不同植被类型土壤理化性质研究
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２０１４年５月防 护 林 科 技Ｍａｙ，２０１４第５期（总１２８期）Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｆｏｒｅｓｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．５（Ｓｕｍ Ｎｏ．１２８）
文章编号：１００５－５２１５（２０１４）０５－００２０－０３
收稿日期：２０１４－０２－１２
作者简介：向光志（１９７３－），男，工程师，
从事林业技术
推广及营造林工作．
不同植被类型土壤理化性质研究向光志，杨志训，秦连岗（贵州省金沙县林业局，贵州毕节５５１８００）
摘 要：采用样方法，研究了不同植被下的土壤理化性质。结果表明：马尾松纯林的土壤密度显著大于刺槐纯林和马尾松＋刺槐混交林，但田间持水量和总孔隙度最小；马尾松纯林有效钾含量最高，刺槐纯林最低；马尾松纯林有效磷、碱解氮、有机质最低，刺槐纯林与马尾松＋刺槐林没有显著差异；马尾松＋刺槐ｐＨ值最高，马尾松纯林和刺槐纯林之间没有显著差异；各植被土壤碱解氮与有效钾呈显著负相关，有机质与有效钾、碱解氮及ｐＨ值呈显著正相关，有效磷和ｐＨ值呈显著负相关；马尾松＋刺槐林和刺槐纯林的田间持水量、总孔隙度、碱解氮、有机质、有效磷没有显著差异。从生态学的角度考虑，建议营造混交林，以便增加抗逆性，降低营林成本。关键词：马尾松；刺槐；纯林；混交林；土壤理化性质中图分类号：Ｓ７１４．２ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．１３６０１／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－５２１５．２０１４．０５．００６
Ｓｏｉｌ Ｐｈｙｓｉｃａｌ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ＴｙｐｅｓＸｉａｎｇ Ｇｕａｎｇｚｈｉ，Ｙａｎｇ Ｚｈｉｘｕｎ，Ｑｉｎ Ｌｉａｎｇａｎｇ
（Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ，Ｊｉｎｓｈａ Ｃｏｕｎｔｙ，Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｐｒｏｖ．，Ｂｉｊｉｅ ５５１８００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ ＆ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｍｅｔｈ－
ｏｄｓ．Ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｂｕｌｋ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ ｐｕｒｅ ｆｏｒｅｓｔ ｉｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｌａｒｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｐｕｒｅｆｏｒｅｓｔ ｏｆ Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａ ＆Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ＋Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｃａｐａｃｉｔｙ ＆ｔｏｔａｌ ｐｏｒｏｓｉｔｙ
ａｒｅ ｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍ；ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｉｓ ｍａｘｉｍｕｍ ｉｎ Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａｆｏｒｅｓｔ，Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａｉｓｍｉｎｉｍｕｍ；ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ａｖａｉｌａｂｌｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｏｆ Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ ｆｏｒｅｓｔ ｉｓ ｌｏｗｅｓｔ，Ｒｏｂｉｎｉａ
ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａ ａｎｄ ｍｉｘｅｄ ｆｏｒｅｓｔ ｏｆ Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ＋Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａ ｈａｖｅ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ；ｔｈｅ ｐ
Ｈ
ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ＋Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａｉｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ；ｔｈｅ ｐｕｒｅ ｆｏｒｅｓｔ ｏｆ Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ ｈａｓ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆ－
ｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｕｒｅ ｆｏｒｅｓｔ ｏｆ Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａ．Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｌｋａｌｉ－ｈｙｄｒｏｌｙｓａｂｌｅｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｓｈｏｗ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ，ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ，ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ，ａｖａｉｌａｂｌｅｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｐＨ ｉｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅ，ｔｈｅ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｎｄ ｐＨ ｉｓ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｒｅｌａｔｅ．Ｔｈｅ ｆｉｅｌｄｗａｔｅｒ ｃａｐａｃｉｔｙ，ｔｏｔａｌ ｐｏｒｏｓｉｔｙ，ａｖａｉｌａｂｌｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ，ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｏｆ Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａ ａｎｄＰｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ＋Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａ ｈａｖｅ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ．Ｆｒｏｍ ａｎ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｖｉｅｗ，ｉｔ ｉｓ ｓｕｇ－
ｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ｍｉｘｅｄ ｆｏｒｅｓｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｂｕｉｌｔ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｏｓｔ ｏｆ ｓｉｌｖｉｃｕｌｔｕｒｅ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ；Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａ；ｐｕｒｅ ｆｏｒｅｓｔ；ｍｉｘｅｄ ｆｏｒｅｓｔ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
森林植被是影响土壤理化性质的重要因素，探讨不同植被类型与土壤理化性质的关系，对合理利用土壤和经营人工林具有重要意义。笔者根据自己的工作经验，对马尾松纯林、刺槐纯林、马尾松＋刺槐混交林的土壤理化性质进行了研究，为当地造林提供科学依据。１ 材料与方法１．１ 试验地概况试验地位于金沙县，地理坐标为１０５°４７′
—
１０６°
４４′Ｅ，２７°０７′—２７°４６′Ｎ，属北亚热带湿润季风气
候，冬无严寒，夏无酷暑，无霜期长，昼夜温差大，雨量充沛，适宜多种作物生长。年均气温１２．５～１６．５
℃，年日照数平均１ ０９８ｈ，年无霜期平均２７５ｄ，年
平均降雨量１ ０５０ｍｍ
。采用时间为２０１３年５月。
１．２ 样地设置与采样在金沙县境内选择有代表性的马尾松纯林、刺槐纯林、马尾松＋刺槐混交林，每种类型划分３０ｍ×３０ｍ样地６块。在样地上挖掘土壤剖面，采集０～２０ｃｍ土壤混合样品５４份，重复３次，经风干去杂后过筛备用。１．３ 样品测定和分析土壤密度、田间持水量、总孔隙度采用环刀法测定；有效Ｐ采用双酸浸提法测定；有效Ｋ采用原子吸收分光光度计法测定；速效Ｎ用碱基扩散法测定；土壤ｐＨ值采用酸度计法测定；有机质采用重铬酸钾—外加热法。２ 结果与分析２．１ 土壤物理性质分析不同森林植被类型土壤的容重与孔隙度，受森林植被类型的影响。森林植被类型的不同，林地表层的枯落物构成及地下根系的生长发育状况，枯落物的分解等均存在差异，因而所造成的林地土壤物理性质也存在差异［１］。从表１可以看出，马尾松纯林、刺槐纯林、马尾松＋刺槐林的土壤密度分别为１．６３、１．４９、１．４４ｇ·ｃｍ－３。方差分析表明不同类型林地土壤密度有显著差异，其中马尾松纯林的土壤密度显著大于其他２种林地。根据前人的研究成果，一般土壤密度在１．１４～１．２６ｇ·ｃｍ－３之间较有利于多数植物根系的正常生长，当土壤密度达到１．４０～１．５０ｇ·ｃｍ－３时，植物根系难以进入，而大于１．６０ｇ·ｃｍ－３时，已是植物根系穿插的临界点［１－５］。
从研究数据可以看出，马尾松纯林土壤密度偏大，在一定程度上影响马尾松的生长。方差分析表明，在田间持水量方面，马尾松纯林和刺槐纯林及马尾松＋刺槐林之间有显著差异，其中马尾松纯林值最小，而刺槐纯林和马尾松＋刺槐林之间没有显著差异。总孔隙度的状况和田间持水量相同。表１ 各植被恢复类型下土壤水分—物理性质植被类型土壤密度／ｇ·ｃｍ－３田间持水量／％总孔隙度／％
马尾松纯林１．６３±１．０３ａ２１．１３±２．１２ａ４４．９５±０．９８ａ
刺槐纯林１．４９±１．１１ｂ３０．７０±２．４７ｂ５１．０９±２．８７ｂ
马尾松＋刺槐１．４４±３．４５ｃ２８．３６±１．６４ｂ４９．４８±１．７７ｂ
注：同列不同字母表示差异显著，Ｐ＜０．０５，下同
２．２
化学性质分析
由表２可以看出，马尾松纯林、刺槐纯林、马尾松＋刺槐林有效钾平均值分别为２２１．５
、１１７．５、
１９６．５ｍｇ·ｋｇ
－１，其中马尾松纯林有效钾含量最
高，刺槐纯林最低；马尾松＋刺槐林有效磷最低，为０．７４ｍｇ·ｋｇ－１，刺槐纯林最高，为２．５９ｍｇ·ｋｇ
－１；
刺槐纯林碱解氮最高，为７４．５ｍｇ·ｋｇ
－１，马尾松纯
林最低，为５９．３ｍｇ·ｋｇ－１，马尾松＋刺槐林ｐＨ值最高，马尾松纯林和刺槐纯林之间没有显著差异；刺槐纯林有机质含量最高，马尾松纯林最低，原因在于刺槐林属于阔叶落叶林，能够积累较多的有机质，因此有机质和碱解氮含量较高。
表２ 土壤速效养分及有机质林型有效钾／ｍｇ·ｋｇ－１有效磷／ｍｇ·ｋｇ－１碱解氮／ｍｇ·ｋｇ－１有机质／ｇ·ｋｇ－１
ｐＨ
马尾松纯林２２１．５±３．５６ａ２．５１±１．８９ａ５９．３±０．９８ａ２６．３２±１．６９ａ６．６±５．０２ａ
刺槐纯林１１７．５±２．９０ｂ２．５９±４．３２ｂ７４．５±２．７１ｂ３４．９５±１．１２ｂ６．３±２．０９ａ
马尾松＋刺槐林１９６．５±２．１１ａ０．７４±２．５６ｂ６６．１±１．３４ｂ２８．３６±２．１８ｂ８．５±１．９０ｂ
由此可见，不同森林植被类型对土壤养分状况具有较大影响，并且对上层土壤影响较大，马尾松纯林能够促进有效钾的增加，刺槐纯林和马尾松＋刺槐能够促进有效磷、碱解氮及有机质的增加。表４ 各养分含量相关性分析碱解氮有效钾有效磷ｐＨ有机质有效钾－０．９００ ２２＊１有效磷０．９２０ ５５＊－０．６５８ ６ １ｐＨ－０．６４３ ２４ ０．２４５ ６５４－０．８９１ ２２＊１有机质０．９２１ ５３＊＊０．９８７ ８２７＊＊－０．５３３ ５３ ０．０９１ ８７６＊＊１ 注：﹡﹡表示Ｐ＜０．０１水平差异显著，﹡表示Ｐ＜０．０５水平差异显著２．３ 养分含量之间的相关性分析对０～２０ｃｍ土层土壤养分的相关分析结果见表４。碱解氮与有效钾呈现显著负相关，有机质与有效钾、碱解氮及ｐＨ值呈显著正相关，说明有机质在保存和吸收土壤养分方面有重要作用，这与前人的研究结果一致［６］。
有效磷和ｐＨ值呈显著负相
关，说明随着ｐＨ值的升高，有效磷含量降低。养分
