施肥对植物群落及土壤理化性质的影响

闫锦薇，姚瑞琪

（山东农业大学 山东，泰安 271000）

地球生态系统中，植物是重要组成部分，其可以保护生物多样性，同时植物生态系统也能够调节气候、涵养水源、保持水土、改善土壤等，但是近年来由于人类过度活动和自然环境变化导致植物覆盖面减少，引发一系列环境问题，严重威胁人类生存发展。我国有着丰富的植物资源，山东地区气候宜人，广泛分布着各种动植物，植物群落景观值得研究，这些植物群落可以有效防风固沙、涵养水源。因此，加强植物群落综合治理是山东省文明建设重要任务之一。当前，我国需要采取有效措施补救、改善植物退化，保证草地生态系统，本文以山东植物群落为研究对象，主要分析施肥对山东地区草地植物群落和土壤的影响，希望可以建立科学的施肥体系，保护当地植物群落和土壤功能。

1 施肥对植物产量影响

合理施肥可以有效补充土壤养分，进而增加植物产量。不同施肥条件下，植物产量不同。研究显示，对于草地而言，氮磷钾肥可以增加草地产量，其中N2P2K2、N2P1K2、N1P1K2、N2P2K3、N2P2K3、N2P2K1 这几种肥料在草地中施加可以大大增加产量，其产量分别为 2896.17kg/hm、 2557.04kg/hm、 2526.38kg/hm、2504.00kg/hm、2487.03kg/hm，相对于 N0P0K0 而言增长幅度更大。而磷钾固定单独施加氮肥（N0P2K2、N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2）的草地生产量也有所增加，分别 为 1824.40kg/hm、 2527.45kg/hm、 2896.70kg/hm、2405.87kg/hm，氮肥施加量增多，草地产量会呈现先上升后下降趋势，同时施加氮N2 情况下产量会达到最高，相对于其他N0、N1和N3水平而言更高。氮、钾肥固定单独施加磷肥处理时，草地产量增加，分别为1994.68kg/hm、2556.45kg/hm、2894.69kg/hm、2375.21kg/hm，磷肥施加量增多，草地产量会呈现先上升后下降趋势，同时施加磷P2 情况下产量会达到最高，相对于其他P0、P1 和P3 水平而言更高。氮、磷肥固定单独施加钾肥处理时，草地产量也会增加，分别为 1994.72kg/hm、2556.47kg/hm、2895.69kg/hm、2377.22kg/hm，钾肥施加量增多，草地产量会呈现先上升后下降趋势，同时施加钾K2情况下产量会达到最高，相对于其他K0、K1和K3水平而言更高。由此可见，草地对于氮磷钾元素需求量有阈值。

总之，文中根据研究发现，氮磷钾施加量分别达到60kg/hm、90kg/hm、40kg/hm时，草地的产量可以达到最高数值，之后尽管施肥量增多但是产量会下降。

2 施肥对植物群落影响

2.1 植被密度

植物群落结构评价指标之一是植被密度，其也反映了生态系统恢复、改良效果、群路发育等指标。研究显示，不同施肥情况下植被密度不同，施加N2P2K2肥料的植被密度最高，可以达到749.75株/m，在不施加肥料的情况下密度可以达到593株/m，相对于不施加肥料的情况，在施加N2P2K2、N2P3K2、N3P2K2 情况下植被密度明显提高，提高幅度可以达到25.60%、22.01%、21.22%，其他肥料施加情况并未有明显提高表现。磷钾固定单独施加氮肥（NOP2K2、N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2）时，植被密度可以达到631.74株/m、636.08株/m、749.46株/m、722.58株/m，随着氮肥施加量的增多，植被密度会先增加之后再减少，同时在施加N2 情况下植被密度可以明显超过N0 和N1，但是相对于N3密度无明显变化。氮钾固定单独施加磷肥（N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2）时，植被密度可以达到651.58株/m、695.69株/m、750.64株/m、729.35株/m，随着磷肥施加量的增多，植被密度会先增加之后再减少，但是P0、P1、P2和P4四种施肥量情况下，植被密度均无明显变化。氮磷固定单独施加钾肥（N2P2K0、N2P2K1、N2P2K2、N2P2K3）时，植被密度可以达到 653.11 株/m、659.14 株/m、747.96 株/m、654.57 株/m，K0、K1、K2、K3 四个不同施肥量情况下，植被密度均无明显变化。由此可见，氮肥可以增加植被密度，但是磷肥和钾肥的影响不明显，其中N2P2K2施肥处理时，植被密度可以达到最高。

2.2 植被盖度

植被盖度可以反映植被茂密度和植物光合作用面积。研究显示，不同施肥条件下植被盖度不同，施加肥料时植被盖度可以达到80.02%，若是未施加氮磷钾肥料，则植被盖度仅为51.98%，相对于不施加肥料的情况，在施加N2P1K1、N2P1K2、N2P2K2、N3P2K2情况下植被盖度明显提高，提高幅度可以达到41.05%、41.05%、46.74%、53.90%，其他肥料施加情况并未有明显提高表现。磷钾固定单独施加氮肥（NOP2K2、N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2）时，植被盖度可以达到59.45%、67.14%、76.43%、80.03%，随着氮肥施加量的增多，植被盖度明显超过N0和N1施加条件下的植被盖度，但是相对于N2盖度无明显变化。氮钾 固 定 单 独 施 加 磷 肥（N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2）时，植被盖度可以达到60.37%、73.35%、76.38%、73.64%，随着磷肥施加量的增多，植被盖度会先增加再减少，但是P2 施肥量情况下的植被盖度相对于P0 更高，在P1 和P3 情况下则无明显变化。氮磷固定单独施加钾肥（N2P2K0、N2P2K1、N2P2K2、N2P2K3）时，植被盖度可以达到63.04%、64.01%、76.40%、63.65%，随着钾肥施加量的增多，植被盖度会先增加再减少，K0、K1和K2、K3四种施肥量情况下，植被盖度无明显差异变化。由此可见，磷肥可以增加植被盖度，而钾肥的影响并不明显，其中N3P2K2施肥处理时，植被盖度可以达到最高。

2.3 植物多样性

施肥既能够改变退化植被密度、盖度，也能够改变生物多样性。研究显示，不同施肥条件下植被群落物种丰富性、Pie均匀度指数和Sim、S-W物种多样性指数具有变化。磷钾固定单独施加氮肥（NOP2K2、N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2）时，Sim 指数可以达到0.470、0.316、0.231、0.200，随着氮肥施加量的增多，该指数逐渐下降；S-W指数可以达到0.470、0.316、0.231、0.197，随着氮肥增多该指数下降，Pie 指数可以达到1.029、0.678、0.501、0.448，随着氮肥增多该指数下降。氮钾固定单独施加磷肥（N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2）时，Sim 指数可以达到0.479、0.319、0.231、0.219，随着磷肥施加量的增多，该指数逐渐下降；S-W 指数可以达到0.479、0.319、0.231、0.219，随着磷肥增多该指数下降，Pie 指数可以达到0.986、0.683、0.501、0.512，随着磷肥增多该指数下降。氮磷固定单独施加钾肥（N2P2K0、N2P2K1、N2P2K2、N2P2K3）时，Sim指数可以达到0.378、0.320、0.231、0.250，随着钾肥施加量的增多，该指数逐渐下降；S-W 指数可以达到0.377、0.321、0.232、0.250，随着钾肥增多该指数先下降再增加，Pie 指数可以达到0.698、0.776、0.501、0.551，随着钾肥增多该指数下降后在上升。由此可见，随着氮磷钾肥料施加量的不但增多，植被物种多样性不断下降。

综上，施肥是草地治理重要措施，其会影响植物群落结构，研究表明，氮肥可以增加植被密度，磷钾肥不会影响植被密度，这是由于植物退化严重后的草地在施肥后土壤氮素养分可以为植物提供营养。氮磷非可以提高植被盖度，钾肥则不会影响盖度，也就是说，增加氮肥和磷肥施加量可以提高植物群落盖度。施肥量可以降低植被物种多样性，氮肥和磷肥混合施加能够降低草地群落相关指数，这是因为随着施肥量上升，草地中的优势物种生长能力提高，群落占据主导位置，群落结构逐渐单一化，物种多样性也随之减少。

3 施肥对土壤理化性质影响

土壤理化性质可以营造良好的土壤环境，并为植物生长提供必备应用元素。施肥可以补充土壤缺乏的营养物质，保证土壤持续生产力，维持稳定增产。研究显示，施肥过程中土壤溶度、总孔度以及含水量无明显影响，这是由于土壤物理性质在短期施肥条件下相对稳定，并不会发生变化，这也就表明施肥对土壤影响仍然需要展开深入研究。

而对于土壤pH值来说，有研究发现，施加氮肥达到最大量时，pH 数值会降低，这是由于氮素可以促进植物根系吸收土壤阳离子，进而产生更多氢离子，进而使土壤pH值下降，导致土壤酸化，进而影响土壤品质。对于土壤有机质含量而言，施加氮肥达到最大量时，0～10cm范围内的土壤有机质含量会明显上升，这就表示施加氮肥量最大情况下可以提高0.10cm 土层范围内的有机质含量，这是由于氮肥有限作用于这一范围内土壤。对于土壤全氮而言，施加氮肥达到最大量时土壤全氮的含量会明显提升。对于土壤速效磷以及速效钾而言，研究显示，施加磷肥和钾肥达到最大量时速效磷以及速效钾含量有明显提升，这是由于土壤磷钾元素随着施肥量增多而不断增加，可以提高土壤速效养分。因此，适当施加肥料可以增加土壤养分，氮磷钾肥可以明显影响0～20cm土层内的土壤有机质、pH值、全氮、速效磷、速效钾，不同肥料施加可以降低土壤酸碱度，增加有机质和全氮含量，并提高土壤的速效养分。

4 结束语

综上所述，随着施肥量的增多，物种和植物会有明显变化，而通过施肥可以提高牧草质量，增强土壤全氮含量，提高植被密度、盖度，有利于植被群落保护以及土壤恢复。