profile of typical apple orchards on the Loess Plateau
ZHANG Lina,LI Jun, FAN Peng,et al (1907)
…………………………
………………………………………………………………………………………
Soil respiration and its responses to soil moisture and temperature under different tillage systems in dryland maize fields
ZHANG Dingchen, CAI Dianxiong, DAI Kuai, et al (1916)
……………
………………………………………………………………………
Photosynthetic characteristics of soybean and salvia in an agroforestry system in the Hilly Region, Shangluo, China
PENG Xiaobang, ZHANG Shuoxin (1926)
…………………
…………………………………………………………………………………………
Regulation of exogenous brassinosteroid on growth and photosynthesis of Helianthus tuberosus seedlings and cadmium biological
enrichment under cadmium stress GAO Huiling, LIU Jinlong, ZHENG Qingsong, et al (1935)…………………………………
Calibration coefficients of Granier original formula based on sap flow of Platycladus orientalis
LIU Qingxin,MENG Ping, ZHANG Jinsong, et al (1944)
…………………………………………
…………………………………………………………………………
Research Notes
An evaluation index system classifying the conservation value of wetland nature reserves based on AHP
SUN Rui, CUI Guofa, LEI Ting, et al (1952)
………………………………
………………………………………………………………………………………
Root biomass and its distribution of Azadirachta indica and Acacia auriculiformis plantations in the Dry鄄hot Valley
GAO Chengjie, TANG Guoyong, LI Kun, et al (1964)
…………………
……………………………………………………………………………
Physiological response of Vitex trifolia to sand burial in the sand coast ZHOU Ruilian, WANG Jin, YANG Shuqin, et al (1973)…
Soil fertility under different forest types in the Helan and Liupan Mountain ranges of Ningxia Province
JIANG Lin, GENG Zengchao, ZHANG Wen, et al (1982)
………………………………
…………………………………………………………………………
Opinions
Dynamic of litterfall in ten typical community types of Xiaoxing忆an Mountain, China
HOU Lingling,MAO Zijun,SUN Tao, et al (1994)
…………………………………………………
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《生态学报》2013 年征订启事
《生态学报》是由中国科学技术协会主管,中国生态学学会、中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊,创刊于 1981 年,报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果。 坚持“百花齐放,百家
争鸣冶的方针,依靠和团结广大生态学科研工作者,探索自然奥秘,为生态学基础理论研究搭建交流平台,促
进生态学研究深入发展,为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务、为国民经济建设和发展服务。
《生态学报》主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果。 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方法、新技术介绍;新书评价和
学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,300 页,国内定价 90 元 /册,全年定价 2160 元。
国内邮发代号:82鄄7,国外邮发代号:M670
标准刊号:ISSN 1000鄄0933摇 摇 CN 11鄄2031 / Q
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摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 33 卷摇 第 6 期摇 (2013 年 3 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA

(Semimonthly,Started in 1981)

Vol郾 33摇 No郾 6 (March, 2013)
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主摇 摇 编摇 王如松
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主摇 摇 办摇 中国生态学学会
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