廣西國有東門林場土壤肥力分析

藍珠劍,覃林波,鐘志興

(1.廣西國有東門林場,廣西 崇左 532108;2.廣西國有高峰林場,廣西 南寧 530002)

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廣西國有東門林場土壤肥力分析

藍珠劍1,覃林波1,鐘志興2

(1.廣西國有東門林場,廣西 崇左 532108;2.廣西國有高峰林場,廣西 南寧 530002)

摘要：通過對廣西國有東門林場馬尾松林和杉木林地土壤養分測定分析,結果表明:土壤的pH值為4.20～5.50;有機質為1.20 %～4.00 %;速效N為3.79～ 22.50 mg/kg;速效P為0.24～1.01 mg/kg;速效K為4.7～21.95 mg/kg。根據廣西土壤養分含量等級劃分標準,認為該地區土壤中的大量元素(N、P、K),特別是大量元素(P、K)缺乏最為嚴重。對馬尾松、杉木林的土壤肥力狀況進行了比較分析,結果表明:馬尾松林地的土壤水穩性、自然含水量及土壤主要養分含量略大于杉木林;而杉木林則與此相反。

關鍵詞：馬尾松;杉木;土壤肥力

1調查樣地基本概況

實驗樣地位于廣西國有東門林場某分場,標準地位于山坡中上部,海拔350 m,坡33°～43°,土壤類型為砂頁巖發育形成的赤紅壤。標準地分別為杉木純林和馬尾松純林,所調查土壤命名為第四紀紅土,地形為丘陵,母巖和母質是砂頁巖,土壤類型是赤紅壤。土壤的形成主要由以下幾個因素綜合作用而形成的。

1.1母質因素

風化作用使巖石破碎,理化性質改變,形成結構疏松的風化殼,其上部可稱為土壤母質[1]。如果風化殼保留在原地,形成殘積物,便稱為殘積母質;如果在重力、流水、風力、冰川等作用下風化物質被遷移形成崩積物、沖積物、海積物、湖積物、冰磧物和風積物等,則稱為運積母質。成土母質是土壤形成的物質基礎和植物礦質養分元素(氮除外)的最初來源[2]。母質代表土壤的初始狀態,它在氣候與生物的作用下,經過上千年的時間,才逐漸轉變成可生長植物的土壤。母質對土壤的物理性狀和化學組成均產生重要的作用,這種作用在土壤形成的初期階段最為顯著。隨著成土過程進行得愈久,母質與土壤間性質的差別也愈大,盡管如此,土壤中總會保存有母質的某些特征。

1.2氣候因素

氣候對于土壤形成的影響,表現為直接影響和間接影響兩個方面。直接影響指通過土壤與大氣之間經常進行的水分和熱量交換,對土壤水、熱狀況和土壤中物理、化學過程的性質與強度的影響。通常溫度每增加10 ℃,化學反應速度平均增加1～2倍,溫度從0 ℃增加到50 ℃,化合物的解離度增加7倍[3]。在寒冷的氣候條件下,微生物分解作用非常緩慢,使有機質積累起來;而在常年溫暖濕潤的氣候條件下,微生物活動旺盛,全年都能分解有機質,使有機質含量趨于減少。氣候還可以通過影響巖石風化過程以及植被類型等間接地影響土壤的形成和發育。一個顯著的例子是,從干燥的荒漠地帶或低溫的苔原地帶到高溫多雨的熱帶雨林地帶,隨著溫度、降水、蒸發以及不同植被生產力的變化,有機殘體歸還逐漸增多,化學與生物風化逐漸增強,風化殼逐漸加厚 。

1.3生物因素

生物是土壤有機物質的來源和土壤形成過程中最活躍的因素。土壤的本質特征——肥力的產生與生物的作用是密切相關的。土壤表面在適宜的日照和濕度條件下滋生出苔薛類生物,它們依靠雨水中溶解的微量巖石礦物質得以生長,同時產生大量分泌物對巖石進行化學、生物風化;隨著苔蘚類的大量繁殖,生物與巖石之間的相互作用日益加強,巖石表面慢慢地形成了土壤;此后,一些高等植物在年幼的土壤上逐漸發展起來,形成土體的明顯分化。在生物因素中,植物起著最為重要的作用。綠色植物有選擇地吸收母質、水體和大氣中的養分元素,并通過光合作用制造有機質,然后以枯枝落葉和殘體的形式將有機養分歸還給地表。不同植被類型的養分歸還量與歸還形式的差異是導致土壤有機質含量高低的根本原因。動物除以排泄物、分泌物和殘體的形式為土壤提供有機質外,有些動物如蚯蚓、白蟻還可通過對土體的攪動,改變土壤結構、孔隙度和土層排列等。微生物在成土過程中的主要功能是有機殘體的分解、轉化和腐殖質的合成。

2調查內容及方法

調查分為兩組,第一組主要負責杉木人工林的采樣設計和記錄,并將所得樣品進行室內測定;第二組主要負責馬尾松人工林的采樣設計的記錄,并進行室內測定。分別在立地條件一致的馬尾松、杉木林地中選取 20 m×20 m 標準地各3塊,測定并記錄各林分樹木的樹高和胸徑,在標準地內選擇具有代表性的采樣點,按A0層、A1層、B1層和B2層分層采集土壤樣品,用環刀(體積100 cm3) 采集原狀土壤,同一樣點不同土層重復2次。土壤水分物理性質采用環刀法,各項目均按常規分析方法進行。將各小組所得數據進行統計分析(表1)。

表1　土壤養分分析表

3結果與分析

3.1不同林分類型的土壤孔隙和松緊度狀況

土壤容重是指在自然狀態下,每單位體積土壤的干重,通常用g/cm3來表示。馬尾松林的土壤容重比杉木林高0.05 g/cm3,而孔隙度則比杉木木的要低3.33 %。通過表2和表3的比較則說明馬尾松其土壤比較緊,松緊程度為稍緊,不太利于植物的生長;而杉木林則為適度,比較有利于植物的生長。

表2　土壤密度與松緊度的關系

土壤孔隙狀況直接影響土壤通氣、透水及根系的穿插,可反映土體構造狀況,是土壤肥力的重要指標之一。馬尾松林和杉木林相比(表4),馬尾松林總孔隙度則低3.33 %,這表明杉木林地土壤構造比較疏松,容蓄能力較強。說明杉木林地更有利于林地水土保持和林木的生長發育。而在馬尾松林中,林地土壤較為緊實,土壤通氣透水性能相對較差,不利于林地水土保持和林木的生長。

3.2不同林分類型的土壤水分狀況、土壤質地、總孔隙度和pH值

土壤水分積極參與土壤物質的轉化和代謝過程,是土壤肥力的基本因素。不同林分類型也影響到林地的水分狀況、總孔隙度和pH值(表3) 。從表 3可以看出:杉木林的平均水分含量、總的孔隙度和PH值分別高于馬尾松林2.21 %、3.33 %和0.11 %。杉木林得馬尾松林的土壤質地基本一樣,都是粘土或粘壤土,基本無差別。但從平均孔隙度和平均容重可以看出杉木林的土壤結構較為疏松,通氣、透水性較好。

3.3不同林分類型的土壤養分狀況

杉木林和馬尾松林的林分結構、植被類型、蓋度等有所不同,林地枯落物歸還量以及土壤淋溶作用強度也不同導致土壤養分狀況的差異,直接影響林木的生長發育。表4的分析結果表明馬尾松林地表層土壤有機質、硝態氮、銨態氮、速效氮總量和速效K含量分別均比杉木林明顯增加;有機質含量、速效氮總量和速效鉀則分別比杉木林增加了0.33 %,6.14 %和1.27 %。可見,馬尾松林比杉木林更有利于土壤養分水平的維持與提高;而杉木林林地的土壤有機質、土壤速效養分和全氮量有所偏低。杉木林速效P的含量比馬尾松的略高一些,但基本上無差異。馬尾松的各養分含量分部不均勻,而杉木林的養分則相對穩定。從這點上看杉木林比較有利唯持養分含量的穩定性,但養分含量則相對較少,不利土壤肥力的保持與提高。

表3　不同林分類型的土壤水分狀況、土壤類型

表4　土壤養分分析表

中圖分類號：S7

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944(2016)01-0045-02

作者簡介：藍珠劍(1988—)，男，瑤族,廣西河池人,助理工程師,主要從事營林和伐區規劃調查設計工作。

收稿日期：2015-12-03