广西热带亚热带典型森林岩溶区土壤-植物系统元素分布特征

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1、邓艳等：广西热带亚热带典型森林岩溶区土壤-植物系统元素分布特征1145广西热带亚热带典型森林岩溶区土壤-植物系统元素分布特征邓艳1，蒋忠诚1，蓝芙宁1，罗为群1，覃星铭1，21.中国地质科学院岩溶地质研究所，广西桂林541004；2.广西师范大学生命科学学院，广西桂林541004摘要：对广西热带亚热带典型岩溶区土壤-植物系统13种元素分布特征及相关性进行了研究。结果表明：与非岩溶区植物相比，岩溶植物Ca、Al含量比较高，Na、Fe、Mn、Si、K、P的含量较低。植物体内元素的分布特点是：叶>茎>根；石灰土更易富

2、集Fe、P、K、Cu、Zn和Co。大多数土壤元素含量随纬度的降低而降低，Fe和Zn表现较为明显，而Mn和Si在热带较中亚热带的更易淋失。土壤中与Fe元素明显相关的元素最多，包括Mn、Zn、Co、S、Al，其相关性分别为Mn>Al>Co>Zn>S，其中，Fe与Mn、S呈负相关，与Zn、Co、Al呈正相关；植物中的Na、Fe、Si、P、Al与土壤中对应的元素相关性显著，呈正相关关系，主要体现在土壤的A层；植物对大量元素的吸收强于对微量元素的吸收，其中，对Mn的吸收能力最强（8229.38%），主要集中在根部的Al（

3、0.57%）和Fe（0.0049%）的吸收能力最小。关键词：岩溶；土壤；植物；元素；热带；亚热带中图分类号：Q948文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）03-1140-06邓艳等：广西热带亚热带典型森林岩溶区土壤-植物系统元素分布特征1145我国广阔的岩溶地区（344.3万km2，含90.7万km2裸露型岩溶），同青藏高原、黄土高原一样，为中国的主要地域优势之一[1]。广西是我国最大的岩溶省区之一，其碳酸盐岩分布面积9.87万km2，占全区总面积的41.57%，岩溶分布广且具有世界典型的热带岩

4、溶景观[2]。岩溶区具有富钙的岩石圈，并以碳、水、钙为物质交换的主要形式，给它带来一系列特殊的环境问题，如土壤贫瘠、生态平衡破坏及形成石漠化，使得环境科学家把岩溶地区称为是同沙漠边缘一样脆弱的环境[3]。国内对青藏高原、西藏高原等地的土壤－植物的关系做了研究[4-5]，而在岩溶区，这方面的研究较少[6]。作为富钙的岩溶环境，植物与土壤之间的必定存在着某种关系。在岩溶区生长，本文选择广西热带亚热带典型的森林岩溶区做研究，深入分析广西岩溶生态系统中优势植物与土壤中元素的含量、分布及其相互关系，揭示有机体与环境之间的

5、物质交换过程及其相互关系，为岩溶区的资源和环境的调查、评价、开发、管理提供科学依据，同时为岩溶区生态重建、社会经济发展提供理论依据。1样品采集1.1自然状况本文选择处于广西热带的弄岗自然保护区、南亚热带的弄拉、中亚热带的木论自然保护区作为研究点。弄岗自然保护区是我国乃至世界少有的北回归线以南保存面积较大、植物生态系统较完整、独特的石灰岩山地季节雨林。弄拉分布有封山育林后生长较好的岩溶次生植被。木伦自然保护区为亚热带石灰岩常绿、落叶阔叶混交林，是“隐域性”的石灰岩森林植被顶极群落。三个研究点的地理分布如图1。自然

6、状况见表1。1.2样品采集本研究在植被生长良好，人为干扰较少的地方采集优势植物共11种，弄岗：蚬木（Burretiodendronhsienmu），五桠果叶木姜子（Litseadilleniifolia），肥牛树（Cephalomappasinensis）；弄拉：青冈（Cyclobalanopsisglauca），花榈木(Ormosia.henryiPrain)，圆果化香（Platycaryalongipes），菜豆树（Radermacherasinica），黄杞（Engelhardtiaroxburghian

7、a），金银花(Lonicerajaponica)；木论：单性木兰（Kmeriaseptentrionalis），翠柏(Calocedrusmacrolepis)。按植物的根、茎、叶三部分采集。在采集植物样品的地点同时按土壤剖面分层采集土壤样品。共采集植物样29个，土壤剖面6个。数据分析采用spss11.5软件包。2结果与分析2.1植物元素的含量及分布特征2.1.1岩溶区与非岩溶区的元素对比邓艳等：广西热带亚热带典型森林岩溶区土壤-植物系统元素分布特征1145岩溶区与非岩溶区由于母岩性质不一样，地质环境背景的Ca

8、含量较高，因此，岩溶区的植物多为喜钙植物，同生长在相同气候条件下的酸性土上的树种相比(表2)，岩溶植物Ca、Al含量比较高。而Na、Fe、Mn、Si、K、P的含量要低得多。与世界植物元素含量均值相比，岩溶植物的Co、Mg、Al比较高。已形成全球性污染的Pb在植物中含量较低，则反映了广西岩溶生态环境受人类活动的影响相对较小。赤红壤地区的植物中，SiO2含量一般均大于CaO，且碱金属和碱土