对川南纸浆竹林土壤理化性质进行调查和测定，分析绵竹、慈竹、硬头黄竹林在不同区域和不同土壤深度的土壤养分特征及其影响因子。结果表明：随着土层深度的增加，土壤容重呈现增大的趋势，土壤ph值呈深层酸化加重趋势。不同养分指标随着土层深度的增加，变化趋势不同，总体表现为表层土壤养分含量高于下层土壤，全氮、有机质、速效氮含量随土层深度增加而递减的规律尤其明显，而全磷、全钾、速效磷、速效钾含量则随着土壤深度的增加变化不明显。
根据全国第2次土壤普查养分分级标准，土壤中除速效磷含量处于“丰富”状态外，其余养分含量呈“适中”至“很缺”状态；土壤中全磷、全钾和速效磷含量严重缺乏；全氮和速效氮含量呈“适中”状态，尤其是表层土壤的速效氮含量呈“很丰”状态。同一区域不同竹种间土壤养分差异明显，宜宾的土壤全氮、全磷和有机质含量在3个竹种之间分别表现出较显著（p<0.05）、显著（p<0.01）、极显著（p<0.001）性差异；硬头黄竹林土壤速效磷、速效钾含量在不同区域间差异明显，其中宜宾与泸州、乐山与泸州呈现极显著性差异（p<0.001）。环境因子对表层土壤养分的影响较为明显，随着土壤深度增加，海拔、土壤容重、坡度和土壤含水率对土壤养分的影响逐渐减弱。因此，在人工干预和经营纸浆竹林时，应根据土壤养分分布规律、丰缺状态、酸化情况合理搭配施用钾肥、有机肥和石灰，以补充林地营养和调节土壤酸化状况，促进纸浆竹林的生长。
纸浆分为废纸浆、非木浆和木浆3大类。我国是竹子生产大国，以竹代木制浆造纸是解决我国木浆短缺，促进纸业发展的一条重要途径。近10多年来，我国非木浆（稻麦草浆、蔗渣浆、苇浆、竹浆和其他浆）年产量构成发生了根本性变化，其中稻麦草浆产量从2009年的676万t下降到2021年的159万t，产量占比从57%下降到29%；蔗渣浆、苇浆和其他浆产量及占比也都呈下降趋势；与此相反，竹浆产量则从2009年的161万t上升到2021年的242万t，占比从14%增加到44%，增加幅度为30%，显示出强劲的发展势头。这表明受限于我国森林资源禀赋、政策调控等因素的影响，竹浆造纸越来越受到青睐和重视。
根据全国第2次土壤普查养分分级标准，土壤中除速效磷含量处于“丰富”状态外，其余养分含量呈“适中”至“很缺”状态；土壤中全磷、全钾和速效磷含量严重缺乏；全氮和速效氮含量呈“适中”状态，尤其是表层土壤的速效氮含量呈“很丰”状态。同一区域不同竹种间土壤养分差异明显，宜宾的土壤全氮、全磷和有机质含量在3个竹种之间分别表现出较显著（p<0.05）、显著（p<0.01）、极显著（p<0.001）性差异；硬头黄竹林土壤速效磷、速效钾含量在不同区域间差异明显，其中宜宾与泸州、乐山与泸州呈现极显著性差异（p<0.001）。环境因子对表层土壤养分的影响较为明显，随着土壤深度增加，海拔、土壤容重、坡度和土壤含水率对土壤养分的影响逐渐减弱。因此，在人工干预和经营纸浆竹林时，应根据土壤养分分布规律、丰缺状态、酸化情况合理搭配施用钾肥、有机肥和石灰，以补充林地营养和调节土壤酸化状况，促进纸浆竹林的生长。
纸浆分为废纸浆、非木浆和木浆3大类。我国是竹子生产大国，以竹代木制浆造纸是解决我国木浆短缺，促进纸业发展的一条重要途径。近10多年来，我国非木浆（稻麦草浆、蔗渣浆、苇浆、竹浆和其他浆）年产量构成发生了根本性变化，其中稻麦草浆产量从2009年的676万t下降到2021年的159万t，产量占比从57%下降到29%；蔗渣浆、苇浆和其他浆产量及占比也都呈下降趋势；与此相反，竹浆产量则从2009年的161万t上升到2021年的242万t，占比从14%增加到44%，增加幅度为30%，显示出强劲的发展势头。这表明受限于我国森林资源禀赋、政策调控等因素的影响，竹浆造纸越来越受到青睐和重视。
竹材是除木材以外的重要造纸纤维原料，且纸浆竹种丛生竹类优于散生竹类。目前，对于纸浆竹类的研究大多集中在竹林生物量分配、林分土壤性质、土壤固碳能力、土壤肥力以及纸浆竹材性的地理变异等方面，而对纸浆竹林的土壤养分特征及其区域变化的研究报道较少。
本研究在实地调查、采样和实验分析的基础上，选取四川省南部纸浆竹林集中分布区的乐山市、宜宾市和泸州市为研究范围，运用统计学、最小显著差异法lsd、相关性分析等方法，对慈竹、绵竹和硬头黄竹林进行不同区域、不同土壤深度土壤养分测定及差异性分析，以期为明晰不同纸浆竹林土壤养分变化特征和科学经营提供参考依据。
研究地区
1.1研究区概况
研究区位于四川省南部地区，海拔203~4 288 m，高差达4 085 m，最高点位于乐山市峨边彝族自治县马鞍山主峰，海拔4 288m；最低点为泸州市合江县九层岩长江江面海拔203m。研究区位于长江流域经济带沿线，该区域属亚热带湿润季风气候，热量丰富、降水充足。独特的地理位置和气候条件形成了以丛生竹为主，丛生竹、散生竹、混生竹兼有的竹资源富集区。据统计，四川省有竹林面积119.2万hm2，占全国竹林面积的17.7%。土壤主要以山地黄棕壤、紫色土、黄壤为主。
本研究在实地调查、采样和实验分析的基础上，选取四川省南部纸浆竹林集中分布区的乐山市、宜宾市和泸州市为研究范围，运用统计学、最小显著差异法lsd、相关性分析等方法，对慈竹、绵竹和硬头黄竹林进行不同区域、不同土壤深度土壤养分测定及差异性分析，以期为明晰不同纸浆竹林土壤养分变化特征和科学经营提供参考依据。
研究地区
1.1研究区概况
研究区位于四川省南部地区，海拔203~4 288 m，高差达4 085 m，最高点位于乐山市峨边彝族自治县马鞍山主峰，海拔4 288m；最低点为泸州市合江县九层岩长江江面海拔203m。研究区位于长江流域经济带沿线，该区域属亚热带湿润季风气候，热量丰富、降水充足。独特的地理位置和气候条件形成了以丛生竹为主，丛生竹、散生竹、混生竹兼有的竹资源富集区。据统计，四川省有竹林面积119.2万hm2，占全国竹林面积的17.7%。土壤主要以山地黄棕壤、紫色土、黄壤为主。
1.2数据来源
1.2.1土壤取样与指标测定
结合研究区纸浆竹林分布情况、土壤和地形地貌等因素，在研究区内设置20 m × 20 m的标准样地38个，每个样地按照对角线设置3个采样点，除去枯落物层后，分别采集[0, 10)、[10, 30)、[30, 60] cm土壤深度的壤样品，用环刀法测定其容量，同时，取各层土壤混合样（500~1 000 g）用于测定土壤理化性质和土壤有机质含量。将土样置于通风、无阳光直射的地方，经过风干、碾磨后过2 mm、0.25 mm直径的筛子，分别包装保存，用于实验分析。
1.2.1土壤取样与指标测定
结合研究区纸浆竹林分布情况、土壤和地形地貌等因素，在研究区内设置20 m × 20 m的标准样地38个，每个样地按照对角线设置3个采样点，除去枯落物层后，分别采集[0, 10)、[10, 30)、[30, 60] cm土壤深度的壤样品，用环刀法测定其容量，同时，取各层土壤混合样（500~1 000 g）用于测定土壤理化性质和土壤有机质含量。将土样置于通风、无阳光直射的地方，经过风干、碾磨后过2 mm、0.25 mm直径的筛子，分别包装保存，用于实验分析。
1.2.2基础地理信息数据
数字高程模型（dem）数据来源于91卫图助手企业版，数据级别第17级，采样间距16.79 m，地理坐标系为gcs_2000。空间信息数据来源于土壤采样时gps定位和罗盘仪测定。
1.3研究方法
1.3.1数据处理
使用origin pro 2022软件对土壤养分含量进行显著性0.05水平下的非参数kolmogorov smirnov检验，检验土壤养分含量是否服从正态分布，。
1.3.2数据分析
使用多重配对比较不同区域、竹种、不同土壤深度处理及各土层间土壤养分差异，并用最小显著差异法fisher lsd检验其显著性；使用多因素方差分析土壤养分及其环境因子对土壤养分的影响。数据统计分析及制图均使用origin pro 2022软件进行。
2结果与分析
2.1土壤养分含量总体特征
研究区域在竹林经营时，应适当增施钾肥，同时控制氮肥用量。
从各层土壤ph值热图分析可见，[0, 10) cm土壤ph值处于[3.5, 4.0]的采样点数量为44个，ph值处于[3.0~3.5)的采样点数量为37个，二者占样点总量的72.3%；[10, 30) cm、[30, 60] cm土壤ph值处于[3.5, 4.0]的热点值分别为48、44，占比分别为42.9%、39.3%。表明纸浆竹林土壤酸化程度有向土壤深层发展的趋势，调节土壤酸性应以施用石灰为主。
2.2 土壤养分含量随区域、土层深度和竹种的变化
2.2.1 同一区域不同竹种土壤全效养分及有机质含量特征
数字高程模型（dem）数据来源于91卫图助手企业版，数据级别第17级，采样间距16.79 m，地理坐标系为gcs_2000。空间信息数据来源于土壤采样时gps定位和罗盘仪测定。
1.3研究方法
1.3.1数据处理
使用origin pro 2022软件对土壤养分含量进行显著性0.05水平下的非参数kolmogorov smirnov检验，检验土壤养分含量是否服从正态分布，。
1.3.2数据分析
使用多重配对比较不同区域、竹种、不同土壤深度处理及各土层间土壤养分差异，并用最小显著差异法fisher lsd检验其显著性；使用多因素方差分析土壤养分及其环境因子对土壤养分的影响。数据统计分析及制图均使用origin pro 2022软件进行。
2结果与分析
2.1土壤养分含量总体特征
研究区域在竹林经营时，应适当增施钾肥，同时控制氮肥用量。
从各层土壤ph值热图分析可见，[0, 10) cm土壤ph值处于[3.5, 4.0]的采样点数量为44个，ph值处于[3.0~3.5)的采样点数量为37个，二者占样点总量的72.3%；[10, 30) cm、[30, 60] cm土壤ph值处于[3.5, 4.0]的热点值分别为48、44，占比分别为42.9%、39.3%。表明纸浆竹林土壤酸化程度有向土壤深层发展的趋势，调节土壤酸性应以施用石灰为主。
2.2 土壤养分含量随区域、土层深度和竹种的变化
2.2.1 同一区域不同竹种土壤全效养分及有机质含量特征
从土壤养分统计分析结果可知，土壤全效养分的变异系数整体较速效养分变异弱，因此选择同一区域的土壤全效养分和有机质含量进行多重配对比较分析，运用最小显著差异法lsd计算并标注显著性差异，结果如所示。由分析结果可知，在宜宾，竹林土壤全氮含量在绵竹与硬头黄竹间差异性极显著（p<0.001）、慈竹与硬头黄竹间差异显著（p<0.01）；在泸州和乐山，3个竹种间土壤全氮含量差异不明显。全磷含量除宜宾的绵竹与硬头黄竹间差异较显著外（p=0.033<0.05），泸州和乐山的3个竹种间无明显差异。研究区各地3个竹种间土壤全钾含量均无明显差异。宜宾市绵竹、慈竹与硬头黄竹间土壤有机质含量差异显著（p<0.01），而泸州和乐山3个竹种间土壤有机质含量均无差异。
2.2.2 同一竹种不同区域土壤速效养分和有机质含量特征
分析显示，慈竹林土壤速效氮含量在宜宾与泸州间差异较显著（p=0.041<0.05），绵竹和硬头黄竹土壤速效氮含量在不同区域间无明显差异。但硬头黄竹土壤速效磷含量在宜宾与泸州、泸州与乐山之间达到极显著性差异（p<0.001），且波动幅度较大，部分标准差下限为0轴以下，这与统计描述中速效磷含量的变异系数达到1.49，属强变异相一致。速效钾含量的变化与速效磷相似，二者皆是在不同地区间硬头黄竹土壤差异明显，其中宜宾与乐山间硬头黄竹土壤速效钾含量差异极显著（p<0.001），宜宾与泸州间硬头黄竹土壤速效钾含量差异显著（p<0.01）。对于土壤有机质含量，同一竹种在不同地区间的差异及同一地区不同竹种间的差异均较小，除宜宾与泸州、乐山间的绵竹林土壤各养分指标差异均达到了较显著外（p<0.05），慈竹和硬头黄竹土壤有机质含量在不同地区间无显著性差异。
2.2.3 不同土层深度土壤养分含量变化特征
为进一步分析验证土壤养分含量随土层深度的变化特征，对[0, 10)、[10, 30)、[30, 60]cm的土壤养分含量采用最小显著差异法lsd配对检验发现，土壤养分含量随着土壤深度的增加逐渐减少，这与统计描述中的结果相一致，尤其是对于全氮、有机质、速效氮含量这种递减规律尤其明显。而全磷、全钾、速效磷、速效钾含量着土层深度的增加变化不明显，这与竹林土壤结构受人类活动影响有直接关系，表层土壤腐殖质厚、人工干扰强度大。
2.2.2 同一竹种不同区域土壤速效养分和有机质含量特征
分析显示，慈竹林土壤速效氮含量在宜宾与泸州间差异较显著（p=0.041<0.05），绵竹和硬头黄竹土壤速效氮含量在不同区域间无明显差异。但硬头黄竹土壤速效磷含量在宜宾与泸州、泸州与乐山之间达到极显著性差异（p<0.001），且波动幅度较大，部分标准差下限为0轴以下，这与统计描述中速效磷含量的变异系数达到1.49，属强变异相一致。速效钾含量的变化与速效磷相似，二者皆是在不同地区间硬头黄竹土壤差异明显，其中宜宾与乐山间硬头黄竹土壤速效钾含量差异极显著（p<0.001），宜宾与泸州间硬头黄竹土壤速效钾含量差异显著（p<0.01）。对于土壤有机质含量，同一竹种在不同地区间的差异及同一地区不同竹种间的差异均较小，除宜宾与泸州、乐山间的绵竹林土壤各养分指标差异均达到了较显著外（p<0.05），慈竹和硬头黄竹土壤有机质含量在不同地区间无显著性差异。
2.2.3 不同土层深度土壤养分含量变化特征
为进一步分析验证土壤养分含量随土层深度的变化特征，对[0, 10)、[10, 30)、[30, 60]cm的土壤养分含量采用最小显著差异法lsd配对检验发现，土壤养分含量随着土壤深度的增加逐渐减少，这与统计描述中的结果相一致，尤其是对于全氮、有机质、速效氮含量这种递减规律尤其明显。而全磷、全钾、速效磷、速效钾含量着土层深度的增加变化不明显，这与竹林土壤结构受人类活动影响有直接关系，表层土壤腐殖质厚、人工干扰强度大。
2.3 土壤养分及其影响因子
从不同深度土壤养分含量与其影响因子之间的相关性分析可知，tn、tp、tk均与ak呈极显著正相关，tn、som、an、hb（海拔）均与rz（土壤容重）呈显著负相关，tp、tk、ap、ak、rz均与ph值呈极显著正相关，[0, 10) cm、[10, 30) cm土壤pd（坡度）均与ap呈极显著负相关，与其他因子的相关性不显著，但在土深[30, 60] cm时，pd与an显著正相关、与ph值显著负相关。hsl（土壤含水率）在土层[0, 10) cm和[10, 30) cm处与tn、som、an、hb均呈显著正相关，与rz呈显著负相关；至土层[30, 60] cm处，hsl与tn、som的相关性不显著。这表明环境因子对表层土壤的养分含量影响明显，随土壤深度的增加，hb、rz、pd、hsl对土壤养分的影响减弱，土壤养分之间相互影响的程度增强。表明竹林土壤随着深度增加，土壤结构更加稳定，受环境因子的影响逐渐趋弱。
3.1 川南纸浆竹林土壤养分特征及其原因分析
1）本研究中，纸浆竹林土壤各养分含量随土层加深而降低，符合土壤养分剖面变化的一般规律，且表层土壤受环境因子影响较为明显。同一区域不同竹种土壤养分及其有机质特征表现为：宜宾绵竹与硬头黄竹间土壤全氮含量差异性极显著（p<0.001），慈竹与硬头黄竹间全氮含量差异显著（p<0.01）；泸州、乐山3个竹种间土壤全氮含量差异不明显；各区域不同竹种间土壤全钾含量均无明显差异；宜宾绵竹、慈竹与硬头黄竹间土壤有机质含量差异显著（p<0.01），泸州、乐山各竹种间土壤有机质含量均无差异。这可能与竹林经营方式、原土地利用类型有直接关系，同时与不同竹种生长喜好环境也具有一定关系。
2）同一竹种不同区域土壤速效养分、有机质特征表现为：慈竹林土壤速效氮含量在宜宾与泸州间差异性显著，绵竹和硬头黄竹土壤速效氮在各区域间无明显差异。但宜宾与泸州、泸州与乐山之间的硬头黄竹土壤速效磷含量达到极显著性差异（p<0.001），且波动幅度较大。速效钾含量与速效磷相似，二者皆是不同地区之间硬头黄竹土壤差异极显著、显著（p<0.001、p<0.01）。该结果与土壤自身理化性质和立地条件及环境条件有一定关系。如采样点若位于自然公园内，常常受人类活动干扰影响大，若位于退耕还林地，其土壤基础条件好；但竹林成林后多为自然状态，人工施肥、竹林抚育措施较少。
3.2 土壤物理性质对土壤养分的影响3.1 川南纸浆竹林土壤养分特征及其原因分析
1）本研究中，纸浆竹林土壤各养分含量随土层加深而降低，符合土壤养分剖面变化的一般规律，且表层土壤受环境因子影响较为明显。同一区域不同竹种土壤养分及其有机质特征表现为：宜宾绵竹与硬头黄竹间土壤全氮含量差异性极显著（p<0.001），慈竹与硬头黄竹间全氮含量差异显著（p<0.01）；泸州、乐山3个竹种间土壤全氮含量差异不明显；各区域不同竹种间土壤全钾含量均无明显差异；宜宾绵竹、慈竹与硬头黄竹间土壤有机质含量差异显著（p<0.01），泸州、乐山各竹种间土壤有机质含量均无差异。这可能与竹林经营方式、原土地利用类型有直接关系，同时与不同竹种生长喜好环境也具有一定关系。
2）同一竹种不同区域土壤速效养分、有机质特征表现为：慈竹林土壤速效氮含量在宜宾与泸州间差异性显著，绵竹和硬头黄竹土壤速效氮在各区域间无明显差异。但宜宾与泸州、泸州与乐山之间的硬头黄竹土壤速效磷含量达到极显著性差异（p<0.001），且波动幅度较大。速效钾含量与速效磷相似，二者皆是不同地区之间硬头黄竹土壤差异极显著、显著（p<0.001、p<0.01）。该结果与土壤自身理化性质和立地条件及环境条件有一定关系。如采样点若位于自然公园内，常常受人类活动干扰影响大，若位于退耕还林地，其土壤基础条件好；但竹林成林后多为自然状态，人工施肥、竹林抚育措施较少。
研究发现，土壤容重和孔隙度是表征土壤疏松程度和通气透水能力的指标，与植被类型、密度、凋落物组成和分解程度、根系的生长发育密切相关。研究区土壤容重均大于1.25 g/cm3，总体呈偏紧实状态，土壤容重较大，孔隙度较小。随着土层深度的增加，土壤容重呈现增大的趋势，这与大多数前人研究结论相一致。3个竹种林分土壤在[10, 30)cm、[30, 60]cm土层的容重均大于1.55 g/cm3，且差异性不显著。但土壤容重在[0, 10) cm与10 cm以下土层间呈显著性差异，经实地调查发现，研究区土壤均为山地黄壤和紫色土，竹林凋落物多、有机层和腐殖质层厚，导致土壤养分自上而下剖面递减，土壤容重随土层加深递增。但过于紧实的土壤容易导致板结，不利于竹子的生长，同时土壤容重的变化会改变土壤其他物理性质进一步影响竹子的生长。因此，建议在竹林经营时，适当增施有机肥，合理调整土壤结构。
3.3 环境因子对土壤养分影响
土壤环境因子对于表层土壤养分的影响较明显，海拔、土壤容重、坡度、土壤含水率等因子随土层加深对土壤养分的影响减弱；全氮、全磷、全钾含量均与速效钾含量呈极显著正相关，全氮、有机质、速效氮含量及海拔均与土壤容重呈显著负相关，全磷、全钾、速效磷、速效钾含量及土壤容重均与ph值呈极显著正相关。表明竹林土壤随着土层深度增加，土壤结构更加稳定，受环境因子的影响逐渐趋弱。因此，建议在竹林经营时应注意表层土壤的培育；对土壤不断酸化的趋势，建议在经营时施用石灰来调节。
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