当前世界环境

介绍

土壤本身是几个陆地生态系统的关键元素，它拥有巨大的生物多样性，无论是物种丰度还是功能。土壤是植物生长的生物介质(Ghorade, 2013)。至关重要的事实是，水覆盖了大约71%的地球表面，大约3%的水是淡水。在这些大约3%的水中，2.5%的水是在南极洲可用的固体形式，即冰(Bhadra et al.， 2014)。水在不同经济部门的发展中发挥着至关重要的作用，包括农业、畜牧业、林业、工业发电、渔业和其他创新活动(Bouslah等)。2017)．此外，在河床上露天排便、生物医学废弃物的释放等人工活动增加了河流中有害致病菌和原生动物的数量(Pardeshi和Baidya, 2015)。

森林土壤是决定森林生态可持续效率的重要因素。土壤肥力通常与土壤优势和土壤条件有关(Ajgaonkar, 2017)。具有良好物理和化学特性的林地对于维持地球生态系统的效率和保持环境优势的驱动过程至关重要(Dar, 2018)。决定土壤性质的因素有很多，例如pH值、养分水平和有机含量。这些元素可以根据土壤中生长的植物类型和地理位置而变化(Lamture 2015)。陆地生态系统的土壤特性依赖于各种非生物和生物成分，它们在空间和季节上都有波动(Peverill, 1999;Dar, 2018)。在非生物因子中，表层土壤离子含量、溶蚀性、碳、氮和绝对磷在空间尺度上波动较大。一些额外的因素，如大气、地形、地质、土壤质地、土壤水分和植物群落结构也会影响土壤组成(Maria,2004;中国人,2008)。戈塔拉森林的温度在27.5-30.5之间⁰C，在雨季，正常降雨量约为600毫米(吉特et al .,2012)。理化性质是了解植物多样性的重要因变量。本研究侧重于土壤的物理化学参数。土壤质地，土壤水分含量，水持量，pH值，EC（电导率），土壤有机碳，可用氮，可用钾和可用磷。

材料和方法

研究区

Gautala自然保护区被誉为“Gautala Autramghat野生动物保护区”，是一片干燥的落叶林。它位于马拉瓦达地区奥兰加巴德区西北路径。它占地约261平方公里。它覆盖了197平方公里。奥兰加巴德地区的领土和64平方公里。Jalgaon地区的一公里领土。它的位置在东经740,55 '⁰，北纬190,54’，海拔1904英尺(Naik,1998;Kshirsagar, 2012)。

图1:显示了研究区域。 点击这里查看图

图2:显示了从Gautala保护区森林中选择的15个地点。 点击这里查看图

在2017-2018年的雨季、冬季和夏季三个不同季节，在Gautala保护区森林的15个不同地点采集了土壤样本。由于大部分微生物生物量都存在于表层，因此取样地点在0-30 cm土层内。土壤样品是用无菌刮刀无菌采集的，并收集在贴有适当标签的无菌密封袋中。土壤样品风干并手工均质。此外，使用2mm网格筛分土壤进行物理化学分析。根据标准技术，在实验室进行土壤理化分析。使用Walkley and Black(1934)方法估算总有机碳。利用Stanford and smith(1978)、Kjeldahl氮(Jackson, 1958)的指定方法对有效氮进行评估。可用磷由奥尔森估算et al。, 1983年。土壤pH值用pH计(Eco pH)测定，EC值用电导率计测定。LMCM20)。土壤质地采用湿法测定，土壤颜色采用孟塞尔图测定。在其他参数中，持水能力(WHC)和水分含量的分析方法由(Blacket al .,1965年,钱德拉et al .,2016）.所有测定方法重复三次，用平均值来获得样品的描边。

统计分析

为了分析所有参数的结果，在每对参数之间进行相关测试。所有三个季节都分开进行的相关试验分析所有参数之间的季节明智相关性。有许多方法可以获得季节性指数。目前选择的季节性指数（SI）计算方法是“平均值的方法”。为了分析土壤参数季节性变化，季节性指数为每个季节确定。季节性指数（SI）用于多雨，冬季和夏季显示特定季节的平均百分位数。使用统计和定性数据分析软件I. R Studio进行分析。

简单平均法

这是测量时间序列季节变化的最简单方法。季节指数的计算方法如下:将每个季节的平均值表示为总平均值的百分比，得到不同时期的季节指数x即不同时期的季节指数为;


i的季节指数^th季节,

因此,

因此，季节指数是，

相关方法

Karl Pearson相关方法用于测量两个数字和连续变量之间的关系的强度。由于参数的结果是连续的并且通常分布。因此，Pearson相关试验用于分析土壤参数。

结果和讨论

这项为期一年的研究(从2017年6月至2018年5月)收集了三个季节的数据，并分析了雨季、冬季和夏季的季节变化。结果表明，不同季节的理化性质存在显著差异。生态参数随调查区域的地理位置不同，在不同的季节有不同的变化。研究点森林土壤季节变化的理化特征如图2所示。森林土壤在所有三个季节都是微碱性的，pH、有效磷、有效氮和有效钾含量都很高(表2，3和4)。大部分测试参数在夏季略高于季风季节。样本地区收集的研究报告表明,土壤是棕色灰色,纹理是土壤砂质壤土和粉砂壤土Gautala储备森林(表1),结构对比土地利用区可能是因为之间的土壤浸出和砂沉积,考虑到海拔的变化和保护区不同地点起伏的森林地面，降雨期间的淤泥和粘土(Saeed, 2014)。Ganguliet al .,(2016)观察了土壤质地砂壤土，采集自印度两种不同的干燥落叶林，即Ballavpur野生动物保护区和Garhjungle west Bengal。土壤质地为砂壤土，与本研究结果基本一致。资料表明，土壤pH值从6.90扩展到7.54。其结果类似于一些土壤表面，因为河流和湖泊靠近某些目的地。在本研究中，12号试验点的pH值在雨季最大，为8.74，而在冬季，15号试验点最小，为6.63。pH值可能是由于温度的上升/下降，导致CO的增加/下降₂土壤的固定、微生物作用和自然问题的聚集/衰变(sivananet al .,1993)。Ali，(2017)报告称，土壤颜色的干燥落叶区发现灰色和棕色，这些与目前的结果相似，此外，这些结果总体上表明，在森林的不同土地利用区域，土壤质地有较小的变化。

Islam和Weil(2000)之前揭示了孟加拉国土地利用变化对典型Sal森林土壤性质的影响。随着森林向草甸和农田的转变，土壤含量、淤泥质物质、氮和有机碳均减少。Geer和Guide，(2001)陈述了古吉拉特邦纳拉扬萨罗瓦尔野生动物保护区土壤的质地特征。Horkar和Totey(2002)描述了马哈拉施特拉邦Navegaon国家公园土壤属性的深度差异。在本次调查中，4号点雨季持水量高，14号点夏季持水量低，雨季持水量最大，夏季持水量最小。因为在那个点有降水。这表明其具有固定的规律，即降水最极端，夏季最低，与降水直接相关(Jina)et al .,2011）.因此，土壤的持水能力非常高(吉特et al .,2012)。

它归因于丰富的垃圾沉积，较少放牧的影响，并且由于浓密树木阴影下的温度较低的矿化而导致的矿化低，因此由于有机物质的分解缓慢（Moore，1981; Mary等人。，2006）。电导率值的当前结果范围为0.10至0.44（MS）。有机材料的增加导致土壤导电率的增加（Shirinfekret al .,2007)．Chaudhari(2013)报告的电导率值与结果相似，即在0.08 ms至1.15 ms之间，该值建议正常土壤。不同样品间土壤化学性质差异显著，主要表现在养分水平上。雨季4号点有机碳含量最高(2.18%)，冬季6号点有机碳含量最低(0.32%)。各站点有机碳含量平均值见表4。冬季4号点的有效氮范围为250.88，这可能是因为有效有机质含量较高(Shourkaieet al .,2007)．地点1的最低记录值为28.36。根据调查，土壤养分一般在春季和晚春可得，夏季温度和水分好，矿化快(Groganet al .,2003;艾哈迈德et al .,2011）.Pena-claroset al .,(2012)报道有机碳和氮与植被结构密切相关。有效磷值为1.45 ~ 45.16 (kg/ha)，有效钾值为54.12 ~ 238.18 (kg/ha)。有效磷的低值出现在雨季，因为淋溶雨和土壤侵蚀(Mohd, 2015)。

SEMWAL.et al .,（2009年）在调查中陈述了可用的磷在冬季最多被发现，解释是冬季发生的矿物质的积累。它是由于浓密植被的存在，提供土壤足够覆盖，从而降低土壤微观和常规营养素的损失，这对植物生长和能量通量必须较少，因为草地上较少植被覆盖（iwaraet al .,2011）.在未受干扰的地点，植被的扩散是更多和更少的阳光渗透，以这种方式带来较少的湿度损失通过蒸发(Faruqiet al .,2013)。氮、磷和钾被认为是土壤中必不可少的常量养分，通常对植物生长的必要性和执行力至关重要(Pandey, 2018)。目前对保护区土壤含量百分比的研究结果与以前的报道相一致。

统计关系

土壤持水量在夏季比季节性而平均低7%,在雨季季节性平均高出5%,夏季水分含量比季节性平均少6%,高出4%在下雨,pH值几乎相同的季节。因此，没有季节变化。夏季的平均电导率比季节平均低8%。夏季和雨季的平均有机碳(%)变化不显著，冬季的平均有机碳(%)比季节平均低3%。雨季和夏季有效氮的平均变化约为16%。冬季有效磷平均值比季节平均值低5%。速效钾在雨季比季节平均高8%，在夏季比季节平均低6%(表5)et al .,(2012)报告有机碳含量为1.7%，来源于印度Jambughoda野生动物保护区的土壤。

图3显示了雨季土壤参数的相关分析。 点击这里查看图

图4冬季土壤参数的相关分析。 点击这里查看图

图5:夏季土壤参数的相关分析。 点击这里查看图

表1:物理参数的季节性结果 点击这里查看图

表2:雨季理化参数分析 点击这里查看图

表3：冬季的物理化学参数分析 点击这里查看图

表4:夏季理化参数分析 点击这里查看图

表5显示了各季节的季节指数和所有土壤参数

i的季节性指数^th季节大于100表示I的平均值^th季节大于年季节平均。

** i的季节性指数^th季节小于100表示I的平均值^th季节小于每年的季节平均。

图6.1:显示季节指数的可视化。 点击这里查看图

图6.2:显示土壤质地季节性指数的可视化。 点击这里查看图

结论

结果表明，土壤理化参数均符合正常标准。它还负责gatala保护区森林优秀的植物群多样性和物理参数的研究，解释土壤的性质和肥力。土壤理化性质随土壤发育角度有季节性变化。土壤样品的理化参数在不同地点具有不同的意义。这是由于土壤中存在的各种参数的不规则状态造成的。这类土壤样品的观测有利于了解土壤样品中存在的不同参数的浓度。此外，卡尔·皮尔森相关分析结果表明，不同季节对土壤质量参数有不同的影响。总的来说，本研究给出了关于特定森林类型对土壤物理化学条件影响的基线结论。

致谢

作者要感谢森林部门批准在Gautala保护区的研究工作，并特别感谢Gautala保护区的野生动物工作人员在野外工作期间的帮助。

的利益冲突

作者之间没有任何利益冲突。

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