滨海台地是沿海防护林带的重要分布区域，也是人口密集区。由于其特殊的地理区位而受到生态学者的广泛关注。土壤化学性质对土壤养分状况具有重要的影响^[1]，是衡量土壤肥力状况的重要依据。研究滨海台地主要森林植被土壤化学特性，对土壤养分状况进行综合评价，可以为滨海台地森林土壤管理和构建沿海防护林系统提供依据。

本研究分别在海南岛西北部半湿润区的临高县和东北部湿润区的文昌市选取年龄组成相近的椰子林、次生林和相思林等3种森林类型，比较了该3种滨海台地主要森林的土壤化学特性，探索不同森林植被下土壤肥力的变化规律，以期为滨海台地森林经营提供参考。

1 材料与方法 1.1 研究区概况

文昌市位于海南岛东北部(110°43′19″~111°58′34″E，19°34′01″~19°44′23″N)，属琼北滨海台地。当地属于热带海洋性季风气候，年均降雨量1 740 mm，年均降雨日158 d。全年雨量的70%~90%集中在6月—10月^[2]，尤以9月最多。主要森林植被类型包括椰子林、桉树林、木麻黄林、次生林、相思林和红树林等。土壤类型主要包括砖红壤和滨海风沙土等，pH值在5.0~6.5之间。

临高县位于海南岛西北部(109°3′~109°53′E，19°34′~20°02′N)，属琼北滨海台地，地势平缓，土壤肥沃。当地属于热带海洋性季风气候，光照充足，高温多雨，年均气温23~24 ℃，年均降雨日135.9 d，年均降雨量1 417.8 mm^[3]。主要森林植被类型包括椰子林、桉树林、木麻黄林、次生林、相思林和红树林等。土壤类型主要包括砖红壤和滨海风沙土等，pH值在4.81~6.59之间。

1.2 研究方法 1.2.1 样地选择

在文昌市和临高县分别选择年龄组成相近的3种森林类型，即大叶相思(Acacia auriculiformis)、椰子(Coco snucifera)和次生林，建立样地。在样地内分别设置20 m ×20 m的标准地各2块，采用PVC管对每个样地做标记。调查记录各标准地的经纬度、郁闭度，并对乔木层进行每木检尺。文昌市和临高县样地基本概况见表 1。

1.2.2 样品采集与测定

(1) 样品采集。同种森林类型在两地分别设置2个20 m×20 m的典型样地，样地间距20 m以上。每个样地按照地形分布随机取3个剖面。各个剖面按照0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm、40~60 cm和60~100 cm自上而下将土层划分为5层，并将相同土层的土样均匀混合。取回的土样在阴凉通风处风干、过筛。本研究以0~10 cm、10~20 cm作为表层土壤，以20~40 cm、40~60 cm和60~100 cm作为深层土壤。

(2) 测定方法。土壤pH测定采用电位法；有机质测定采用重铬酸钾容量法；全N测定采用半微量开氏法；全P测定采用酸溶—钼锑抗比色法；全K测定采用碱溶—火焰光度法；有效P测定采用BrayⅠ提取—钼锑抗吸光光度法；速效K测定采用乙酸铵浸提—火焰光度法；NO₃^--N测定采用1 mol·L^-1 KCl浸提靛酚蓝比色法；NH₄⁺-N测定采用1 mol·L^-1 KCl浸提靛酚蓝比色法^[4]。

1.3 统计与分析

采用Microsoft Excel 2003处理试验数据；采用SAS 8.1进行方差和相关性分析；采用最小显著差异法(LSD)比较各处理平均值。

2 结果与分析 2.1 次生林土壤化学性质比较

两地次生林土壤化学性质比较见表 2。

2.1.1 pH与有机质含量

由表 2可见，临高次生林表层土壤(0~20 cm)pH值为5.94，略高于文昌(5.57)，两者差异不显著。随着土壤深度增加，次生林酸性增强，临高深层土壤(20~100 cm)pH值为5.53，文昌为4.99，但两地差异显著。文昌次生林表层土壤有机质含量为11.07 g·kg^-1，高于临高(7.05 g·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。两地深层土壤有机质含量均出现了明显下降，但文昌(3.22 g·kg^-1)略高于临高(3.09 g·kg^-1)。

2.1.2 全N、全P和全K含量

由表 2可见，文昌次生林表层土壤全N含量(0.59 g·kg^-1)略高于临高(0.52 g·kg^-1)，两地差异不显著。深层土壤全N都有所降低，两地差异也不显著。文昌次生林表层土壤全P含量(0.03 g·kg^-1)低于临高(0.05 g·kg^-1)，两地差异不显著。深层土壤全P变化没有规律性，临高有所升高(0.07 g·kg^-1)，文昌则降低(0.02 g·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。文昌次生林表层土壤全K含量(0.07 g·kg^-1)略高于临高(0.06 g·kg^-1)，两地差异不显著。深层土壤全K含量均有所升高，文昌(0.10 g·kg^-1)仍略高于临高(0.08 g·kg^-1)，差异也不显著。

2.1.3 有效P、速效K、NO₃^--N和NH₄⁺-N含量

由表 2可见，文昌次生林表层土壤有效P含量(43.55 mg·kg^-1)高于临高(34.31 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。临高县深层土壤有效P含量出现明显升高(102.18 mg·kg^-1)，文昌则呈现明显降低(9.58 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。文昌次生林表层土壤速效K含量(18.92 mg·kg^-1)低于临高(25.92 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)，这与张黎明等^[5]研究结果相一致。深层土壤速效K变化无规律性，临高略有升高(30.83 mg·kg^-1)，文昌略有降低(17.22 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。临高次生林表层土壤NO₃^--N含量(3.21 mg·kg^-1)略高于文昌(2.21 mg·kg^-1)，两地差异不显著。随着土壤深度的增加，NO₃^--N含量均有所降低，临高略高于文昌，两地差异不显著。NH₄⁺-N含量则相反，临高次生林表层土壤NH₄^--N含量(2.33 mg·kg^-1)低于文昌(7.18 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。随着土壤深度的增加，NH₄⁺-N含量变化不一，这与孙继军等^[6]、王海燕等^[7]、徐馨等^[8]和Lebauer et al^[9]研究结果相一致，临高(2.38 mg·kg^-1)略有增加，但仍低于文昌(5.23 mg·kg^-1)，两者差异显著。

2.2 椰子林土壤化学性质比较

两地椰子林土壤化学性质比较见表 3。

2.2.1 pH与有机质含量

由表 3可知，临高椰子林表层土壤(0~20 cm)pH值为6.55，高于文昌(5.41)，两者差异显著(P < 0.05)。随着土壤深度增加，椰子林土壤酸性增强，临高深层土壤(20~100 cm)pH值为6.29，文昌为5.15，两地差异显著(P < 0.05)。文昌椰子林表层土壤有机质含量为6.44 g·kg^-1，高于临高(3.81 g·kg^-1)，两者差异显著(P < 0.05)。两地深层土壤有机质含量均呈现明显下降，文昌(3.13 g·kg^-1)高于临高(1.32 g·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。

2.2.2 全N、全P和全K含量

由表 3可见，文昌椰子林表层土壤全N含量(0.53 g·kg^-1)高于临高(0.28 g·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)，而两地深层土壤全N差异不显著。文昌椰子林表层土壤全P含量(0.019 g·kg^-1)低于临高(0.035 g·kg^-1)，两地差异不显著。深层土壤全P变化没有规律性，临高有所降低(0.027 g·kg^-1)，而文昌有所增加(0.021 g·kg^-1)，两地差异不显著。文昌椰子林表层土壤全K含量(0.11 g·kg^-1)略高于临高(0.08 g·kg^-1)，两地差异不显著(P>0.05)。文昌深层土壤全K(0.16 g·kg^-1)有所增加，高于临高(0.08 g·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。

2.2.3 有效P、速效K、NO₃^--N和NH₄⁺-N含量

由表 3可见，文昌椰子林表层土壤有效P含量(4.33 mg·kg^-1)低于临高(21.53 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。深层土壤有效P含量均呈现下降趋势，临高(12.53 mg·kg^-1)高于文昌(3.68 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。文昌椰子林表层土壤速效K含量(10.59 mg·kg^-1)低于临高(38.81 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。深层土壤速效K含量文昌呈现升高趋势，临高则呈现下降趋势，文昌(33.09 mg·kg^-1)高于临高(4.66 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。文昌椰子林表层土壤NO₃^--N含量(2.42 mg·kg^-1)略高于临高(1.14 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。随着土壤深度的增加，NO₃^--N含量均有所降低，临高深层土壤NO₃^--N含量(0.82 mg·kg^-1)高于文昌(0.55 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。临高椰子林表层土壤NH₄⁺-N含量(2.11 mg·kg^-1)低于文昌(5.89 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。随着土壤深度的增加，两地均有所降低，差异显著(P < 0.05)。

2.3 相思林土壤化学性质比较

两地相思林土壤化学性质比较见表 4。

2.3.1 pH与有机质含量

由表 4可知，临高相思林表层土壤(0~20 cm)pH值为5.56, 高于文昌(4.99)，两地差异不显著。随着土壤深度增加，临高深层土壤(20~100 cm)pH值为4.82，文昌为5.11，差异不显著。文昌相思林表层土壤有机质含量为6.80 g·kg^-1，低于临高(29.48 g·kg^-1), 两地差异显著(P < 0.05)。深层土壤有机质含量两地均出现了明显的下降，这与杨青青等^[10]、宿少锋等^[11]研究结论相一致。文昌深层土壤有机质含量(3.16 g·kg^-1)低于临高(25.38 g·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。

2.3.2 全N、全P和全K含量

由表 4可见，文昌相思林表层土壤全N含量(0.41 g·kg^-1)低于临高(1.49 g·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)，这与薛杨等^[12]、唐国勇等^[13]和王康雄等^[14]研究结果相似。深层土壤全N含量两地均有所降低，文昌(0.25 g·kg^-1)低于临高(1.36 g·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。文昌相思林表层土壤全P含量(0.03 g·kg^-1)低于临高(0.11 g·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。深层土壤与表层土壤全P含量基本一致，临高(0.11 g·kg^-1)高于文昌(0.03 g·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。文昌相思林表层土壤全K含量(0.09 g·kg^-1)低于临高(0.15 g·kg^-1)，两地差异不显著。深层土壤全K含量均有所增加，文昌(0.10 g·kg^-1)低于临高(0.20 g·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。

2.3.3 有效P、速效K、NO₃^--N和NH₄⁺-N含量

由表 4可见，文昌相思林表层土壤有效P含量(4.50 mg·kg^-1)低于临高(9.39 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)，这与林佳慧^[15]和符传福等^[16]的研究结果相一致。文昌深层土壤有效P含量升高(5.73 mg·kg^-1)，而临高则降低(1.91 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。文昌相思林表层土壤速效K含量(6.62 mg·kg^-1)低于临高(20.70 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。两地深层土壤速效K含量均呈现一定程度下降，临高(10.29 mg·kg^-1)高于文昌(3.77 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。临高相思林表层土壤NO₃^--N含量(4.15 mg·kg^-1)高于文昌(2.08 mg·kg^-1)，两地差异显著(P < 0.05)。随着土壤深度的增加，NO₃^--N含量均有所降低，临高(1.62 mg·kg^-1)高于文昌(0.88 mg·kg^-1)，但两地差异不显著。临高相思林表层土壤NH₄⁺-N含量(5.09 mg·kg^-1)高于文昌(4.52 mg·kg^-1)，两地差异不显著。随着土壤深度的增加，NH₄⁺-N含量均有少量减少，临高(3.26 mg·kg^-1)略低于文昌(3.34 mg·kg^-1)，两地差异不显著。

3 讨论与结论 3.1 次生林样地土壤化学特性

本研究表明，文昌市次生林表层土壤(0~20 cm)大多数养分含量优于临高，说明次生林对文昌滨海台地土壤改良作用优于临高。这主要是由于文昌相对温度、湿度和降雨量均优于临高，更有利于表层土壤微生物和动物活动，更有益于地表枯落物的分解^[17]。其中，两地次生林表层土壤有机质、有效P、速效K和NH₄⁺-N含量差异显著，其他养分含量差异不显著。两地次生林深层土壤(20~100 cm)pH值、全P、有效P、速效K、NH₄⁺-N差异显著，其他养分含量差异不显著。

3.2 椰子林样地土壤化学特性

本研究表明，文昌市椰子林表层土壤有机质、全N、全K、NO₃^--N和NH₄⁺-N含量均高于临高，其他养分含量则低于临高。说明椰子林对文昌滨海台地土壤有机质及全N等营养养分的改良作用优于临高。一方面可能是临高受自然因素和人为因素的干扰，导致区域土壤质量退化，不利于地表枯落物养分分解^[18]；另一方面可能是临高县土壤pH值为6.55，更适于椰子林对土壤养分的吸收^[19]。两地椰子林表层土壤pH、有机质、全N、有效P、速效K、NO₃^--N和NH₄⁺-N含量均呈现显著差异，其他养分含量差异不显著。两地椰子林深层土壤pH值、有效P、全K、速效K、NH₄⁺-N、有机质和NO₃^--N差异显著，其他养分含量差异不显著。

3.3 相思林样地土壤化学特性

本研究表明，临高县相思林表层土壤养分含量均优于文昌，说明相思林对临高滨海台地土壤改良作用优于文昌。这可能是由于临高县土壤pH更有利于相思林对土壤养分的吸收和利用^[20]。其中，两地相思林表层土壤有机质、全N、全P、有效P、速效K和NO₃^--N含量差异显著，pH和全K含量差异不显著。两地相思林深层土壤有机质、全N、全P、全K、有效P和速效K含量差异显著，pH、NO₃^--N和NH₄⁺-N含量差异不显著。

总体而言，海南岛文昌市和临高县3种林分间表层土壤差异明显，存在地域区别。次生林对于文昌市滨海台地表层土壤养分的改良具有较好效果，而相思林则对临高县土壤养分的改良具有较好效果。两地土壤对养分的影响是气候差异引起还是土壤pH导致，有待进一步研究。

致谢: 海南文昌生态站平台为本研究提供相关数据，谨此致谢！