柯城区不同林分类型生态公益林土壤理化性质初步研究

2010-05-09 06:58吕明亮陈养飞方佐昭何风根
浙江林业科技 2010年2期
关键词:柯城区阔叶林衢州市

吕明亮,陈养飞,方佐昭,何风根

(1. 浙江省衢州市柯城区林业局,浙江 柯城 324000;2. 浙江省衢州市柯城区沟溪乡林业站,浙江 柯城 324000;3. 浙江省衢州市柯城区九华乡林业站,浙江 柯城 324000;4. 浙江省衢州市柯城区石室乡林业站,浙江 柯城 324000)

柯城区不同林分类型生态公益林土壤理化性质初步研究

吕明亮1,陈养飞2,方佐昭3,何风根4

(1. 浙江省衢州市柯城区林业局,浙江 柯城 324000;2. 浙江省衢州市柯城区沟溪乡林业站,浙江 柯城 324000;3. 浙江省衢州市柯城区九华乡林业站,浙江 柯城 324000;4. 浙江省衢州市柯城区石室乡林业站,浙江 柯城 324000)

对衢州市柯城区不同林分类型生态公益林的15块样地进行了土壤理化性状分析,结果表明,柯城区生态公益林土壤总孔隙度较大,通气性较好,P极度缺乏,K较低,N属于中等水平,pH值相对较低(4.5 ~ 5.5);几种林分中阔叶林和竹林的土壤总孔隙度、有机质含量相对较高,且阔叶林土壤全N、全P、全K、速效P、速效K含量均较高,其土壤肥力优于其他林分类型。

生态公益林;林分类型;土壤理化性质

土壤是森林生态系统的重要组成部分,是植物群落发生和发展的物质基础,植物群落又反过来影响着土壤性质和肥力状况[1]。合理利用土壤资源是林业可持续发展的关键,通过对土壤资源的合理利用,可使森林达到最大的生态效益,并保持或改善其生态环境,使土壤资源得以永续利用。通过对浙江省衢州市柯城区生态公益林不同森林类型的土壤的调查,研究不同林分与土壤的物理性质和化学性质的相互关系,以期为开展生态公益林功能评价及低效生态公益林恢复促进技术研究提供基础资料和技术依据。

1 调查地自然概况

调查地位于钱塘江上游、浙江省西部,118° 40′ 57″ ~ 118° 56′ 37″ E,28° 48′ 29" ~ 29° 11′ 36″ N。属亚热带季风气候区,具有明显的盆地特征,年平均气温16.3 ~ 17.3℃,年平均降水量为1 843 mm。柯城生态公益林区的土壤母质,主要是沉积岩类的紫色砂砾岩、炭质页岩、石灰岩,火成岩类的火山碎屑岩、花岗岩,片麻岩等;土壤类型:海拔650 m以上的山地多为黄壤,650 m以下的丘陵大部分为红壤。林区植被类型为杉木林、马尾松、竹林以及由麻栎、枫香、木荷、青冈等组成的阔叶林。

2 材料和方法

2.1 样地选取

在柯城区主要生态公益林区选取杉木林、马尾松林、毛竹林、阔叶林、灌木林等不同林分类型的15块样地。采样地位置和具体林分类型见表1。

表1 采样地点及林分类型Table 1 Sampling locations and forest types

2.2 测定指标与方法

分别不同的森林类型,选择有代表性的样地,按土壤发生层进行土壤采样,然后将采集的样本进行混合,用于土壤理化性质分析。测定指标包括土壤容重、孔隙度、pH值以及有机质、全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾含量。分析方法参考《林业标准汇编(三)》[2],容重、孔隙度采用环刀法,全氮采用半微量凯氏法,全磷、速效磷采用钼锑抗比色法,全钾、速效钾采用火焰光度法,有机质采用重铬酸钾氧化—外加热法,pH采用电位法。

3 结果与分析

3.1 各林地土壤理化性质基本状况

通过对不同林分类型生态公益林土壤的理化分析(表2),结果表明,不同林分类型的生态公益林林地土壤理化性质变异较大,其中,土壤含水率、有机质、全N等指标的变异系数均超过50%,大部分土壤理化指标的变异系数均超过10%,只有pH值的变异系数小于10%。

表2 柯城区生态公益林土壤理化性状变异情况Table 2 Variations of soil physical and chemical properties of ecological forest in Kecheng district

为了评价柯城区公益林林地土壤肥力总体状况,引用全国土壤普查的养分含量分级标准作为参照(表3)。从土壤物理性状中的容重和孔隙度指标来看,柯城公益林林地土壤较松软,通透性较好。从化学性状来看,土壤有机质含量平均为29.97 g/kg,属于中等偏上的水平(2.0% ~ 3.0%);土壤全N平均为1.35 g/kg,属于中等水平(0.1% ~ 0.15%);土壤全P平均为0.28 g/kg,属于极缺乏水平(< 0.09%);土壤全K平均为10.20 g/kg,属于缺乏水平(0.6% ~ 1.2%);土壤有效P平均为1.93 mg/kg,属于极缺乏水平(< 3 mg/kg);土壤有效K平均为65.23 mg/kg,属于偏低的水平(50 ~ 100 mg/kg),土壤pH值平均为4.63,属于酸性土壤(4.5~5.5)。

表3 全国土壤普查养分含量分级指标Table 3 Grading index of nutrition content for national soil survey

3.2 不同林分类型林地土壤理化性质比较

从调查分析结果(表4)可以看出,阔叶林与竹林的土壤总孔隙度和含水量明显高于其他林分,而土壤容重明显小于其他林分,其原因可能是阔叶林与竹林年生长量大,根系生长量大、分布广,再加上枯落物相对丰富且易分解。

表4 柯城区生态公益林不同林分类型土壤理化性质Table 4 Soil physical and chemical properties of different forest types ofecological forest in Kecheng district

不同类型林分中,土壤pH值差异不明显,其原因可能是各林分成土母质基本一致,土壤类型也相近。另外,由于长期连栽杉木林会使土壤酸化,导致一定程度上土壤pH降低,所以杉木林或者有杉木林组成的混交林林分中土壤pH值偏低。

枯枝落叶是森林土壤有机质的主要来源,从有机质含量看,年生长量和凋落物量较大的阔叶林土壤有机质含量也较大,达到47.76 g/kg(很丰富),同样生长量小与枯落物小的马尾松林和由马尾松—杉木混交林的有机质含量只有阔叶林的1/3 ~ 1/2。

土壤全N与有机质密切相关,由表4可以看出,阔叶林林分土壤全N也是几种林分中最高的,为2.07g/kg(很丰富),混交林、松林与灌木林全N含量较小,只有阔叶林的一半左右。

土壤全P含量的高低,受土壤母质、成土作用影响很大,另外与土壤质地和有机质量也有关系[3]。从表4中反映出柯城区生态公益林林地土壤中全P含量均处于极缺乏的水平,其中只有阔叶林与竹林生长量和凋落物较大的两种林分全磷含量稍高一些,其余林分基本相近,差异不明显。酸性土壤特别是酸性红壤中,由于大量游离氧化铁存在,很大一部分磷酸铁被氧化铁薄膜包裹成为闭蓄态P,使P的有效性大为降低,这可能是柯城区公益林林地的速效磷含量处于极缺乏状态的原因之一,另外,阔叶林和竹林年生长量较大,对P吸收更多,因此其林分的速效P含量比其他林分也相对低一些。

土壤全K含量受到地区、土壤类型、气候条件以及粘土矿物类型的影响[4],所以同一区域土壤全钾含量应该大致相近,从分析数据可以看出,不同类型林分土壤全K含量相近,除混交林和竹林外,维持在10 g/kg左右的水平。竹林生长量大所以吸收K量也大,同时因经常砍伐而将其带出生态系统,因此其土壤中的K明显小于其他林分,而阔叶林虽然吸收K量大,但因为枯枝落叶分解能及时补充土壤中的速效K,同时阔叶林轮伐期长(或没有采伐),因此其林分土壤K含量与其他林分相比并没有很大差异。

4 结论与讨论

浙江省衢州市柯城区生态公益林林地土壤总的理化性质是:总孔隙度较大,通气性较好,P极度缺乏,K较低,N属于中等水平,pH值相对较低,因此林业部门有必要采取一些措施,防止土壤进一步酸化。

阔叶林和竹林林分土壤总孔隙度、有机质含量相对较高;且阔叶林土壤全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾含量均较高,其土壤肥力优于其他林分类型。

生态公益林是以提供森林生态和社会服务产品为主要经营目的的重点的防护林和特种用途林,所以生态公益林地块的新造林中应尽量使用木荷、枫香等阔叶乡土树种,营造混交林,在整地时要尽量保留原有的阔叶树种[5]。立地条件适宜的地方,生态公益林的营建在物种配置上要尽量做到乔、灌、草相结合,以保持林地土壤养分和林地生产力。

致谢:在论文数据收集中得到了南京林业大学俞元春老师、鲁小珍老师及部分学生的大力帮助,在此谨表谢意!

[1] 中国林业科学研究院林业研究所. 中国森林土壤[M]. 北京:科学出版社,1986.

[2] 中华人民共和国林业部科技司编. 林业标准汇编(三)[M]. 中国林业出版社,1991.

[3] 中国土壤学会农业化学专业委员会. 土壤农业化学常规分析方法[M]. 北京:科学出版社,1983.

[4] 中国科学院南京土壤研究所. 土壤理化分析手册[M]. 上海:上海科学技术出版社,1978.

[5] 林德喜,樊后保,苏兵强,等. 马尾松林下套种阔叶树土壤理化性质的研究[J]. 土壤学报,2004,41(4):655-659.

Soil Physical and Chemical Properties of Different Types of Ecological Forest Stands in Kecheng District

LU Ming-liang1,CHEN Yang-fei2,FANG Zuo-zhao3,HE Feng-gen4
(1. Quzhou Kecheng Forestry Bureae of Zhejiang, Kecheng 324000, China; 2. Quzhou Gouxi Forestry Station of Zhejiang, Kecheng 324000, China; 3. Quzhou Jiuhua Forestry Station of Zhejiang, Kecheng 324000, China; 4. Quzhou Shishi Forestry Station of Zhejiang, Kecheng 324000, China)

Investigations on soil physical and chemical properties were conducted in 15 plots of six different types of ecological forest in Kecheng district, Quzhou city of Zhejinag province. The results showed that total porosity of the soil were high with good-aerated, and the soil had extremely low phosphorus content, low Potassium content, common nitrogen content, and low pH value. Total porosity and organic content in broad leaved forest and bamboo were higher than those in the other types. Besides, broad-leaved forest has better oil fertility with higher contents in term of total nitrogen, total phosphorus, total potassium, and available phosphorus and potassium.

ecological forest; forest type; soil physical and chemical properties

S714.2

:1001-3776(2010)02-0070-04

2009-10-09;

2010-01-30

吕明亮(1966-),男,浙江永康人,高级工程师,硕士,从事森林资源开发利用研究。

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