新济洲国家湿地公园土壤养分特征及其肥力评价

摘要 为了解南京市新济洲国家湿地公园的土壤肥力状况，采集了该湿地公园65个土壤样本，分析其pH、电导率、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷和全钾含量，并利用综合评价方法评价其肥力水平。结果表明，新济洲国家湿地公园土壤pH平均为8.45，为碱性土壤;土壤电导率平均为128.88 μS/cm，为非盐化土壤;土壤有机质、碱解氮和全氮平均含量分别为17.05 g/kg、71.00 mg/kg和0.81 g/kg，都为中下水平;速效钾和全钾平均含量分别为107.89 mg/kg和16.51 g/kg，均为中上水平;而有效磷和全磷平均含量分别为27.13 mg/kg和1.60 g/kg，分别为高水平和极高水平。综合评价结果显示，该湿地公园土壤综合肥力水平主要集中于三级和四级，总体上属于中等偏上水平。在此次调查的4个岛屿中，新生洲和子母洲土壤的养分条件较好，土壤综合肥力水平较高，其次是再生洲，新济洲土壤综合肥力最差。综上可知，新济洲国家湿地公园的土壤养分总体处于中等及偏上水平，应根据各岛屿的具体情况，采取一定措施以改善土壤肥力状况。

关键词 土壤养分;变化特征;新济洲国家湿地公园;综合肥力;评价

中图分类号 S 158.2  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2022）08-0068-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.08.019

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Nutrient Characteristics and Fertility Evaluation of Soil in Xinjizhou National Wetland Park

WANG Hong 1，SHAO Jing 1，WU Yu 2 et al （1.Nanjing Academy of Landscape and Forestry （Nanjing Landscaping Guidance Station），Nanjing，Jiangsu 210037;2.College of Applied Meteorology，Nanjing University of Information Science & Technology，Nanjing，Jiangsu 210044）

Abstract In order to investigate the soil nutrient characteristics and fertility level of Xinjizhou National Wetland Park in Nanjing City，pH，electrical conductivity，content of organic matter，alkaline nitrogen，available phosphorus，available potassium，total nitrogen，total phosphorus and total potassium of 65 soil samples were analyzed.The fertility level was evaluated using comprehensive evaluation method.The results showed that the average pH of soil in Xinjizhou National Wetland Park was 8.45，which was alkaline soil.The average value of soil conductivity was 128.88 μS/cm，which was non-salinized soil.The average contents of soil organic matter，alkaline nitrogen and total nitrogen were 17.05 g/kg，71.00 mg/kg，and 0.81 g/kg，respectively，which were below intermediate level.The average contents of available potassium and total potassium were 107.89 mg/kg and 16.51 g/kg，respectively，which were above intermediate level.The average contents of available phosphorus and total phosphorus were 27.13 mg/kg and 1.60 g/kg，respectively，which were high and extremely high level.Soil comprehensive fertility was mainly in the third and fourth level，which generally belonged to the intermediate and above intermediate level.Among the four islands investigated in this study，the soil nutrient conditions of Xinshengzhou and Zimuzhou were the best，and the soil comprehensive fertility level was the higher，followed by the Zaishengzhou，and the Xinjizhou was the worst.In conclusion，the soil nutrients in Xinjizhou National Wetland Park are generally in the middle or higher level，and some measures should be taken to improve the soil fertility according to the specific conditions of each island.

Key words Soil nutrients;Variation characteristics;Xinjizhou National Wetland Park;Comprehensive fertility;Evaluation

湿地生态系统是一种重要的自然环境资源，具有多种生态功能，可以起到保持自然环境的生态稳定性和生物多样性的作用。湿地还是一种非常独特的景观，具有极高的观赏价值和社会经济效益，在当地旅游业发展中发挥着极其重要的作用，素来享有“地球之肾”的美誉 [1-2]。土壤是湿地生态系统的基础，在湿地生态系统的变化过程中起着举足轻重的作用。湿地土壤的理化性质如有机质、养分等能够反映湿地环境条件，影响整个湿地生态系统结构和功能的变化。近年来，由于人类活动的影响，自然环境不断恶化，土壤质量呈现不断下降的趋势，了解湿地土壤养分的现状及其相互关系，是进行土壤养分调节的前提 [3]。

土壤肥力作为土壤质量的核心基础，对其进行科学评估将有利于精确把握土壤质量变化规律与合理制定土壤管理规程 [4]。从土壤资源的利用而言，土壤肥力是评价土壤质量的首选要素。土壤肥力综合评价就是对土壤综合养分水平高低的评判和土壤养分生物有效性的鉴定。由于在各方面的研究中，对土壤肥力的概念并不统一，土壤肥力定义的内

涵不尽相同，因而往往在选取土壤肥力评价因子的过程中就会存在着一定的差异，各方所采用的评价方法也各不相同 [5]。常用的评价因子有单位面积作物产量或植物生育状况指标、土壤单一养分含量、养分含量-物理化学性质-生物特征与土壤环境状况等综合性指标 [5-6]。土壤肥力是土壤各种养分在诸多土壤基本特性共同作用下的综合反映，故而在进行综合性评价时不能仅仅关注单独的某个或单一某方面的肥力因素，需充分考虑各方面的综合效应，从整体的观点出发进行综合性指标的确定，即土壤肥力的数值化综合评价 [7-9]。

新济洲国家湿地公园已经批准为南京市首个国家级公园，目前正处于开发期，尚缺乏土壤养分状况及肥力水平等基本信息，因此笔者基于野外采样和室内分析，分析了土壤养分含量并对其土壤肥力进行综合评价，以期为新济洲国家湿地公园土壤的管理和改良以及湿地生态系统的保护提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况 新济洲国家湿地公园位于南京市江宁区段，由新济洲、子母洲、新生洲、再生洲、子汇洲组成， 公园规划建设总面积2 666.8 hm 2 [2]。地理位置为118°29′15″～118°33′54″E、31°47′05″～31°53′24″N。新济洲国家湿地公园不仅具有结构完整的生态系统和优美独特的自然景观，而且拥有多个省级生态保护区和国家级物种保护区，具有较高的观赏游览价值，可以拓展并促进南京市旅游文化产业 [10-13]。

1.2 土壤样品的采集 在新济洲国家湿地公园新济洲、子母洲、新生洲和再生洲4个岛屿分别选取了42、11、6和6个点，共选取了65个采样点。每个采样点按照梅花形布点法，利用土钻采集3～5个表层土壤（0～30 cm），充分混匀后作为一个采样点。利用GPS记录每个采样点的坐标位置，采样点的分布见图1。样品带回实验室后，将土壤样品置于通风干燥处自然风干，去除石砾、杂物、草根等，再通过研磨压碎，过2.000和0.149 mm尼龙筛分别制备测试土样，以用于土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾等养分的测定。

1.3 土壤样品的测定 土壤pH和电导率分别采用1∶ 2.5土水比和1∶5土水比，并分别用pH计和电导仪测定;土壤有机质和碱解氮分别采用重铬酸钾容量法和碱解扩散法测定;土壤有效磷采用碳酸氢钠提取，钼锑抗比色法测定;土壤速效钾采用乙酸铵浸提，火焰光度计测定;土壤全氮采用开氏法测定;土壤全磷采用浓硫酸和高氯酸消煮，钼锑抗比色法测定;土壤全钾采用浓硝酸、高氯酸和氢氟酸消煮，火焰光度计测定 [14]。

1.4 土壤肥力综合评价方法 采用碱解氮、有效磷、速效钾、土壤全氮、土壤全磷、土壤全钾和土壤有机质7项指标对新济洲国家湿地公园土壤进行肥力综合评价。

1.4.1 隶属函数。运用隶属度函数对各评级指标进行量纲归一化处理，消除因为指标不同所带来的数据差异性。有机质、碱解氮、有效磷等指标适用于“S”型函数，该指标在一定范围内与土壤肥力呈正相关，偏离此范围对土壤肥力状况影响很小 [15]。“S”型函数见公式（1）：

Ni=1.0x≥x2

0.9（x-x1）x2-x1+0.1x1<x<x2

0.1x≤x1（1）

式中，Ni为隶属函数值，x为评价指标的实测值，分别以第二次全国土壤普查肥力状况分级标准中的二级上限值（x2）和五级下限值（x1）作为临界值。

1.4.2 权重系数。通过相关系数法得到各项肥力指标的权重（Wi） [16]。

1.4.3 综合肥力指数。根据各项养分指标对土壤综合肥力评价的权重和隶属函数值计算出新济洲国家湿地公园土壤综合肥力指数。计算公式如下：

IFI=（Wi×Ni）（2）

式中，IFI表示土壤综合肥力指数，Ni和Wi和分别表示第i种养分的隶属度值和权重系数。

1.5 数据处理与分析 应用Excel 2010对土壤养分含量进行统计与分析，并绘制相关图表，采用SPSS 22.0软件分析不同岛屿间养分之间的差异性。

2 结果与分析

2.1 土壤养分总体特征 由表1可知，新济洲国家湿地公园土壤pH平均值为8.45，最大值为8.75，最小值为7.88，变异系数为2.28%，表明新济洲国家湿地公园土壤总体呈碱性，且各点pH差异性很小。土壤电导率平均为128.88 μS/cm，最大值为173.30 μS/cm，最小值为58.60 μS/cm，表明土壤水溶性盐含量较低，盐化程度低，为非盐化土壤;变异系数为15.52%，呈中等变异性，变异程度较大。