滇中云南松林下的土壤条件及其细根生物量分布状况

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目录摘要 (1)前言 (2)1. 研究地区和研究方法 (2)1.1 研究地区 (2)1.1.1样点的介绍 (2)1.1.2样地的设置 (3)1.2 样品的采集 (3)1.3 样品的处理 (4)1.4 土壤容重和土壤含水率计算 (4)2. 结果与分析 (4)2.1 云南松林下土壤条件 (4)2.1.1容重状况 (4)2.1.2土壤含水率 (5)2.2 云南松细根生物量分布特征 (6)2.3 土壤容重、土壤含水率、细根生物量之间的相关性分析 (8)3. 讨论与结论 (9)致谢 (9)参考文献 (9)滇中云南松林下的土壤条件及其细根生物量分布状况**(云南大学生命科学学院)摘要:为揭示云南松(Pinus Yunnanensis)林下土壤条件和云南松细根生物量分布状况,分别在云南省玉溪市华宁县、云南省曲靖市罗平县、云南省昆明市嵩明县三个样点设置云南松代表样地30个,分别在每一个样地土深100cm内分五层取样,对取得的土样进行湿重、干重的测量和细根生物量的测定,并对土壤容重的变化趋势,土壤含水率的变化趋势,细根生物量的分布状况以及土壤容重、土壤含水率和细根生物量之间的相关性进行统计与研究,结果表明:松林下土壤容重随着土壤深度的增加而递增;林下土壤含水率随土壤深度的增加而增加,含水率的值在(18.07±3.70)%-(21.80±4.65)%之间;土壤细根生物量的分布随着土壤深度的增加而降低,且主要分布在0-30cm层;云南松细根生物量和土壤容重之间整体都存在较强的负相关性,并且最高相关系数达到了-0.994,云南松根生物量和土壤含水率之间有一定的负相关性,相关系数在-0.586到-0.907之间。

关键词:云南松林;土壤容重;土壤含水率;细根生物量Abstract: In order to reveal the conditions of the soil of Pinus Yunnanensis forests and the biomass distribution of their root, we selected three respective forest fields in three Counties in Yunnan province: Huaning, Luopingand, Songming and setted thirty typical points there. Each dug a upright hole at the depth of 100cm, and got our soil samples from five average parts there. Back to the lab, we measured the wet and dry weights, along with their thinner root biomasses. After that, we gathered and analyzed our data, so as to know the trends of soil bulk density, soil moisture, root biomass distribution and also the relationship among soil bulk density, soil moisture content and root biomass are input to statistical analysis.According to our results, the bulk density of the pine forest soil, same as the soil moisture, gets highe r with the increase of the soil’s depth, the values of the moisture1content spread between (18.07±3.70)%-(21.80±4.65)%; thinner root distributes less with the soil gets deeper in the 0-30cm layer. And there is a strong negative correlation between Pinus Yunnanensis root biomass and soil bulk density, and the highest correlation is -0.994. And a general negative correlation between Pinus Yunnanensis root biomass and soil moisture content, coefficient from -0.586 to -0.907.Keywords: Pinus Yunnanensis forest; soil bulk density; fine soil moisture; root biomass.前言云南松属松科松属裸子植物,在云南比较常见,为喜光性强的先锋物种,适用于荒山荒地造林;云南松是我国西南地区主要用材树种之一,也是云贵高原上常见的主要针叶树种,为我国西部偏干性亚热带的典型代表群系,分布以滇中高原为中心(姜磊等, 2008);云南松林占云南省林地总面积的52%、有林地蓄积的32%,是云南省的最主要森林植被类型之一(云南森林编写委员会, 1986)。

从20世纪80年代开始,就有一些对云南松根系方面的研究,结果表明,云南松林随林龄增长,根生物量在变化(党承林和吴兆录, 1991; 邓坤枚等, 2005; 蔡年辉等; 2011);还有国外学者研究云南松根系对土体的加固作用(Yue Zhou& Jackson R B, 1997)。

另外,有学者对其他植物根系分布规律进行研究(张宇清等, 2002; 张宇清等, 2006; 张宇清等, 2006; 马姜明等, 2010);还有学者研究其他植物森林类型根系分布与土壤性质的关系(黄林等, 2012)。

但缺乏对云南松林下土壤和云南松细根生物量分布相关性的研究,本文就是以云南松为对象,试图探究以下问题:云南松林下土壤条件和云南松细根生物量在土壤层中分布状况以及云南松林下土壤条件与云南松细根生物量的关系。

希望通过此研究,能更加了解云南松林林下土壤条-态建设提供基础依据。

1. 研究地区和研究方法1.1 研究地区1.1.1样点的介绍在云南省境内选择三个地段,分别是玉溪市华宁县,曲靖市罗平县,昆明市2嵩明县,在其中选择代表样地进行测量和统计分析。

云南省玉溪市华宁县地处滇中高原湖盆区的南缘,属中山类型地貌;具体样点的经纬度坐标为(24°11′N, 102°53′E),海拔1778-1797m,样地森林的建群种为云南松。

云南省曲靖市罗平县地处云南省东部,滇、桂、黔三省结合部,素有“滇东门户”之称,在该县设置的样地具体经纬度坐标为(25°01′N, 104°25′E),海拔为1284-1381m,样地森林建群种为云南松。

云南省昆明市嵩明县是云南省昆明市辖近郊县,踞牛栏江、盘龙江、南盘江“三江之源”,地处滇中腹地,在该县设置的样地具体经纬度坐标为(25°16′N-25°17′N, 102°57′E-102°58′E),海拔为2006-2052m,该样地的建群种为云南松,样地内乔木层为纯云南松。

1.1.2样地的设置每个样点设置3个重复样地,样地间距至少100m,在玉溪市华宁县选出具有代表性的两个样点6个样地、曲靖市罗平县设置一个样点3个样地、昆明市嵩明县设置七个样点21个样地,并对样地内600m2(或1000m2)的云南松进行胸径、树高、存活状态进行统计。

在华宁县选择的样地中,每个样地对样地600m2面积内的云南松进行统计,各样地中乔木层为纯的云南松林,该地段的云南松平均树高为11.32m,平均胸径为47.09cm;在罗平县选择的样地中,每个样地对样地1000m2面积内的云南松进行统计,样点内各样地中乔木层99%为云南松,伴生树种有少量的杉木(Cunninghamia lanceolata),罕见种有槲栎(Quercus aliena),麻栎(Quercus acutissima),毛叶柃木(Eurya japonica),该地段的云南松平均树高为12.23m,平均胸径为50.95cm;在嵩明县选择的样地中,每个样地对样地1000m2面积内的云南松进行统计,样点内各样地的乔木层为纯的云南松林,地段内云南松平均树高为9.48m,地段内云南松平均胸径为50.53cm。

1.2 样品的采集采样日期为2012年11月21日至2012年12月25日期间,分别在华宁县,罗平县,嵩明县的30个样地内选择云南松植被结构和云南松林下土壤兼具代表性的地段,作为采土点,挖一个大的土壤剖面,深至100cm,按照0-10cm,10-20cm,320-30cm,30-50cm,50-100cm分五层,每层随机用环刀取三个样品。

采样过程中将环刀托放在已知重量的环刀上,将环刀刃口向下垂直压入土中,直至环刀筒中充满土样为止。

用铁铲将环刀周围的土壤铲去,在环刀下方切断,取出环刀,使环刀两端均留有余出的土壤。

擦去环刀周围的土,并用小刀细心地沿环刀边缘分别削去两端多余的土壤,使土壤与环刀容积相同。

在取样的过程中每一个操作步骤都要确保不扰动环刀内的土壤,要做到保持土样的自然状态(孔凡伟, 2010)。

1.3 样品的处理在取得样品后,对每一个样品精心挑选细根系,并尽快进行土壤湿重称重,记为M1,湿重称重后,进行烘干处理,将样品放入(105±2)℃的烘箱内6-8小时至恒重后,将样品冷却至室温再进行土壤干重称重,记为M2,最后,将挑出的细根系用精度为0.0001g的电子天平称重。

1.4 土壤容重和土壤含水率计算土壤含水率(w)是用土壤中所含水分重量占干土重的百分数表示,即:W=(M1-M2)/M1×100式中:W——土壤含水量(%);M1——土壤湿重(g);M2——土壤干重(g)。

容重g/cm3=M2/V式中:M2——土壤干重(g);V——环刀体积(cm3)(孔凡伟, 2010)。

实验数据用Excel 2007进行统计分析、作图和相关性分析。

2. 结果与分析2.1 云南松林下土壤条件2.1.1容重状况云南省华宁县、罗平县、嵩明县的三个地段样地中云南松乔木林下的土壤容重都随土壤深度增加呈递增趋势,且云南松林下土深100cm内土壤容重在(1.13±0.06)g/cm3至(1.49±0.01)g/cm3之间。