岳麓山土壤理化性质空间分布特征研究

摘要：本文选取岳麓山东侧某坡面作为研究对象，通过实地考察和室内实验，解析其空间尺度下土壤理化性质分布特征，以期为研究岳麓山土壤特性和生态保护提供科学依据。运用统计学分析方法对岳麓山坡面表层土壤有机质、容重、pH的空间分异特征进行研究。

关键词： 岳麓山；有机质；pH值；容重

中图分类号： S152.7 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.21.024

1 研究区概况

1.1研究区概况

岳麓山（112°44′～112°48′E， 28°20′～28°27′N）位于湖南省长沙市湘江西岸，南北长约4公里，东西宽约1.5～2公里，面积6平方公里，最高海拔300.8米，母岩为石英砂岩、页岩，土壤类型以山地红壤为主，土壤表层多腐殖质土。岳麓山地处亚热带季风性湿润气候区，受海洋暖湿气团和西伯利亚冷气团交替控制，呈现夏季高温多雨、冬季气候冷湿的特征。年平均气温为17.2℃，年积温为5457℃，多年平均降雨量1361.6毫米，植被类型包括亚热带常绿阔叶林、落叶阔叶林和针叶林，植物种类繁多，森林资源丰富。

本次研究区域为岳麓山北段东坡赫石坡至山顶一带坡面，地理坐标北纬28°11′35.95″～北纬28°11′43.95″，东经112°56′09.76″～东经112°56′23.69″。坡长约260米，坡宽约90米，坡度在30°～70°之间，坡下稍缓，坡上较陡。坡面内有一条小径从坡下月亮门直达坡上圆佛岭，在海拔112米和海拔173米处分别有一条横向小径与其相交，三条路上人类活动较频繁，对小径周边生态破坏较严重，尤其纵向一线最为突出，土壤大面积出露地表。其余区域植被生长良好，地表均为草本、灌木和乔木覆盖，人类活动影响小。

1.2 样品采集与测定

根据研究区的实际情况，三条小径相交把该研究区天然的分为了6个部分，所以设定6个采样区，每个采样区内设置一个采样点，得到6个采样点。S1、S2位于坡下，海拔90米；S3、S4位于坡中，海拔140米；S5、S6位于坡上，海拔190米。取样时在保持土壤自然状态条件下，去除地表枯枝落叶层和2厘米表层土，共取得环刀样和散土样36个。所有样品均带回实验室进行预处理。散土样经过除杂、风干、研磨、过筛，用以测定土壤理化性质。土壤有机质、pH值、颜色分别用重铬酸钾外加热法、电位法和比色法测定；土壤容重用环刀称重法测定。

2 结果与分析

2.1 土壤有机质分布特征

土壤有机质是土壤肥力的重要物质基础，是衡量土壤肥力水平的重要指标。

土壤有机质含量在8.93～13.8克/公斤之间，有机质含量较高。不同坡位土壤有机质含量（均值）表现为坡下<坡中<坡上。坡下、坡中土壤有机质的变异系数较小，存在弱变异性，坡上土壤有机质变异系数为29.74%，属于中等程度变异性。样点S6有机质含量较低，主要是因为该样点位于坡上的圆佛岭，坡度较陡，地表裸露，人类活动频繁，有机质积累少。除去样点S6的单因素方差分析表明，土壤有机质与坡位之间存在显著正相关关系（R2=0.8696，P<0.05），其含量随海拔高度的升高有显著增大趋势。

2.2 土壤容重分布特征

土壤容重是反映土壤物理性状的一个重要指标。一般而言，土壤容重小则土质疏松，利于植物根系生长，容重大则土壤结构紧实，不利于植物光合作用。

研究区土壤容重在1.2～1.52克/立方米之间。土壤容重变化（均值）表现为坡下>坡中>坡上。坡下、坡中土壤容重的变异系数较小，属于弱变异性。坡上土壤容重变异系数大于10%，属于中等程度变异性。坡上样点S6的土壤容重跟其他样点的差异性较大。除去样点S6的单因素方差分析表明，土壤容重与坡位之间存在显著负相关关系（R2=0.8697，P<0.05），其变化随海拔高度的升高而减小。

2.3 pH值的分布特征

土壤pH值是土壤化学性质的重要指标之一，它直接影响土壤微生物活动、有机质分解、养分元素有效性及其迁移转化，从而影响地表植物的生长。掌握土壤pH值的变化特征，对于有机质变化的原因分析具有重要意义。

不同坡位土壤pH值在2.78～3.49之间，根据土壤pH值分级标准属于强酸性土壤。坡下土壤pH值的变异系数为1.62%，存在微弱变异性，坡中、坡上土壤pH值均为中等程度变异性。单因素方差分析表明，土壤pH值与坡位之间不存在显著相关关系（P>0.05）。

3 结论

通过对研究区土壤有机质、容重以及pH值空间分异特征及三者随坡位变化的单因素方差分析研究，结果表明：土壤有机质含量在8.93～13.8克/公斤之间，有机质含量较高。不同坡位土壤有机质含量（均值）表现为坡下<坡中<坡上。坡下、坡中土壤有机质存在弱变异性，坡上土壤有机质存在中等程度变异性。单因素方差分析表明，土壤有机质与坡位之间存在显著正相关关系（R2=0.8696，P<0.05），其含量随海拔高度的升高有显著增大趋势。

土壤容重在1.2～1.52克/立方米之间。土壤容重变化（均值）表现为坡下>坡中>坡上。坡下、坡中土壤容重存在弱变异性。坡上土壤容重属于中等程度变异性。单因素方差分析表明，土壤容重与坡位之间存在显著负相关关系（R2=0.8697，P<0.05），其变化随海拔高度的升高而减小。

土壤pH值在2.78～3.49之间，根据土壤pH值分级标准属于强酸性土壤。坡下土壤pH值存在微弱变异性，坡中、坡上土壤pH值均为中等程度变异性。单因素方差分析表明，土壤pH值与坡位之间不存在显著相关关系（P>0.05）。

参考文献

[1]田卫堂，胡维银，李军，高照良. 我国水土流失现状和防治對策分析[J].水土保持研究，2008，（04）：204-209.

[2]毛晓华. 我国水土流失的现状和防治对策分析[J]. 福建农业，2014，（08）：140.

[3]宋春雨，张兴义，刘晓冰，高崇升. 土壤有机质对土壤肥力与作物生产力的影响[J]. 农业系统科学与综合研究，2008，（03）：357-362.

作者简介：江未来，在读硕士研究生，研究方向：水土保持与荒漠化防治。endprint