王全波,肖洋,宋纯彦
(1.黑龙江丰林国家级自然保护区管理局,黑龙江伊春153033;2.黑龙江大学农业资源与环境学院,哈尔滨150080)
哈尔滨市森林绿地土壤机械组成特征
王全波1,肖洋2,宋纯彦1
(1.黑龙江丰林国家级自然保护区管理局,黑龙江伊春153033;2.黑龙江大学农业资源与环境学院,哈尔滨150080)
2013年对哈尔滨市森林绿地土壤机械组成特征进行了分析研究。采用野外调查与室内测定分析相结合的方法,结果表明,粒径0.05~0.02mm的土粒在整个森林绿地土壤中含量中的值最大,平均达到了30.94%,粒径2~0.25mm的土粒含量的值为9.58%,在整个粒级含量中所占的比重最小;哈尔滨市森林绿地土壤主要以粒径0.02~0.002mm构建;从不同功能区分析,生产绿地土壤机械组成优于其他绿地。
哈尔滨市;土壤机械组成;土壤质地;绿地
土壤机械组成决定着土壤物理、化学和生物特性,直接反映了森林土壤肥力状况,是构成立地条件的一个主要因子。不同的土壤质地在矿物组成上有显著的差别,其化学性质和其他各种性质也均不相同。土壤中的养分状况和它对各养分吸附能力的强弱都与土壤的粒级组成有关[1]。由此看见,森林土壤对林木生长有密切的联系。研究哈尔滨市不同森林土壤机械组成特征分析,进而判断土壤所属类型,对指导本地区造林、抚育、改良造林地土壤结构、提高森林地生产力、解决林业生产及不良立地条件下森林植被恢复中的实际问题,维持森林土壤生态系统都具有极为重要的意义。
哈尔滨是黑龙江省省会,位于黑龙江省南部,地处中国东北北部地区的松嫩平原,松花江主流的中游。地理坐标为45°04′~46°40′N、125°42′~130°10′E。哈尔滨市区地形特点为低洼、平坦,东部附属10县(市)多丘陵及山地。东南临张广才岭支脉丘陵,北部为小兴安岭山区,中部有松花江通过,河流纵横,平原辽阔,山势不高。哈尔滨市区主要分布在松花江形成的三级阶地上,地域平坦,东南向西北倾斜,平均海拔151m。气候区地处中温带,属于大陆性季风气候,四季分明,冬季漫长寒冷,春秋两季短,年均气温为3.6℃;有效积温在2400~2800℃,夏季高温多雨,降雨量为600mm左右,雨量集中在6、7、8月。气候类型是陆性季风气候区,年均气温在-5~4℃,有效积温在2400~2800℃,年平均降水量569.1mm,降雨量年内分布不均,主要集中在6~8月。
进行梅花型布点,布点充分考虑成土母质母岩及土壤类型、地理地貌、植被、气候、水文地质等因素。室内综合圈定,野外实地调查,随机采集。在哈尔滨市农田防护林、哈尔滨市林场、母亲广场、中医药大学校园、欧亚之窗、学府四道街、学府三道街、长寿路、兆麟公园、兆麟街、尚志公园、植物园布设12个采样地点,共采集20份土样。由于不同的森林有不同的功能性和特点,为了能更好地评价哈尔滨市森林土壤机械组成状况,根据林地所在地理位置和土地利用类型,划分为公共林地、道路绿化绿地、附属林地、生产林地和防护林地5个功能区,林地功能区划分见表1。
表1 样地功能区划分
每个采样点在1m范围内,以梅花型布设5个样点(中间1点,周围4点),在各点处取表层0~20cm的土壤,装入塑料袋并充分混合(约1kg)。室内土壤颗粒分析(粒径分布)采用吸管法[1-2],方法由筛分和静水沉降结合,土粒分级标准采用美国制。
3.1 森林绿地土壤的粒径分级特征
土壤的粒度参数能够很好表征其成土过程中的母质(沉积物)来源、搬运介质和动能条件,以及经后期物理、化学和生物作用的变化情况[3]。哈尔滨市森林土壤颗粒数据特征分析见下表2。
表2 土壤特征数据分析 %
由表2可知,哈尔滨市森林绿地土壤2~0.25mm、0.25~0.05mm、0.05~0.02mm、0.02~0.002mm、<0.002mm粒径颗粒含量分别为0.88%~32.62%、15.96%~41.60%、11.04%~30.12%、15.61%~40.00%、3.96%~21.44%。从平均值比较来看,粒径0.02~0.002mm的土粒在整个森林绿地土壤中含量中的值最大,平均达到了30.94%,粒径2~0.25mm的土粒含量的值为9.58%,在整个粒级含量中所占的比重最小,表明哈尔滨市森林绿地土壤主要以粒径0.02~0.002mm构建。
3.2 森林绿地不同功能区土壤机械组成
土壤的机械组成是决定土壤结构、孔隙状况的重要因素之一[4],机械组成是土壤构成要素最稳定的因子之一,其变化在很大程度上依赖于土壤的风化进程[5]。防护绿地、生产绿地、附属绿地、道路绿化绿地、公共绿地土壤的机械组成见表 3所示。
表3 不同功能区林地土壤机械组成 %
分析结果表明,生产绿地、公共绿地、防护绿地土壤的机械组成在 d<0.05mm的粒级水平上明显高于道路绿化绿地、附属绿地,在d>0.05mm的粒级水平上明显低于道路绿化绿地、附属绿地。道路绿化绿地、附属绿地土壤的机械组成在d>0.25mm的粒级水平上明显高于其他绿地,在d为粉粒(0.05~0.02mm)和d为粘粒(0.02~0.002mm)的粒级水平上低于其他绿地。
哈尔滨地区森林土壤粒主要是以粒径0.02~0.002mm粒级含量组成,占31.42个百分点。从不同林地功能区分析土壤机械组成,生产绿地、公共绿地、防护绿地土壤的机械组成在 d<0.05mm的粒级水平上明显高于道路绿化绿地、附属绿地;在d>0.05mm 的粒级水平上明显低于道路绿化绿地、附属绿地。生产绿地、公共绿地、防护绿地土壤机械组成优于道路绿化绿地、附属绿地,说明由纯林、混交林不同乔木根系对土壤物理性状的改善作用要优于灌木林及无林地。
[1]黄冠华,詹卫华.土壤颗粒的分形特征及其应用[J].土壤学报, 2002,39 (4): 490-497.
[2]杨艳芳,李德成,杨金玲,等.激光衍射法和吸管法分析粘性富铁土壤颗粒粒径分布的比较[J].土壤学报,2008,45(3):405-412.
[3]中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海:上海科学技术出版社,1978:466-508.
[4]刘青柏,刘明国,王玉涛,等.不同林型立地土壤水分性状及其持水能力的比较[J].干旱区研究,2011,9(28):775-779.
[5]张鼎华,孙志蓉,翟明普,等.杨树刺槐混交林沙地土壤的水分-物理性质[J].应用与环境生物学报,2001,7(2) : 122-125.
[6]李响,穆立蔷.哈尔滨群力国家级湿地公园植物资源特点及评价[J].林业科技,2014(3):60-64.
2015-01-04
黑龙江大学创新实验室项目
王全波(1966-),男, 硕士,高级工程师,主要从事林业科学技术研究,E-mail: flwqb@126.com。
S714.5
A
DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.03.021