洪焕新
摘 要:赤红壤是闽东南沿海低山丘陵区主要的土壤类型,自然肥力状况较差。通过对赤红壤分布区阔叶林地土壤肥力性状的研究,结果表明,阔叶林地土壤的结构性质、孔隙状况、酸碱性质、养分含量指标等均优于无林地;阔叶林分对改善赤红壤的理化性质,提高生态环境质量的作用明显。
关键词:赤红壤;阔叶林地;土壤;理化性质
中图分类号 S714.5 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)16-63-03
赤红壤又名砖红壤性红壤,是红壤向砖红壤过渡的一种土壤类型,是南亚热带地区的代表性土壤,在我国主要分布在广东、广西、云南、福建、海南等省份。福建省赤红壤面积达36.9万hm2,分布于戴云山脉以南的东南沿海地区海拔350m以下的丘陵台地上,该地区高温多雨,热量丰富,年均温在20℃以上,≥10℃积温达6 500~7 800℃,年降雨量1 000~1 700mm。发育形成赤红壤的成土母岩主要有花岗岩、闪长岩、辉长岩、玄武岩、砂岩、凝灰岩及第四纪红色黏土风化物等。赤红壤分布区的原生植被为南亚热带季雨林,混生有部分热带植物种属;而闽东南沿海丘陵台地原生植被破坏殆尽,只能在保存较好的风水林及自然保护区可以看到,大部分地区植被为次生常绿阔叶林,以壳斗科、樟科植物为主。在南亚热带高温多雨的生物气候条件影响下,赤红壤土壤在形成过程中岩石风化和土壤淋溶作用强,植被生长旺盛,物质分解速度快,使得赤红壤具有特有的肥力特征土壤剖面层次分异明显,颜色棕至棕红色;土壤质地多为壤质黏土;土壤呈酸性反应(pH多在5.0~5.5);有机质含量低,矿质养分缺乏。
在赤红壤分布区,亚热带常绿阔叶树种林冠浓密,常具有复层结构,对降水具有良好的截留作用;阔叶林下枯落物层较厚,分解产生的腐殖质与土粒结合形成良好的团粒结构,具有很强的持水保水能力;阔叶树种根系发达,根系数量多,植物的活根可以提供分泌物,死根分解可以提供有机质,作为土壤团粒的胶结剂。同时,植物根系的穿插挤压和缠绕的作用,对提高土壤的抗侵蚀性能提供了很好的保证。本文通过对阔叶林地土壤肥力性状的研究,为闽东南赤红壤分布区林分树种结构的改良提供参考,对改善闽东南沿海地区的生态环境质量具有积极意义。
1 试验地概况
试验地位于闽南地区的泉州市南安北部低山丘陵区,北纬24°34′~25°19′,东经118°08′~118°36′,海拔高度286~350m。植被为亚热带常绿阔叶林,以壳斗科、樟科植物为主。属南亚热带气候,海洋性季风气候特征明显,温润潮湿,冬半年盛行东北偏东风,夏半年盛行西南偏南风,年平均气温在16~21℃,极端最高气温达39~40℃,极端最低气温北部山区-5~-6℃,年平均降水量在1 200~1 700mm。
2 研究方法
2.1 样地设置 分别在阔叶林地和无林地中设置标准地,每个标准地面积近667m2(25.82m×25.82m),在每标准地内按对角线随机布设样点,按0~20cm、20~40cm分不同土壤层次采集土样带回供室内分析的测定。以无林地作为对照,研究阔叶林分对闽东南低山丘陵区赤红壤性状的影响。
2.2 分析方法
2.2.1 土壤物理性质分析 土壤水稳性团聚体测定用机械筛分法;采用“环刀法”采集原状土样带回室内测定土壤容重、渗透性能和土壤水分物理状况;用机械筛分法分析土壤团聚体。
2.2.2 土壤化学性质分析 用浓硫酸重铬酸钾氧化法测定有机质;开氏定氮法测定全氮;碱解扩散吸收法测定水解氮;钼锑抗比色法测定全磷;盐酸氟化钙法测定速效磷;氢氧化钠碱熔-火焰光度法测定全钾,乙酸铵浸提-火焰光度法测定速效钾;pH酸度计法测定酸碱度。土壤分析数据为同一类型土样2次重复分析结果的平均值。
3 结果与分析
3.1 不同类型样地对土壤物理性质的影响
3.1.1 对土壤结构性质的影响 土壤结构是土壤重要的物理性质之一。水稳性团粒结构是土壤最理想的结构类型,水稳性团聚体的大小和数量决定土壤的结构性和结构的稳定程度,并与土壤的通气性、抗蚀性密切相关,在很大程度上影响着土壤物理机械性质和水、肥、气、热状况,是土壤肥力的重要指标之一。因此,土壤团聚体的状况是影响土壤肥力的一个重要因素。森林土壤表层富含有机质,特别是阔叶林下土壤容易形成良好的土壤团聚体。
从表2可以看出:赤红壤土壤0~40cm土层,阔叶林地土壤中颗粒直径>0.25mm的水稳性团聚体的含量百分数比无林地(对照样地)高;而衡量土壤团聚稳定程度的土壤结构体破坏率,阔叶林地为6.88%,无林地为10.11%,阔叶林地土壤结构体的破坏率比无林地低46.95%,说明阔叶林下土壤具有更为稳定的结构性质。这与阔叶林分产生的凋落物数量多、分解较快及根系对土壤的作用有关。阔叶林地土壤结构稳定性的增强,减少了林分更新时裸露幼林地的水、土、肥的流失。闽东南沿海低山丘陵赤红壤分布区,阔叶林地林分的土壤团聚体状况比无林地好,阔叶林地土壤的水、肥、气、热状况更加协调。
3.1.2 对土壤孔隙状况的影响 土壤孔隙状况影响着土壤的通气性、透水性及林木根系的生长发育,是判定土壤结构好坏的又一重要指标。由表3可以看出,阔叶林分土壤0~40cm土层总孔隙度平均为51.51%,而无林地平均为43.61%,说明阔叶林分有助于改善林地土壤的孔隙状况;阔叶林地的土壤容重平均为1.29g/cm3,无林地平均为1.50g/cm3,阔叶林地土壤容重比无林地小16.28%。阔叶林地具有良好的土壤孔隙状况,主要是由于阔叶林地下部分根系庞大,根桩分布深,水平侧根对外扩展频繁,地下根系穿插强烈,从而形成较为疏松的林地土壤。疏松的土壤,由于通气状况良好,微生物活动旺盛,土壤酶活性高,有利于土壤有机质的腐殖化和矿质化过程,有利于土壤的积累和释放,从而对林木生长更有利。而无林地土壤容重比较大,土壤紧实,水分缺乏,而且通气不良。endprint
3.2 对土壤化学性质的影响 森林植物具有生物自肥功能,林木通过根系吸收土壤的营养元素来满足自身的生长发育需要,又以凋落物、死亡根系和分泌物等形式归还土壤,从而实现林木与环境的养分协调与平衡。特别是阔叶林分,产生的凋落物数量多,比较容易分解,且所含的植物营养成分含量高,对保持良好的土壤肥力具有重要作用。闽东南沿海地区优越的水热条件,植物生长繁茂,凋落物数量较大,林地地表疏松,土壤腐殖化程度高,养分贮存量丰富。
从表4可以看出,阔叶林地土壤养分的各项指标均比无林地高,尤其是土壤中速效性养分含量有显著的变化,与无林地相比较,阔叶林地土壤的水解氮、速效磷、速效钾含量平均高出24.56%,37.28%,16.12%。阔叶林分的养分归还量大,随着凋落物量的增大,林地的有机物积累量增多,有利于土壤的微生物活动,使林木个体与土壤环境中的养分循环比较平衡,养分利用率提高,自肥能力和培肥土壤的作用明显。闽东南沿海地区植被的破坏比较严重,加上高温多雨的气候条件,水土流失现象较为严重,无林地土壤的各种养分含量均很低,土壤酸度大,土壤的肥力状况比较差。阔叶林分的各项肥力指标均比无林地高,说明阔叶林具有较好的改良土壤作用,能促进土壤肥力水平的不断发展和提高。
4 结论与讨论
(1)闽东南沿海低山丘陵赤红壤分布区,阔叶林地土壤具有更为稳定的结构性质。阔叶林地土壤结构体破坏率阔叶林地为6.88%,无林地为10.11%,阔叶林地土壤结构体的破坏率比无林地低46.95%,说明阔叶林地土壤团聚体状况比无林地好,土壤的水、肥、气、热状况更加稳定协调。
(2)闽东南赤红壤阔叶林地具有良好的土壤孔隙状况。0~40cm土层阔叶林地土壤容重比无林地小16.28%,土壤总孔隙度比无林地高出18.12%,土壤比较疏松,具有较好的保水保肥和供肥能力。
(3)阔叶林地土壤具有较丰富的营养成分,特别是速效性养分含量比无林地有显著的提高。与无林地相比较,阔叶林地土壤的水解氮、速效磷、速效钾含量平均高出24.56%,37.28%,16.12%。
(4)闽东南沿海地区人口密集,频繁的生产活动对植被的破坏比较大,近年来采取了各种有效措施对自然植被进行保护,也取得了很好的效果。但由于土壤条件比较差,台风造成的水土流失程度比较严重,赤红壤分布区的生态环境不容乐观。因此,大力营造阔叶树种,提倡针阔混交,对改善闽东南沿海低山丘陵区林分状况,提高生态环境质量具有积极意义。
参考文献
[1]周波,高云华,张池,等.华南赤红壤地区4种不同耕作模式对土壤肥力属性的影响[J].华北农学报,2012,27(z1).
[2]钟继洪,郭庆荣,谭军.南亚热带丘陵赤红壤理化性质变化及其原因[J].地理研究,2004,23(3).
[3]张万儒.森林土壤定位研究方法[M].北京:中国林业出版社,1986:1-45.
[4]国家标准局.森林土壤标准分析方法(GB-87)[M].北京:中国标准出版社,1987:1-22.
[5]郑郁善,徐道旺.拟赤杨杉木混交林培肥土壤的研究[J].福建林学院学报,1997,4:331-335.
[6]薛立,李燕,屈明,等.火力楠、荷木和黎蒴林的土壤特性及涵养水源的研究[J].应用生态学报,2005,16(9).
[7]蔡丽平,谢锦升,林锦仪,等.南亚热带侵蚀赤红壤治理前后土壤肥力的变化[J].浙江林学院学报,2001,18(2).
(责编:张宏民)endprint
3.2 对土壤化学性质的影响 森林植物具有生物自肥功能,林木通过根系吸收土壤的营养元素来满足自身的生长发育需要,又以凋落物、死亡根系和分泌物等形式归还土壤,从而实现林木与环境的养分协调与平衡。特别是阔叶林分,产生的凋落物数量多,比较容易分解,且所含的植物营养成分含量高,对保持良好的土壤肥力具有重要作用。闽东南沿海地区优越的水热条件,植物生长繁茂,凋落物数量较大,林地地表疏松,土壤腐殖化程度高,养分贮存量丰富。
从表4可以看出,阔叶林地土壤养分的各项指标均比无林地高,尤其是土壤中速效性养分含量有显著的变化,与无林地相比较,阔叶林地土壤的水解氮、速效磷、速效钾含量平均高出24.56%,37.28%,16.12%。阔叶林分的养分归还量大,随着凋落物量的增大,林地的有机物积累量增多,有利于土壤的微生物活动,使林木个体与土壤环境中的养分循环比较平衡,养分利用率提高,自肥能力和培肥土壤的作用明显。闽东南沿海地区植被的破坏比较严重,加上高温多雨的气候条件,水土流失现象较为严重,无林地土壤的各种养分含量均很低,土壤酸度大,土壤的肥力状况比较差。阔叶林分的各项肥力指标均比无林地高,说明阔叶林具有较好的改良土壤作用,能促进土壤肥力水平的不断发展和提高。
4 结论与讨论
(1)闽东南沿海低山丘陵赤红壤分布区,阔叶林地土壤具有更为稳定的结构性质。阔叶林地土壤结构体破坏率阔叶林地为6.88%,无林地为10.11%,阔叶林地土壤结构体的破坏率比无林地低46.95%,说明阔叶林地土壤团聚体状况比无林地好,土壤的水、肥、气、热状况更加稳定协调。
(2)闽东南赤红壤阔叶林地具有良好的土壤孔隙状况。0~40cm土层阔叶林地土壤容重比无林地小16.28%,土壤总孔隙度比无林地高出18.12%,土壤比较疏松,具有较好的保水保肥和供肥能力。
(3)阔叶林地土壤具有较丰富的营养成分,特别是速效性养分含量比无林地有显著的提高。与无林地相比较,阔叶林地土壤的水解氮、速效磷、速效钾含量平均高出24.56%,37.28%,16.12%。
(4)闽东南沿海地区人口密集,频繁的生产活动对植被的破坏比较大,近年来采取了各种有效措施对自然植被进行保护,也取得了很好的效果。但由于土壤条件比较差,台风造成的水土流失程度比较严重,赤红壤分布区的生态环境不容乐观。因此,大力营造阔叶树种,提倡针阔混交,对改善闽东南沿海低山丘陵区林分状况,提高生态环境质量具有积极意义。
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[7]蔡丽平,谢锦升,林锦仪,等.南亚热带侵蚀赤红壤治理前后土壤肥力的变化[J].浙江林学院学报,2001,18(2).
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3.2 对土壤化学性质的影响 森林植物具有生物自肥功能,林木通过根系吸收土壤的营养元素来满足自身的生长发育需要,又以凋落物、死亡根系和分泌物等形式归还土壤,从而实现林木与环境的养分协调与平衡。特别是阔叶林分,产生的凋落物数量多,比较容易分解,且所含的植物营养成分含量高,对保持良好的土壤肥力具有重要作用。闽东南沿海地区优越的水热条件,植物生长繁茂,凋落物数量较大,林地地表疏松,土壤腐殖化程度高,养分贮存量丰富。
从表4可以看出,阔叶林地土壤养分的各项指标均比无林地高,尤其是土壤中速效性养分含量有显著的变化,与无林地相比较,阔叶林地土壤的水解氮、速效磷、速效钾含量平均高出24.56%,37.28%,16.12%。阔叶林分的养分归还量大,随着凋落物量的增大,林地的有机物积累量增多,有利于土壤的微生物活动,使林木个体与土壤环境中的养分循环比较平衡,养分利用率提高,自肥能力和培肥土壤的作用明显。闽东南沿海地区植被的破坏比较严重,加上高温多雨的气候条件,水土流失现象较为严重,无林地土壤的各种养分含量均很低,土壤酸度大,土壤的肥力状况比较差。阔叶林分的各项肥力指标均比无林地高,说明阔叶林具有较好的改良土壤作用,能促进土壤肥力水平的不断发展和提高。
4 结论与讨论
(1)闽东南沿海低山丘陵赤红壤分布区,阔叶林地土壤具有更为稳定的结构性质。阔叶林地土壤结构体破坏率阔叶林地为6.88%,无林地为10.11%,阔叶林地土壤结构体的破坏率比无林地低46.95%,说明阔叶林地土壤团聚体状况比无林地好,土壤的水、肥、气、热状况更加稳定协调。
(2)闽东南赤红壤阔叶林地具有良好的土壤孔隙状况。0~40cm土层阔叶林地土壤容重比无林地小16.28%,土壤总孔隙度比无林地高出18.12%,土壤比较疏松,具有较好的保水保肥和供肥能力。
(3)阔叶林地土壤具有较丰富的营养成分,特别是速效性养分含量比无林地有显著的提高。与无林地相比较,阔叶林地土壤的水解氮、速效磷、速效钾含量平均高出24.56%,37.28%,16.12%。
(4)闽东南沿海地区人口密集,频繁的生产活动对植被的破坏比较大,近年来采取了各种有效措施对自然植被进行保护,也取得了很好的效果。但由于土壤条件比较差,台风造成的水土流失程度比较严重,赤红壤分布区的生态环境不容乐观。因此,大力营造阔叶树种,提倡针阔混交,对改善闽东南沿海低山丘陵区林分状况,提高生态环境质量具有积极意义。
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