四明山區域不同經營模式下土壤性質分析

李金朝，李東賓

（1.寧波城市職業技術學院，浙江 寧波 315400；2.寧波市林場，浙江 寧波 315440）

土壤是最珍貴的自然資源之一，地球表面1 cm厚土壤的形成平均需要300～500 a的時間。不合理的人類活動導致的土壤質量退化，地形起伏的丘陵山地，頻繁的人類活動更易導致不同程度的水土流失。四明山是寧波市重要的綠色生態屏障和飲用水保護區，具有極其重要的生態功能。自上世紀80年代，四明山區域竹、茶、果、花卉苗木栽培面積逐漸擴大，特別是花木，高峰時期種植面積達11.4萬畝，區域內80%的農戶從事花木行業[1]，頻繁耕作、表土裸露，導致水土大量流失，威脅到了四明山區域的生態安全與可持續發展。通過對四明山區域不同經營模式下土壤物理、化學、生物性質的分析，了解人類活動對于土壤質量的影響。

1 研究區域與方法

1.1 研究區域

研究區域位于浙江省余姚市四明山鎮境內，東經120°55′～122°16′，北緯 28°51′～30°33′，平均海拔在 700 m左右。氣候屬于典型的中亞熱帶季風氣候，光照充足，年降雨量1 900 mm[2]。區域內大部分母巖為砂礫巖，土壤以黃壤為主[3]。

1.2 樣地情況

2020年4月在調查與踏查的基礎上，分別選擇人為經營活動較少的黃山松林（SMl）、馬褂木林（SM2），擾動中等的毛竹林（SM3）、櫻花景觀林（SM4），人為耕作頻繁的紅楓櫻花套種林（SM5）與強度經營櫻花紅楓林（SM6），采集土壤樣品，樣地概況見表1。

表1 樣地概況

1.3 樣品采集與分析

參照《土壤環境質量監測技術規范》，每種林地利用類型在不同區域分別設置3塊20 m×20 m樣地，樣地內采取“S”布點，采集耕層（0～30 cm）土壤樣品。樣品采集后揀出雜草和碎石，混勻，按照“四分法”取1 kg土壤裝入采樣袋，帶回實驗室陰干。每塊樣地用環刀取2～3個樣品，帶回實驗室用以測定土壤物理性質。土樣風干研磨后過篩用以分析土壤化學性質和酶活性。

采用電位法測定pH值，環刀法測定土壤容重、總孔隙，烘干法測定田間持水量；重鉻酸鉀容量法測定有機質，EDTA-銨鹽滴定法測定陽離子交換量，凱氏法測定全氮，擴散法測定堿解氮，碳酸氫鈉熔融-鉬銻抗比色法測定全磷，鹽酸-氟化銨浸提鉬銻抗比色法測定有效磷，氫氧化鈉熔融-原子吸收分光光度法測定全鉀，乙酸銨-火焰光度計法測定速效鉀[4]。磷酸苯二鈉比色法測定磷酸酯酶，改良茚三酮比色法測定蛋白酶，氯化三苯基四氮唑比色法測定脫氫酶，硫代硫酸鈉滴定法測定蔗糖酶，高錳酸鉀滴定法測定過氧化氫酶，靛酚藍比色法測定脲酶[5]。

1.4 數據處理

采用軟件 Excel 2010對基礎數據進行統計整理分析，采用SPSS19.0軟件進行數據顯著性分析和主成分分析。

2 結果與分析

2.1 不同經營類型土壤物理化學性質

根據土樣分析結果，所測土壤質地均為壤土。土壤容重平均變化范圍為0.80～1.08 g·cm-3，土壤總孔隙度為59.41%～69.81%，田間持水量平均變化范圍為22.81%～26.79%。根據浙江土壤普查數據，黃壤容重為1.2 g·cm-3[6]。實踐生產得出壤土的孔隙度介于40%～50%，理想的土壤孔隙度略大于50%[7]。由表2可知，四明山區域不同經營類型土壤物理性質差異不大，總體來說，四明山區域土壤容重較小、孔隙度大，土壤較疏松。但仍舊可以看出人為經營活動較頻繁的土壤容重稍大、土壤總孔隙度略小。

表2 土壤理化性質

根據奉化志，四明山680 m以上山地的黃壤土pH 6.0～7.3[8]，相對于30年前，四明山土壤pH較大幅度降低，但仍屬于比較典型的山地黃壤。

浙江省黃壤有機質含量平均為5.83%、全氮含量（0.247±0.153）%、全磷含量 0.050%、全鉀含量（1.96±0.72）%[6]。由表2可知，四明山各經營類型土壤有機質、全磷、全鉀均較高。人為經營活動較少的SM1、SM3、SM2土壤有機質含量遠高于SM5、SM6。有機質很高的土壤一旦進行集約耕作，有機質碳和氮的量就開始下降[9]，因此SM5、SM6土壤有機質含量最低。SM1、SM3有機質含量高于SM2，可能由于SM1、SM3林下枯落物分解較慢，SM3高于SM2也有可能是受到人工施肥的影響。在這些經營類型中，土壤全氮、全磷含量與土壤有機質含量并沒有呈緊密的正相關，可能是受到了頻繁施肥的影響，或者與耕墾活動以及有機質殘體的歸還有關，同時還和土壤物理化學性質以及元素的特征有關。

對于植物可以直接吸收利用的堿解氮、速效磷而言，SM5與SM6兩種經營年限較長、耕墾頻率較高的土壤含量要明顯高于其它類型，這與化肥的施用密切相關。此外，磷在土壤中的移動極微[9]，可能是土壤全磷與有效磷含量遠高于其它經營類型的原因之一。而大量的堿解氮、速效磷和速效鉀若隨表土流失，則可造成污染與水體富營養化。

土壤陽離子交換量反映土壤保持養分的能力，與土壤中膠體的數量有關。四明山幾種經營類型的土壤都屬于保肥力中等的土壤類型。但總體來說，干擾少的、具有良好枯落物組成與結構的SM1、SM2、SM3土壤陽離子交換量略大一些。

2.2 不同經營類型土壤酶活性

土壤酶主要由微生物分泌，是分解底物的催化劑，推動著土壤物質分解和養分的轉化，對CNP元素的平衡協調情況產生顯著影響。脫氫酶、過氧化氫酶屬于氧化還原酶類，促使過氧化氫對各種化合物的氧化，催化對生物體有毒過氧化氫的分解[10]。脲酶、蛋白酶、蔗糖酶和磷酸酶屬于水解酶類，催化蛋白質和纖維素這種高分子物質。

根據表3，可以明顯看出：不論是哪一種類型的酶SM1、SM2、SM3均高于 SM4、SM5、SM6?？梢苑从橙祟惛蓴_頻率低的土壤的總生物學特征和肥力狀況具有明顯優勢。

表3 不同經營類型土壤酶活性

3 結論

（1）對四明山不同經營類型土壤性質進行分析，發現四明山不同經營類型平均有機質、全氮、全磷含量均較高，具有較好的肥力供應潛力。

（2）人為干擾較少的經營類型的土壤，物理、化學和生物學性質均要好于干擾較大的經營類型。

（3）山林地土壤被開墾后，會造成地面裸露與土壤侵蝕，土壤有機質分解加劇，因此經營活動頻繁的土壤有機質下降。但由于施肥的影響，全N、全P以及堿解氮、速效磷、速效鉀分布規律不同于自然土壤，且在經營活動頻繁的土壤中含量偏高。