全 文 ：广 西 植 物 Guihaia　Sept．２０１４,３４(５):６５１－６５６　　　　　　　　　　 http://journal．gxzw．gxib．cn　
DOI:１０．３９６９/j．issn．１０００Ｇ３１４２．２０１４．０５．０１２
区智,解璞,巩合德,等．云南杜鹃群落不同海拔土壤养分状况分析[J]．广西植物,２０１４,３４(５):６５１－６５６
OuZ,XieP,GongHD,etal．SoilnutrientcharacteristicsofRhododendroncommunitiesatdiferentaltitudesinYunnan[J]．Guihaia,２０１４,３４(５):
６５１－６５６
云南杜鹃群落不同海拔土壤养分状况分析
区　智１,解　璞２,巩合德３,樊国盛１,王　澍１,袁启凤１,２∗
(１．西南林业大学 园林学院,昆明６５０２２４;２．贵州省农业科学院 果树科学研究所,
贵阳５５０００６;３．西南林业大学 生态旅游学院,昆明６５０２２４)
摘　要:为研究云南省杜鹃属植物集中分布区的２１８３~３３１０m海拔带内土壤养分受海拔高度变化及杜鹃
群落种类的影响,采集了１０个不同海拔高度的杜鹃群落土壤,分析土壤pH、电导率、总溶解固体量、有机质、
全氮、铵态氮、全钾、全磷、全锰、全锌、全铁和全铜含量.结果表明:(１)不同海拔高度杜鹃群落土壤各养分含
量差异显著,具有高山土壤养分变化的特点;(２)随着海拔高度的上升,杜鹃群落土壤的pH值、有机质、全氮、
铵态氮、全锰、全锌含量均表现为沿海拔升高而呈先上升后下降再上升的分布规律,电导率、总溶解固体量、全
钾、全磷、全铁和全铜含量表现为沿海拔升高而呈先下降后上升再下降的趋势;(３)杜鹃群落土壤的pH值、有
机质、全氮、全钾含量与海拔之间呈现明显的相关关系.综合分析得出,土壤养分含量的变化受到海拔的影
响,并且土壤各养分之间也相互影响.
关键词:杜鹃;海拔高度;土壤养分
中图分类号:Q９４８．１５;S１５１．９　　文献标识码:A　　文章编号:１０００Ｇ３１４２(２０１４)０５Ｇ０６５１Ｇ０６
SoilnutrientcharacteristicsofRhododendron
communitiesatdifferentaltitudesinYunnan
OUZhi１,XIEPu２,GONGHeＧDe３,FANGuoＧSheng１,
WANGShu１,YUANQiＧFeng１,２∗
(１．CollegeofLandscapeArchitecture,SouthwestForestryUniversity,Kunming６５０２２４,China;２．InstituteofFruit,
GuizhouAcademyofAgriculturalSciences,Guiyang５５０００６,China;３．CollegeofEcologicalTourism,
SouthwestForestryUniversity,Kunming６５０２２４,China)
Abstract:InordertostudythecontentofRhododendronsoilnutrientsamongthealtitude(２１８３~３３１０m)inYunＧ
nan,weanalyzedthecharacterizationoftheRhododendronofsoilanddiscussedthevariationofsoilnutrientwithrisＧ
ingofthealtitude．Intotal,thesoilofRhododendroncommunityintendiferentaltitudeswerecolected,andthe
RhododendronsoilcharacterizationincludingpH,electricalconductivity,totaldissolvedsolids,organicmatter,total
nitrogen,totalphosphorus,totalpotassiumandmineralelementswereanalyzedinourstudy．TheresultswereasfolＧ
lows:(１)TheRhododendronsoilnutrientsindiferentaltitudesweresignificantlydiferentwiththecharacterofsterＧ
eoscopicchange;(２)Withtherisingofthealtitude,thepH,organicmatter,totalnitrogen,ammoniumnitrogen,total
manganese,andzincinthesoilofRhododendroncommunitysoilwasfirstlyincreased,laterdecreasedandfinalyinＧ
creased．While,withtherisingofthealtitude,conductivity,totaldissolvedsolids,totalpotassium,totalphosphorus
andtotalironandcopperinthesoilofRhododendroncommunityshowedfirstlydecreased,thenincreasedandfinaly
收稿日期:２０１３Ｇ０８Ｇ２８　　修回日期:２０１３Ｇ１１Ｇ０１
基金项目:云南省教育厅基金(２０１３Y１３２,１１１３０２);中国科学院知识创新工程子项目(３１６２９);国家林业局西南风景园林工程技术研究项目.
作者简介:区智(１９７７Ｇ),男(瑶族),广西桂林市人,硕士,实验师,园林植物与观赏园艺专业,(EＧmail)６９６４２７４＠qq．com.
∗通讯作者:袁启凤,助理研究员,主要从事园艺植物栽培技术研究,(EＧmail)yuanqifeng１９８３＠２１cn．com.
decreased;(３)TheorganicmatterandtotalnitrogenofR．adenogynumcommunitywerehigherthanotherspeciesof
Rhododendronatcontigeousaltitude．Thesoilnutrientsindiferentaltitudesweresignificantdiferent,andsoilnutriＧ
entscorrelatedwitheachother．
Keywords:Rhododendron;altitude;soilnutrient
　　杜鹃花是杜鹃花科(Ericaceae)杜鹃花属(RhoＧ
dodendron)木本植物的统称,为中高海拔山区重要
的植物群落(冯国楣,１９９２).我国除新疆外南北各
省区均有分布,尤以云南(勐海、普洱、耿马、景洪、河
口、思茅)、西藏和四川种类最多,为杜鹃花属的世界
分布中心.杜鹃花属种类多,习性差异大,但多数种
产于高海拔地区,喜凉爽、湿润气候及富含腐殖质、
疏松、湿润、pH值在５．５~６．５之间的酸性土壤.最
适宜的生长温度为１５~２０℃,气温超过３０℃或低
于５℃则生长停滞.土壤起着支撑和固定植物生长
的作用,土壤养分含量是反映土壤质量或土壤健康
状况的一个重要指标(Yanetal．,１９９６).土壤的养
分特征与气候、水分、海拔、人为干扰等多因素有关
(Jonathanetal．,１９９６).地形的影响可以通过海拔
绝对高度的变化表现出来,由于海拔高度不同,气候
特征,林分类型、土壤类型随之改变,导致土壤理化
性质产生差异(Tang,２００６).
目前对杜鹃的研究多集中于分类分布、引种驯
化、孢粉学、传粉生物学、解剖学、光合生理、繁殖技
术、种植技术等方面.而对杜鹃群落与土壤关系的
研究较少.廖菊阳等(２０１１)研究表明湖南不同品种
的杜鹃对土壤有机质、全氮等影响不一样.不同的
杜鹃菌根的种类或优势种不一样,它们对氮素的利
用及其对土壤特性的影响也不一样(贾锐等,２０１１).
如不同海拔高度的杜鹃群落土壤含水量呈现一定的
变化规律(张远东等,２００６);不同海拔高度的森林土
壤养分存在差异且有一定的相关性(吕世丽等,
２０１３).杜鹃群落在云南山区具有垂直分布的特点
(查凤书等,２００８;刀志灵等,１９９９).杜鹃属植物是
云南高寒山区的主要森林植被,其中３０００m左右
海拔高度的杜鹃种类最为丰富.云南高寒山区杜鹃
群落的土壤养分研究未见报道,特别是不同海拔高
度的杜鹃群落对土壤养分影响还有待深入研究,本
文在这方面开展了初步的工作,以期为云南高山杜
鹃群落的土壤养分特性分析提供参考.
１　材料与方法
１．１采样地概况
不同海拔高度研究地概况如表１所示.
表１　不同海拔高度研究地概况
Table１　Detailsofareaindifferentaltitudegradients
编号
No．
海拔 (m)
Altitude
纬度 (N)
Latitude
经度 (E)
Longitude
地形
Topography
坡向
Slopedirection
地被物
Groundcover
１ ２１８３ ２４°５４′２２″ １０３°５２′１８″ 山坡中部 MidＧslope 东南Southeast 马 缨 杜 鹃、火 绒 草 等 Rhododendron
delavayi,Leontopodiumjaponicumetc．
２ ２５００ ２６°３９′５７″ ９９°５５′４７″ 山坡中上部 Upperslope 西北 Northwest 腺房杜鹃、山茅等 RhododendronadenＧ
ogynum,Stellerachamaejasmeetc．
３ ２６３０ ２６°０１′２３″ ９９°５３′３５″ 山坡中上部 Upperslope 东北 Northeast 淡黄杜鹃、青蒿等RhododendronflavofloＧ
rum,SweetWormwoodHerbetc．
４ ２８５０ ２６°００′３３″ ９９°５３′５６″ 山坡中上部 Upperslope 东南Southeast 雪层杜鹃、蕨等 Rhododendronnivale,
Pteridiumaquilinumetc．
５ ２８５１ ２６°３９′０８″ ９９°４８′５７″ 山坡中上部 Upperslope 南South 腺房杜鹃、凤丫蕨等RhododendronadeＧ
nogynum,Coniogrammejaponicaetc．
６ ３０６０ ２５°５９′３２″ ９９°５１′６０″ 山坡山脊 Ridge 西北 Northwest 腺房杜鹃、珠芽蓼等RhododendronadeＧ
nogynum,Polygonumviviparumetc．
７ ３１２０ ２６°４０′３７″ ９９°５２′２４″ 山坡中上部 Upperslope 南South 黄毛杜鹃、金背枇杷等 Rhododendron
rufum,Rhododendronprzewalskiietc．
８ ３２６０ ２６°００′６５″ ９９°５２′３６″ 山坡山脊 Ridge 东北 Northeast 腺房杜鹃、委陵菜等RhododendronadeＧ
nogynum,Potentillachinensisetc．
９ ３２７０ ２６°００′５５″ ９９°５２′３４″ 山坡山脊 Ridge 东北 Northeast 密枝杜鹃、狼毒等 RhododendronfastiＧ
giatum,Stellerachamaejasmeetc．
１０ ３３１０ ２６°０１′０２″ ９９°５１′２０″ 山坡山脊 Ridge 东北 Northeast 腺房杜鹃、狼毒等 RhododendronadenＧ
ogynum,Stellerachamaejasmeetc．
２５６ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３４卷
１．２样品采集
根据杜鹃群落的分布情况,采集了１０个不同海
拔高度０~２０cm的表层杜鹃群落土壤样品.每个
海拔高度按照“S”型重复取样３次,采集土壤３．０
kg,分别装入自封袋(聚乙烯塑料袋)、写好标签,运
回实验室.根据土壤养分分析方法对土壤进行处
理,用于分析土壤pH、有机质、全氮、全磷、全钾及
一些微量元素含量指标.
１．３土样分析方法
分析方法见表２(鲍士旦,２０００;鲁如坤,２０００).
表２　测定方法
Table２　Testmethods
项目Item 方法 Methods
pH值pHvalue 水浸提电位法
Waterleachingpotentialmethod
EC值(电导率)
ECvalue
(Electricalconductivity)
TDS(总溶解固体量)
TDS (TotalDissolved
Solids)
电导率仪测定
Electricalconductivitymeasurement
有机质全氮
OrganicmattertotalniＧ
trogen
高温外热重铬酸钾氧化Ｇ容量法浓硫
酸消煮法
Hightemperaturethermaloxidationof
potassiumdichromateＧVolumetricmethＧ
odofsulfuricacidcookingmethod
全磷 Totalphosphorus 酸溶Ｇ钼锑钪比色法
AcidsolubleＧmolybdenumantimony
scandiumcolorimetricmethod
全钾 Totalpotassium,
Mn,Fe,Zn,Cu
原子吸收火焰光度法 Flameatomic
absorptionspectrophotometry
铵态氮
Ammoniacalnitrogen
全自动化学分析仪
Automaticchemicalanalyzer
１．４数据统计分析
所测数据用MicrosoftExcel２００７进行整理、作
图;方差分析和相关分析采用SPSS１７．０处理完成
(平均数间的多重比较采用Ducan’s检验方法,P＜
０．０５时差异显著).
２　结果与分析
２．１不同海拔杜鹃土壤养分含量的总体分布状况
从表３看出,不同海拔高度下杜鹃土壤养分微
量元素全锰、全锌、全铁、全铜含量丰富,从变异系数
上看,不同海拔高度下杜鹃土壤除pH 值变异系数
较小外(＜１０),其余各项指标的变异系数均较大.
２．２不同海拔杜鹃群落土壤养分规律
２．２．１土壤pH、电导率、总溶解固体量特征　从图１
可知,在海拔２１８３~３３１０m内,不同杜鹃群落土
壤pH随着海拔上升呈先升后降再上升的趋势,电
表３　不同海拔杜鹃群落土壤养分特征
Table３　Soilnutrientsofdifferentaltitudegradients
养分指标
Nutrients
均值
Mean
标准差
SD
最大值
Max．
最小值
Min．
变异系数
CV(％)
pH值pHvalue ５．８３ ０．４１ ６．４０ ５．２２ ７
电导率Electrical
conductivity(μs􀅰cmＧ１)
４０．６１ １０．７９ ５６．５６ ２７．３５ ２７
总溶解固体量
TDS(mg􀅰LＧ１)
２０．４２ ５．２７ ２８．１５ １４．３２ ２６
有机质 Organicmatter
totalnitrogen(g􀅰kgＧ１)
４９．３９ ３２．５０ １１０．０６ １７．７４ ６６
全氮 Totalnitrogen
(g􀅰kgＧ１)
３．８７ ３．１３ ９．１５ ０．９ ８１
铵态氮 Ammoniacal
nitrogen(mg􀅰kgＧ１)
８．８３ ２．４４ １３．８５ ６．３７ ２８
全磷 Totalphosphorus
(g􀅰kgＧ１)
０．７８ ０．４６ １．４５ ０．１４ ５９
全钾 Totalpotassium
(g􀅰kgＧ１)
２．２４ １．２２ ４．３６ ０．５１ ５４
全锰 TotalMn(g􀅰kgＧ１) ０．３３ ０．２７ ０．９６ ０．０５ ８０
全锌 TotalZn(mg􀅰kgＧ１)７１．７１ ２４．９１ １２１．７８ ４２．７１ ３５
全铁 TotalFe(g􀅰kgＧ１) ３６．５９ １０．８５ ６１．４７ ２５．２３ ３０
全铜 TotalCu(mg􀅰kgＧ１)３２．９５ ２５．９８ ８６．８２ １１．７６ ７９
导率随着海拔上升呈先降后升再下降的趋势,总溶
解固体量同土壤中电导率一样均随着海拔的升高呈
先降后升再下降的趋势.经方差分析,各海拔高度
之间土壤pH、电导率、总溶解固体量均差异显著.
由于海拔高度(２５００、２８５１、３０６０、３２６０、３３１０
m)、坡度、坡向、伴生植物的不同,同为腺房杜鹃群
落的土壤pH、电导率、总溶解固体量值均出现较大
变化,说明其影响因素不仅仅是由杜鹃种类的变化
引起的,其中海拔高度变化是一个重要因素.
２．２．２土壤有机质、全磷、全钾含量特征　从图２看
出,在海拔２１８３~３３１０m的范围内,杜鹃土壤有
机质含量随着海拔上升呈先上升后下降再上升趋
势,在２６３０m的淡黄杜鹃群落和３１２０m的密枝
杜鹃群落土壤有机质含量最低,而相邻海拔高度的
腺房杜鹃群落含量相对较高,其差异达显著水平.
全磷含量随海拔上升呈先下降后上升再下降趋势,
各海拔高度土壤的全磷含量在３２６０~３２７０m不
存在差异,其余各海拔高度均呈显著差异.全钾含
量与全磷含量随着海拔高度的变化具有相似的变化
规律,即随海拔上升呈先下降后上升再下降的趋势,
土壤全钾含量在３０６０、３３１０、２８５１和３１２０m之
间差异不显著,其余各海拔高度之间均差异显著.
２．２．３杜鹃土壤全氮、铵态氮特征　从图３看出,在
海拔２１８３~３３１０m内,杜鹃土壤全氮含量随着海
拔高度升高呈先缓慢上升后下降再缓慢上升,以
３２６０m的腺房杜鹃－委陵菜群落全氮含量最高,
３５６５期　　　　　　　　　区智等:云南杜鹃群落不同海拔土壤养分状况分析
图１　不同海拔土壤pH值、电导率、总溶解固体量含量
Fig．１　SoilpH,electricalconductivityandtotaldissolvedsolidsofdiferentaltitudegradientssoil
图２　不同海拔土壤有机质、全磷、全钾含量
Fig．２　Organicmatterandtotalphosphorus,totalpotassiumofdiferentaltitudegradientssoil
图３　不同海拔土壤全氮、铵态氮含量
Fig．３　Totalnitrogenandammonianitrogencontentofdiferentaltitudegradientssoil
３３１０m腺房杜鹃－狼毒和３０６０m腺房杜鹃－珠
芽蓼次之,２６３０m的淡黄杜鹃群落最低,各海拔高
度土壤的全氮含量经方差分析均呈显著差异.铵态
氮含量随着海拔上升则呈先急速上升后急速下降再
急速上升趋势,以２８５０m的雪层杜鹃群落含量最
高;２１８３m的马缨杜鹃、２６３０m的淡黄杜鹃、３１２０
m的黄毛杜鹃、３２７０m的密枝杜鹃含量均较低,经
方差分析,杜鹃土壤中铵态氮含量２１８３m分别和
３１２０、３２７０、３０６０、３３１０m差异不显著,其余海拔
高度下均呈显著差异.杜鹃群落土壤全氮和铵态氮
４５６ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３４卷
图４　不同海拔土壤全锰、全锌、全铁、全铜含量
Fig．４　Totalmanganese,ferrum,zincandcoppercontentofdifferentaltitudegradientssoil
含量从总的趋势看,除雪层杜鹃群落铵态氮含量最
高外,腺房杜鹃群落全氮和铵态氮含量均较高,说明
腺房杜鹃对土壤氮素含量的积累具有重要作用.
２．２．４杜鹃土壤微量元素含量的变化　从图４可知,
在海拔２１８３~３３１０m的范围内,杜鹃土壤中微量
元素全锰含量随着海拔升高呈先升后降再上升趋
势,以２５００m的腺房杜鹃－山茅最高,３３１０m的
腺房杜鹃－狼毒最低,各海拔高度土壤的全锰含量
除２８５０m与３０６０m、２６３０m与３１２０m差异不
显著外,其余均呈显著差异.全锌含量随着海拔升
高呈先升后降再上升趋势,以３０６０m腺房杜鹃－
珠芽蓼最高,２５００m的腺房杜鹃－山茅次之,３２６０
m的腺房杜鹃Ｇ委陵菜最低,各海拔高度土壤的全锌
含量均呈显著差异.全铁含量随着海拔上升呈先降
后升再下降趋势,以２１８３m 的马缨杜鹃最高,
３１２０m的黄毛杜鹃最低,各海拔高度土壤的全铁含
量除２８５１m与３２６０m不存在差异外,其余各海拔
高度均呈显著差异.全铜含量随着海拔升高呈先降
后升再下降趋势,以２１８３m的马缨杜鹃最高２５００
m的腺房杜鹃－山茅次之,３０６０m腺房杜鹃－珠
芽蓼最低,各海拔高度全铜含量均呈显著差异.总
的来看,土壤微量元素与杜鹃种类之间的联系不明
显,因为在不同海拔高度上的腺房杜鹃,全锰、全锌
含量都有最高和最低同时出现的情况.
２．３不同海拔与土壤养分指标之间的相关性分析
从表４可知,土壤多种养分之间与海拔高度存
在一定相关性,海拔高度与土壤pH 值、有机质、全
氮、全钾含量呈显著正相关,土壤有机质含量与全
氮、全磷含量均存在显著正相关,全氮含量与全磷含
量呈显著正相关,全钾含量与全磷呈显著负相关.
在各种养分之间的相关性中,尤以土壤有机质与全
氮的相关系数最高,达０．９８３.
表４　不同海拔高度与土壤养分相关性
Table４　Relationshipbetweensoilnutrients
anddifferentaltitudegradients
参数
ParameＧ
ters
海拔
Altitudes
pH值
pH
Value
有机质
Organic
matter
全氮
TotalN
全磷
TotalP
全钾
TotalK
海拔
Altitudes
１
pH值
pHvalue
０．４０９∗∗ １
有机质
Organic
matter
０．６６８∗∗ Ｇ０．００４ １
全氮
TotalN
０．７１０∗∗ ０．０３４ ０．９８３∗∗ １
全磷
TotalP
０．０９０ Ｇ０．２５５∗０．４１７∗∗０．５００∗∗ １
全钾
TotalK
０．３６１∗∗ ０．１３２ Ｇ０．０１８ ０．０１３Ｇ０．３８３∗∗ １
　注:“∗∗”表示在０．０１水平上极显著相关;“∗”在０．０５水平上显著相关.
　Note:∗∗showshighlysignificantcorrelationat０．０１levels;∗showssigＧ
nificantcorrelationat０．０５levels．
５５６５期　　　　　　　　　区智等:云南杜鹃群落不同海拔土壤养分状况分析
３　讨论与结论
３．１不同海拔杜鹃群落土壤养分的立体变化
从变异系数上和土壤养分方差分析的结果看,
pH值在５．３~６．４之间,其变异系数较小,都属微酸
性,都在杜鹃花属植物适宜的酸度范围内.除pH
值外,电导率、总溶解固体量、有机质、全氮、铵态
氮、全磷、全钾、全锰、全锌、全铁、全铜含量的变异系
数均较大,表明土壤养分在不同海拔高度下或在不
同的杜鹃群落甚至相近的杜鹃群落中差异也较大,
显示出了高山杜鹃群落土壤养分立体变化的特点.
其原因可能包括以下方面:一是由于海拔高度差异,
导致光、温、水等不同,土壤形成过程受到影响,产生
了不同的土壤类型,从而造成土壤养分在不同的海
拔高度下差异较明显(郭旭东等,２０００;何志祥等,
２０１１);二是海拔高度的差异是高山地区形成垂直气
候带的最主要原因,也是高山植物垂直分布的主要
原因,而植物的凋落物、根系分泌物、根际的生物和
非生物环境反过来又影响到土壤养分的形态、释放、
循环等,导致不同土壤养分含量的积累及平衡状况
随着海拔高度的变化也产生较大差异(常超等,
２００９;朱三荣等,２００９).
３．２不同海拔对杜鹃群落土壤大量元素的影响
海拔高度(气候)－土壤－植物群落之间的演化
是一个长期而复杂的过程,海拔高度可直接影响土
壤养分,还可间接通过植物群落的垂直分布来影响
土壤养分.杜鹃属植物作为高寒山区的主要植被,
其对土壤养分影响较大.本研究中,相关性分析表
明,有机质、全氮、全钾含量均与海拔高度有明显相
关关系,其中土壤有机质与全氮相关性系数达
０．９８３,且分布在不同海拔高度的多个腺房杜鹃群落
的土壤有机质含量和全氮含量较相邻其它种类的杜
鹃群落高,显示出对土壤养分的影响效果(翟红娟
等,２００６;王镇等,２０１１).至于为什么腺房杜鹃群落
的土壤有机质含量和全氮含量比其它种类的杜鹃群
落高,其是否有菌根或其菌根对群落土壤中氮素的
积累还有待于更深入地研究.
３．３不同海拔对杜鹃群落土壤微量元素的影响
土壤矿质元素主要来源于土壤母质,但是它也
离不开生物的参与,尤其是土壤表层植物可利用形
态的矿质营养元素.本研究中,土壤全锰、全锌均随
着海拔的上升呈先上升后下降再上升的趋势,而全
铁和全铜含量则与全锰和全锌含量的趋势变化不
同.总的来讲,全锰、全锌、全铁和全铜含量在不同
海拔高度和不同种类的杜鹃群落甚至相似的群落中
差异多达显著水平,其影响因素可能包括土壤母质、
生物群落种类的构成、海拔高度、坡度、坡向等,但具
体的主要因素还需更深入去探索.
致谢　特别感谢西南林业大学大型仪器共享平
台所提供的间断化学分析仪,贵州省果树科学研究
所提供的TUＧ１９０１双光束紫外可见分光光度计(北
京普析通用仪器有限责任公司)、凯氏定氮仪(GerＧ
hardfVaPodest５０s)、原子吸收分光光度计(北京瑞
利分析仪器公司 WFAＧ１２０A).
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６５６ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３４卷