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Seasonal Dynamics in Soil Content of Effective Potassium for Different Ages of Larix principis-rupprechtii in the Northern Foot of the Qinling Mountains

秦岭北麓华北落叶松林地土壤有效性钾含量变化



全 文 :植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2015, 50 (4): 482–489, www.chinbullbotany.com
doi: 10.11983/CBB14161
——————————————————
收稿日期: 2014-09-01; 接受日期: 2015-03-20
基金项目: 十二五国家重点基础研究发展计划(No.2012CB416902)
* 通讯作者。E-mail: xfl@nwsuaf.edu.cn
秦岭北麓华北落叶松林地土壤有效性钾含量变化
陈钦程1, 徐福利2*, 王渭玲1, 林云1
1西北农林科技大学, 杨凌 712100; 2中国科学院水利部水土保持研究所, 杨凌 712100
摘要 为探索华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林土壤有效性钾的钾素形态分布与含量变化规律, 定期取样并测
定了幼龄林(5a, 10a)、中龄林(20a)、近熟林(30a)及成熟林(40a)的土壤有效钾含量。结果表明, 速效钾含量在0–20 cm土
层高于20–40 cm与40–60 cm土层; 在0–20 cm土层中, 年内不同生育期不同林龄间速效钾含量差异显著(P<0.05); 在0–20
cm土层, 土壤缓效钾和有效钾含量与其它土层含量差异不显著, 年内不同生育期间土壤缓效钾和有效钾含量差异未达到显
著性水平。随着林龄的增加, 土壤速效钾呈先增加后降低的趋势, 土壤有效钾与缓效钾呈下降趋势, 成熟林(40a)的土壤有
效钾与缓效钾含量明显低于其它林龄。研究区域各林龄华北落叶松人工林土壤速效钾与缓效钾在含量分级标准中达到中等
及高等含量水平, 有效钾含量丰富。
关键词 林龄, 华北落叶松, 土壤, 有效钾
陈钦程, 徐福利, 王渭玲, 林云 (2015). 秦岭北麓华北落叶松林地土壤有效性钾含量变化. 植物学报 50, 482–489.
钾是植物生长必需的三大营养元素之一, 参与植
物体内几乎所有的生理生化过程(陆景陵等, 2003)。
有效钾是可以被植物能够吸收利用的钾素形态, 因此
分析测定土壤有效钾对植物的营养评价、营养平衡分
析和制定调控措施都具有重要意义。林木生长除了受
树种生物学特性、微气象因子、立地条件和人工抚育
措施等诸多因素的影响, 林地土壤养分含量与分布也
是影响林木生长的重要因素。目前, 国内对林木的研
究主要集中在气象因子、碳储量、凋落物质量和蒸腾
耗水规律等方面(梁建萍等, 2007; 李荣华等, 2008;
吴鹏飞等, 2008; 毛瑢等, 2009; 马炜等, 2010; 葛晓
改等, 2012)。早在20世纪80年代, 国外已开展对林木
土壤钾的研究(Herwitz et al., 1986; Campo et al.,
2000; Osono and Takeda, 2004; Fujiyoshi et al.,
2009; Turner and Wright, 2014), 但尚未见对华北落
叶松(Larix principis-rupprechtii)土壤钾素含量与分布
以及钾素有效性的系统研究。研究表明, 华北落叶松
人工林初期长势良好, 随后生长量明显下降(雷瑞德
等, 1997)。为了更好地管理和抚育华北落叶松人工
林, 需要探讨林地土壤钾含量及分布变化。目前, 国
内有关华北落叶松林地土壤钾有效性的研究较少。华
北落叶松在7月和8月属于生育中期, 生长发育旺盛;
5月与6月属于生育前期; 9月和10月为生育后期。本
研究通过探讨不同林龄(5a、10a、20a、30a和40a)
华北落叶松人工林土壤有效性钾形态分布与含量变
化规律, 揭示华北落叶松可以利用的有效钾含量与随
树龄和生长季节的变化规律, 为华北落叶松人工林抚
育、营养管理与调控提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 实验样地概况
本实验选择土壤性质相似的样地, 分别设置在陕西秦
岭太白县南滩实验苗圃林场和秦岭宁陕县境内的西北
农林科技大学火地塘教学试验林场。南滩实验苗圃林
场有5a、10a和20a华北落叶松人工林, 地处太白县城
东南4 km的秦岭西主峰鳌山脚下, 年均降水量600–
1 000 mm, 年均无霜期158天, 年平均气温7.6°C, 最
高气温32.8°C, 最低气温–25.5°C, 属秦岭谷地小气
候带, 林木生长期166天。火地塘教学试验林场有30a
和40a华北落叶松人工林, 属于北亚热带气候, 年均
降水量1 000 mm, 多集中于7月和8月, 年平均温度
12.7°C, 最高温度28.6°C, 最低温度–9.5°C, 年日照
时数为1 327.5小时, 林木生长期180天。
·研究报告·
陈钦程等: 秦岭北麓华北落叶松林地土壤有效性钾含量变化 483
表1 供试样地林分基本特征
Table 1 General characteristic of the sampling plots


表2 供试样地土壤类型和肥力特性
Table 2 Classification of the investigated soils
Age
(a)
Soil organic
matter
(g·kg–1)
Moisture
(%)
Soil pH Soil NO3-N
(mg·kg–1)
Soil nitrogen
(g·kg–1)
Available
phosphorus
(mg·kg–1)
The style
of soil
Soil-forming rock
5 18.68 15.63 6.52 29.41 1.18 3.17 Brown soil Gneiss, mica, feldspar
10 20.36 13.94 6.61 21.35 1.21 10.26 Brown soil Gneiss, mica, feldspar
20 25.89 15.37 6.71 49.86 1.44 2.49 Brown soil Gneiss, mica, feldspar
30 39.55 17.54 6.46 87.79 2.17 4.36 Brown soil Granite, metamorphic granite
40 57.14 18.76 6.17 123.93 3.35 7.65 Brown soil Granite, metamorphic granite

1.2 土壤样品的采集
于2012年2月至3月进行样地考察。2012年4月在华北
落叶松人工林地内每个林龄设置3块样地, 每块样地
面积为20 m × 20 m, 每块样地采3个土壤样品, 本样
地选择的是人工林, 树木基本呈现成排成行, 密度基
本一致。分别于2012年5月、7月和9月采集样地林下
土壤, 土壤样品采集时拨开土壤表层的枯枝落叶层,
用1 m的土钻按土壤剖面分别取0–20 cm、20–40 cm
和40–60 cm土层的土壤, 拣去石砾与动植物残体,
装入塑封袋。每次取样在每个样地相同的地点进行,
保证土壤样品的均一性。
1.3 土壤速效钾和缓效钾含量的测定
将采回的土壤样品带回实验室, 自然风干。 进一步拣
去可见的动植物残体与碎屑, 磨碎后过1 mm筛。土壤
速效钾用1 mol·L–1 NH4OAc浸提(土液比为1:10), 用
火焰光度法 (型号AP1200)测定。土壤缓效钾用1
mol·L–1热硝酸浸提, 用火焰光度法(型号AP1200)测
定。土壤速效钾与缓效钾含量分级标准见表3和表4(鲍
士旦等, 2000)。土壤有效钾含量是速效钾与缓效钾含
量之和。土壤水分的测定采用烘干法。土壤pH值测定
采用电位法。土壤有机质含量的测定采用外加热法。
表3 土壤速效钾含量分级标准
Table 3 Soil content of available K grading standards
Soil content of
available K (mg·kg–1)
<50 51–83 84–116 >116
Grade Very low Low Medium High


表4 土壤缓效钾含量分级标准
Table 4 Soil content of slow-K grading standards
Soil content of slow-K (mg·kg–1) <300 300–600 >600
Grade Low Medium High

1.4 数据处理
对各个处理获取的土壤速效钾与缓效钾含量数据进
行分析整理, 计算不同林龄速效钾与缓效钾含量的平
均值和标准误, 应用Microsoft Excel软件作图。用
DPS软件对数据进行分析, 采用LSD法检验各处理之
间的差异显著性及进行相关性分析。
2 结果与讨论
2.1 不同林龄华北落叶松在生育前期林地土壤有
效钾形态分布及含量变化
由表5可知, 各林龄0–20 cm土层土壤缓效钾的含量
Age
(a)
Forest types Exposure Slope
position
Slope
(°)
Elevation
(m)

Stand density
(1·hm–2)

Average
tree height
(m)
Average diameter
at breast height
(cm)
5 Young forest Northeast Mesoslope 20–25 1 680–1 700 1 500 4.8 4.46
10 Young forest Northeast Mesoslope 20–25 1 650–1 690 1 700 8.6 7.32
20 Middle-aged forest Northwest Baseslope 10–15 1 620–1 700 1 750 10.23 10.23
30 Nearly mature forest Northeast Mesoslope 25–30 1 700–1 850 1 750 19.1 18.44
40 Mature forest East Baseslope 20–25 2 100–2 360 1 800 25.2 19.20
484 植物学报 50(4) 2015
表5 不同林龄华北落叶松在生育前期土壤有效钾含量变化(平均值±标准误)
Table 5 Dynamics in soil content of effective potassium for different ages of Larix principis-rupprechtii before growth period
(means±SE)
Soil
depth
(cm)
Forest age
(a)
Soil content of slow-K
(mg·kg–1)
Soil content of avail-
able K (mg·kg–1)
Soil content of
effective K
(mg·kg–1)
Soil content of
slow-K accounted for
the proportion of
effective K (%)
Soil content of
available K ac-
counted for the pro-
portion of effective K
(%)
0–20


5
10
20
30
40
1 817.00±10.00 A
1 430.33±8.08 B
898.00±79.37 D
1 213.33±14.84 C
805.67±15.54 E
103±1.00 B
117.67±0.58 A
59.67±2.31 D
119.33±1.15 A
77.33±1.15 C
1 920.00 A
1 548.00 B
957.67 D
1 431.67 C
883.00 E
95
92
94
92
94
5
8
6
8
6
20–40

5
10
20
30
1 546.33±30.01 B
1 130.33±1.58 C
1 444.00±57.17 B
1 870.00±26.54 A
70.33±0.58 D
77.67±0.58 B
79.67±0.58 A
76.33±1.01 C
1 616.00 B
1 208.00 D
1 523.67 C
1 940.33 A
96
94
95
96
4
6
5
4
40 1 533.67±48.62 B 75.00±2.15 C 1 608.67 B 88 12
40–60 5 1 121.67±12.5 A 75.00±1.73 B 1 196.00 A 94 6
10 1 162.67±49.65 A 72.00±1.43 C 1 234.67 A 94 6
20 1 152.67±37.99 A 64.00±1.53 C 1 216.67 A 95 5
30 – – – – –
40 494.00±54.48 C 114.67±0.95 A 598.67 B 81 19
30a林龄样地40–60 cm土层为岩石层, 没有土壤; 不同字母表示差异极显著(P<0.01)。
40–60 cm soil plots of 30a forest is rock layer, there is no soil sample; Different letters indicate significant difference (P<0.01).


均达到高等水平(>600 mg·kg–1), 且不同林龄间差异
达极显著水平。随着林龄的升高土壤缓效钾含量有下
降的趋势, 速效钾含量呈先增加后降低的趋势。与其
它林龄土壤相比, 5a华北落叶松人工林土壤缓效钾含
量最高, 达到1 817.00 mg·kg–1; 40a林龄林内土壤缓
效钾含量最低, 为805.67 mg·kg–1。5a–40a不同林龄
的速效钾含量差异显著, 占有效钾的92%–95%。在
20–40 cm土层, 30a林龄内土壤缓效钾含量最高, 达
到1 870.00 mg·kg–1, 各林龄内土壤缓效钾含量达到
高等水平。40–60 cm土层, 40a林龄内土壤缓效钾含
量最低, 达到494.00 mg·kg–1, 为中等水平; 其它不
同林龄华北落叶松人工林土壤缓效钾含量差异不显
著, 占有效钾的94%–95%。速效钾含量在 0–20 cm
土层高于20–40 cm和40–60 cm土层。
2.2 不同林龄华北落叶松在生育期林地土壤有效
钾形态分布及含量变化
由表6可知, 在生育期(7月), 0–20 cm不同林龄内土
壤速效钾含量比生育前期高, 大多处于高等水平; 缓
效钾的含量比生育前期低。在0–20 cm土层, 5a与10a
华北落叶松人工林土壤缓效钾含量仍处于较高水平,
20a与30a次之, 40a华北落叶松人工林土壤缓效钾含
量最低, 为573.33 mg·kg–1, 属于中等含量水平, 其
它林龄均属于高含量水平。不同林龄林内土壤缓效钾
含量占有效钾含量的75%–90%。在20–40 cm土层,
10a与30a华北落叶松人工林土壤缓效钾含量较高,
5a与20a次之, 40a含量最低, 但与0–20 cm土层相比
差异不大。其它土层内速效钾含量与0–20 cm土层相
比整体有下降的趋势。在40–60 cm土层, 除40a缓效
钾含量较低外, 其它不同林龄土壤的缓效钾含量差异
不显著。
2.3 不同林龄华北落叶松在生育后期林地土壤有
效钾形态分布及含量变化
由表7可知, 在生育后期(9月), 不同林龄间土壤速效
钾及缓效钾含量差异均为极显著。0–20 cm土层不同
林龄土壤缓效钾含量占有效钾含量的53%–92%, 随
着林龄的升高土壤缓效钾有下降的趋势。在20–40
cm土层, 不同林龄林内土壤速效钾含量差异均达到
极显著水平, 速效钾呈先增加后降低的趋势。30a华
陈钦程等: 秦岭北麓华北落叶松林地土壤有效性钾含量变化 485
表6 不同林龄华北落叶松在生育期土壤有效钾含量变化(平均值±标准误)
Table 6 Dynamics in soil content of effective potassium for different ages of Larix principis-rupprechtii in growth period
(means±SE)
30a林龄样地40–60 cm土层为岩石层, 没有土壤; 不同字母表示差异极显著(P<0.01)。
40–60 cm soil plots of 30a forest is rock layer, there is no soil sample; Different letters indicate significant difference (P<0.01).


表7 不同林龄华北落叶松在生育后期土壤有效钾含量变化(平均值±标准误)
Table 7 Dynamics in soil content of effective potassium for different ages of Larix principis-rupprechtii after growth period
(means±SE)
Soil
depth
(cm)
Forest age
(a)
Soil content of slow-K
(mg·kg–1)
Soil content of
available K
(mg·kg–1)
Soil content of ef-
fective K (mg·kg–1)
Soil content of
slow-K accounted
for the proportion of
effective K (%)
Soil content of
available K
accounted for the
proportion of
effective K (%)
0–20


5
10
20
30
40
1 472.33±14.29 B
1 781.33±28.11 A
1 016.00±20.42 C
1 016.33±55.72 C
321.00±96.23 D
131.00±1.00 A
175.33±8.39 C
90.67±0.58 E
153.67±6.66 D
289.00±1.00 B
1 603.33 B
1 956.67 A
1 106.67 C
1 170.00 C
610.00 D
92
91
92
87
53
8
9
8
13
47
20–40

5
10
20
30
1 306.33±12.42 B
1 356.33±21.03 B
892.00±19.25 D
1 538.00±66.71 A
87.00±1.00 C
103.33±1.53 A
78.00±1.36 D
92.33±1.00 B
1 393.33 C
1 460.00 B
970.00 E
1 630.33 A
94
93
92
94
6
7
8
6
40 1 151.67±15.28 C 75.00±3.24 E 1 226.67 D 94 6
40–60 5 1 362.67±29.02 A 87.33±1.53 B 1 450.00 Aa 94 6
10 1 278.67±5.13 A 101.33±7.51 A 1 380.00 Aa 93 7
20 885.67±12.34 B 74.33±3.51 C 960.00 cB 92 8
30 – – – – –
40 983.67±70.95 B 73.00±5.67 C 1 056.67 bB 93 7
30a林龄样地40–60 cm土层为岩石层, 没有土壤; 不同字母表示差异极显著(P<0.01)。
40–60 cm soil plots of 30a forest is rock layer, there is no soil sample; Different letters indicate significant difference (P<0.01).


Soil
depth
(cm)
Forest age
(a)
Soil content of slow-K
(mg·kg–1)
Soil content of
available K
(mg·kg–1)
Soil content of
effective K
(mg·kg–1)
Soil content of
slow-K accounted
for the proportion of
effective K (%)
Soil content of available
K accounted for the
proportion of effective K
(%)
0–20


5
10
20
30
40
1 041.67±69.01 A
1 319.67±6.35 AB
1 199.00±11.36 B
1 045.33±95.11 B
573.33±10.69 C
145.00±4.36 C
153.67±0.58 C
104.33±1.53 D
264.67±12.70 A
193.33±11.59 B
1 186.67 B
1 473.33 A
1 303.33 AB
1 310.00 AB
766.67 C
88
90
92
80
75
12
10
8
20
25
20–40

5
10
20
30
893.67±85.45 C
1 028.33±27.43 B
887.67±16.17 C
1 192.00±10.39 A
96.33±1.53 B
118.33±1.53 A
85.67±4.62 C
121.33±1.15 A
990.0 C
1 146.67 B
973.33 C
1 313.33 A
90
90
91
91
10
10
9
9
40 511.3±9.50 D 98.67±0.58 B 610.00 D 84 16
40–60 5 1 011.33±18.77 A 112.00±4.36 A 1 123.33 A 90 10
10 977.33±9.81 AB 119.33±4.04 A 1 096.67 A 89 11
20 943.33±17.93 B 86.67±1.15 B 1 030.00 B 88 12
30 – – – – –
40 524.67±10.69 C 115.33±10.69 A 640.00 C 22 78
486 植物学报 50(4) 2015
北落叶松人工林土壤缓效钾含量最高, 达到1 538.00
mg·kg–1, 10a与5a次之, 该土层不同林龄华北落叶松
人工林土壤缓效钾含量占有效钾的92%–94%。在
40–60 cm土层, 不同林龄华北落叶松人工林土壤缓
效钾含量差异非极显著, 10a与5a含量较高, 20a与
40a次之。
2.4 不同林龄华北落叶松林地有效钾与土壤水
分、土壤pH值和土壤有机质含量的关系
土壤养分的变化与其它土壤理化性质有密切的关系。
相关分析表明, 不同林龄华北落叶松人工林0–20 cm
土层土壤有效钾与土壤pH值及土壤含水量相关性不
显著, 与土壤有机质含量呈显著负相关; 0–20 cm土
层土壤缓效钾与土壤pH值无显著相关性, 与土壤含
水量及土壤有机质含量呈显著负相关; 0–20 cm土层
土壤有效钾含量与土壤pH值呈显著负相关, 与土壤
含水量呈显著正相关, 与土壤有机质含量呈极显著正
相关。
2.5 讨论
2.5.1 不同林龄华北落叶松人工林土壤钾素形态
和含量的影响因素
土壤速效钾含量变化受到土壤性质、温度、施肥、土
壤酸碱度及土壤有机质含量的影响(Halev, 1977; 张
伟等, 2006; Pracilio et al., 2006; Cui and Liu, 2010;
庞夙等, 2012)。本研究表明, 土壤速效钾含量与土壤
含水量呈显著正相关(表8), 经淹水和湿润处理, 速效
钾含量降低。徐国华等(1991)认为淹水导致黏土矿物
晶层膨胀, 有利于更多的速效钾进行层间交换。梁成
华等(2002)认为淹水后速效钾含量降低是由于水分
造成的还原环境使黏土矿物晶体中的 Fe3+被还原,
致使晶层间负电荷增加, 进而增大了钾的固定。另外,
不同林龄华北落叶松土壤速效钾与土壤有机质的相
关分析表明, 土壤速效钾与土壤有机质含量呈极显著
正相关(表8)。这表明土壤有机质是影响土壤速效钾含
量的重要因素之一。有机质能引起黏土矿物层间膨胀,
降低土壤对外源钾的固钾强度。该研究结果与以往类
似研究相同。不同林龄华北落叶松土壤速效钾与土壤
pH值的相关分析表明, 土壤速效钾与土壤pH值含量
呈显著负相关, 是由于在酸性条件下, 黏土矿物层间
表8 土壤钾含量与土壤有机质含量、土壤pH值及土壤含水量
的相关系数(0–20 cm土层)
Table 8 Correlation coefficients between soil content of K,
soil organic carbon, soil pH and soil water (0–20 cm soil plots)
Soil pH Soil water Soil or-
ganic
carbon
Soil content of available K –0.85* 0.85* 0.93**
Soil content of slow-K 0.76 –0.81* –0.92*
Soil content of effective K 0.73 0.81 –0.89*
* P<0.05; **P<0.01

形成的羟基铝离子基团阻止膨胀性黏土矿物硅氧层
塌陷(程明芳等, 1999), 从而提高层间钾的强度。庞夙
等(2012)研究表明土壤速效钾含量与土壤pH值呈极
显著负相关, 与本研究结果相似。
本研究结果表明, 土壤缓效钾与土壤pH值无显
著相关性, 与土壤含水量及土壤有机质含量呈显著负
相关。已有研究(杜立宇等, 2008; 谭德水等, 2008a,
2008b; 王筝等, 2012; 王志勇等, 2012)表明, 土壤
有机质含量的增加可以促进缓效钾转化为速效钾, 其
原因是由于有机质在转化过程中产生了一些有机酸,
可促进含钾矿物质的风化。与本研究结果不同, 对水
稻(Oryza sativa)的实验(封克等, 1992)表明, 常温淹
水条件下, 土壤2:1型黏土矿物层间钾的迁移十分迅
速, 进而增大了缓效钾素的有效性; 相反, 土壤水分
减少则减弱了由于晶层膨胀导致的层间钾素的交换
释放, 从而降低了土壤非交换钾的有效性。丛日环等
(2007)在红壤和黄褐土恒湿实验中发现, 红壤恒湿处
理后速效钾含量增加, 并随时间的延长有增加趋势,
黄褐土恒湿处理后速效钾含量有降低趋势, 而干湿交
替处理均促进了两种土壤钾素的固定。由此可知, 尽
管水分变化对不同土壤钾有效化影响不尽相同, 但水
分条件对土壤不同形态钾素含量产生影响是可知的。
不同林龄华北落叶松人工林土壤有效钾含量变
化是一个复杂的化学和物理学过程, 受到多种土壤理
化性质的影响。王筝等(2012)研究表明, 土壤的黏土
矿物组成、黏粒含量以及气候水热条件是影响土壤有
效钾的重要自然因素, 不同土壤的供钾能力各不相
同, 其原因归结于各种土壤的不同形态其钾素含量不
同, 各形态钾素含量又取决于土壤黏土矿物类型和黏
粒的组成。本研究中, 不同林龄华北落叶松人工林土
壤类型一致, 黏土矿物和成土母岩相似。其相关分析
陈钦程等: 秦岭北麓华北落叶松林地土壤有效性钾含量变化 487
表明, 不同林龄华北落叶松人工林土壤有效钾含量与
土壤含水量和土壤pH值无显著相关性, 与土壤有机
质含量呈显著性负相关。其原因为缓效钾是有效钾的
主要成分, 有机质含量的增加会促进缓效钾转化为速
效钾(杜立宇等, 2008; 谭德水等, 2008a, 2008b), 进
而被林木吸收利用。因此, 有机质含量高时会促进林
木对有效钾的吸收利用, 使土壤中有效钾含量降低。
另有研究也证实了这种关系。王志勇等(2012)研究结
果表明, 施钾肥和秸秆还田可显著提高小麦和玉米的
钾素吸收总量。
2.5.2 不同林龄华北落叶松土壤钾素形态和含量
的变化规律
随着生育期的变化, 速效钾与交换性钾的变化趋势一
致, 均表现为在生育中期较高, 到生育后期有所下
降, 在生育前期较低。而缓效钾与非交换性钾的变化
趋势和速效钾与交换性钾的变化趋势相反。统计分析
显示, 不同月份间华北落叶松人工林土壤缓效钾和有
效钾含量差异未达到显著水平, 说明土壤中钾本身的
变化在不同月份间不敏感。
本研究结果表明, 不同林龄华北落叶松人工林土
壤有效钾含量丰富, 随着林龄的增加, 有效钾含量有
下降的趋势; 不同林龄华北落叶松人工林土壤速效钾
含量达到中等及高等水平, 随着林龄的增加呈先降低
后升高的趋势。40a华北落叶松人工林土壤缓效钾含
量达到中等水平, 其它不同林龄华北落叶松人工林土
壤缓效钾的含量大多处于高等水平。随着林龄的增加,
华北落叶松人工林土壤缓效钾含量的变化趋势与有
效钾变化趋势一致, 呈下降趋势, 主要是由于缓效钾
占有效钾的比例较高, 因此对其影响也较大。随着林
龄的增加, 土壤受到淋溶和风化的程度日益增加, 因
此土壤有效钾含量随林龄增加有下降的趋势。不同生
长季节不同林龄华北落叶松人工林土壤的最低缓效
钾含量仍处于中等含量水平。程明芳等(1999)研究表
明, 我国北方的土壤中缓效钾含量一般较高, 它是作
物吸收钾素的主要来源, 尤其是在不施钾肥的情况
下。缓效钾必须转化成速效钾后才能被作物吸收利用,
因此, 缓效钾的释放速率对于土壤的供钾能力有十分
重要的影响。而西北地区的土壤平均钾释放速率较高,
0.175–1.121 mg·kg–1·min–1)。总的来说, 不同季节不
同林龄华北落叶松人工林土壤有效钾含量充足, 供钾
潜力较大。
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陈钦程等: 秦岭北麓华北落叶松林地土壤有效性钾含量变化 489
Seasonal Dynamics in Soil Content of Effective Potassium for
Different Ages of Larix principis-rupprechtii in the Northern Foot
of the Qinling Mountains
Qincheng Chen1, Fuli Xu2*, Weiling Wang1, Yun Lin1
1Northwest A&F University, Yangling 712100, China; 2Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of
Sciences and Ministry of Water Resources, Yangling 712100, China
Abstract The soil content of available K for 5a, 10a, 20a, 30a, 40a Larix principis-rupprechtii in the northern foot of the
Qinling Mountains was analyzed from May to October to determine the seasonal dynamics in content of available K for L.
principis-rupprechtii at different ages. The available K content at 0 to 20 cm in different months for different ages of L.
principis-rupprechtii was higher than at the soil depth of 20 to 40 cm’ and 40 to 60 cm’. The soil content of available K at
soil depth 0 to 20 cm in different months for different tree ages significantly differed (P<0.05). The soil content of effective
K and slow-K at 0 to 20 cm in different months for different tree ages was higher than at the soil depth of 20 to 40 cm’ and
40 to 60 cm’. The soil content of effective K and slow-K at soil depth 0 to 20 cm in different months for different tree ages
did not differ (P<0.05). At soil depth 0 to 20 cm, the soil content of available K at different tree ages had a parabolic
variation, increasing first and then decreasing, whereas that of effective K and slow-K at different tree ages had a de-
creasing variation; the soil content of effective K and slow-K of 40a L. principis-rupprechtii was higher than at other ages.
The soil content of available K and slow-K for different ages of L. principis-rupprechtii without fertilization reached the
middle and high levels, so the soil content of effective K was adequate.
Key words age, Larix principis-rupprechtii, soil, effective potassium
Chen QC, Xu FL, Wang WL, Lin Y (2015). Seasonal dynamics in soil content of effective potassium for different ages of
Larix principis-rupprechtii in the northern foot of the Qinling Mountains. Chin Bull Bot 50, 482–489.
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* Author for correspondence. E-mail: xfl@nwsuaf.edu.cn
(责任编辑: 白羽红)