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      縉云山水源涵養(yǎng)林保育土壤的功能

      2013-12-16 08:18:08張向峰王玉杰王云琦劉春霞
      水土保持通報 2013年1期
      關(guān)鍵詞:縉云山竹林速效

      張向峰,王玉杰,王云琦,劉春霞,郭 平

      (北京林業(yè)大學(xué) 水土保持學(xué)院,北京100083)

      土壤不僅是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)和寶貴財富,又是人類最早開發(fā)利用的生產(chǎn)資料[1]。植被保育土壤的生態(tài)服務(wù)功能主要是通過植被保護(hù)土壤和改良土壤兩個生態(tài)過程來實現(xiàn)。隨著人類社會的快速發(fā)展,土地資源不斷減少,土壤質(zhì)量越來越差,土壤成為人們的研究對象,并得到越來越多人的重視。植物可以改變土壤特性,且對土壤的形成和發(fā)展影響很大,因而研究植物與土壤之間的關(guān)系意義重大。水源涵養(yǎng)林是具有特殊意義的水土保持防護(hù)林種之一,具有多種功能和不同的效益,它不但有森林普遍具有的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,而且具有涵養(yǎng)保護(hù)水源,保育土壤等生態(tài)服務(wù)功能[2]。目前,關(guān)于縉云山水源涵養(yǎng)林保育土壤功能的研究甚少,且存在研究對象單一(單一林分)和調(diào)查數(shù)據(jù)少(建立在一次調(diào)查數(shù)據(jù)的研究)的問題。由于樹木生長的周期較長,因此憑1,2次調(diào)查數(shù)據(jù)來評價森林保育功能是很困難的,也不夠準(zhǔn)確[3]。為了深入了解縉云山各種水源涵養(yǎng)林對土壤的保育功能,在趙洋毅等[4]的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行了為期3a的調(diào)查研究,希望能更準(zhǔn)確地研究縉云山典型水源涵養(yǎng)林功能,為該地區(qū)改良土壤和經(jīng)營管理水源涵養(yǎng)林提供更準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 研究區(qū)概況

      縉云山位于重慶市北碚區(qū)嘉陵江溫塘峽江畔,占地面積76km2,海拔350~951m,地理坐標(biāo)為東經(jīng)106°17′—106°24′,北緯29°41′—29°52′。縉云山是國家級自然保護(hù)區(qū),氣候溫和,雨量充沛,有森林1 300hm2余,生長著1 700多種亞熱帶植物??N云山的土壤以三迭紀(jì)須家河組厚層石英砂巖、炭質(zhì)頁巖和泥質(zhì)砂巖為母質(zhì)風(fēng)化而成的酸性黃壤及水稻土,山麓地區(qū)為侏羅紀(jì)由紫色砂頁巖夾層上發(fā)育的中性或微石灰性的黃壤化紫色土??N云山森林覆蓋率高,已達(dá)96.6%。保護(hù)區(qū)內(nèi)有大面積的常綠闊葉林,有多種具代表性的生態(tài)系統(tǒng),從一定程度上反映出了中亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)的天然本底,是一個典型的亞熱帶常綠闊葉林的生態(tài)綜合體物種基因庫??N云山物種多樣性豐富,有長江流域保存較好的典型的亞熱帶常綠闊葉林景觀和相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),保存了許多古老的分類上孤立的形態(tài)特殊的植物。

      1.2 試驗區(qū)標(biāo)準(zhǔn)樣地設(shè)置

      研究區(qū)位于縉云山國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi),根據(jù)已有的資料和林地的實際情況,選擇該區(qū)具有代表性的典型地段喬灌草完整的3種水源涵養(yǎng)林群落:針闊混交林、常綠闊葉林和竹林。在2009—2011年,對3種群落類型分別選取5種典型林分類型,每種典型林分選取4個標(biāo)準(zhǔn)樣地(20m×20m),使用羅盤儀和測繩,按照一般方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)地的邊界測量,并且在各方形大樣地4個角分別設(shè)置1個小水泥樁,作為標(biāo)識。

      1.3 測定方法

      以縉云山3種典型水源涵養(yǎng)林的土壤作為研究對象,分別對3種典型水源涵養(yǎng)林林地土壤進(jìn)行了測定,測定的主要指標(biāo)有土壤容重、土壤顆粒組成、土壤孔隙、土壤活性酸pH值、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤全量養(yǎng)分和土壤速效養(yǎng)分等。在每個標(biāo)準(zhǔn)小樣地中,均勻地取9點,分別挖取各點的土壤剖面,將土壤分為4層:Ⅰ(0—20cm),Ⅱ(20—40cm),Ⅲ(40—60cm),Ⅳ(60—100cm),按層采集土樣。把所有土樣分裝,然后帶回實驗室風(fēng)干、研磨,每層3個重復(fù)。用土壤三相測量儀(DIK 1150)測定土壤的容重、總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度;使用pH—213臺式酸度離子計測定土壤pH值;采用重鉻酸鉀—外加熱法測定有機(jī)質(zhì);采用半微量凱氏法測定土壤全氮,采用堿熔—鉬銻抗比色法測定土壤全磷;采用堿融—火焰光度計法測定土壤全鉀;采用堿解擴(kuò)散法測定土壤速效氮;采用NH4F—HCI浸提—鉬銻抗比色法測定土壤速效磷;采用CH3COONH4浸提—火焰光度法測定土壤速效鉀。

      1.4 數(shù)據(jù)處理

      試驗取得的數(shù)據(jù)運用 Excel 2003和SPSS 18.0進(jìn)行處理。

      2 結(jié)果與討論

      2.1 林地土壤物理特性

      2.1.1 土壤容重及孔隙 土壤容重是表征土壤質(zhì)量的一個重要參數(shù),其大小受土壤機(jī)械組成、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、植被類型以及人為等影響。

      由表1可以看出,各林地土壤容重之間存在差異,不同層次的土壤容重也存在差異,且土壤容重隨土層深度的增加而增大。各林地土壤容重在Ⅰ,Ⅱ?qū)拥牟町愋员容^明顯,在Ⅲ,Ⅳ層的差異性不明顯,說明植被對上層土壤容重影響比下層土壤影響大,這主要是因為下層土壤緊實度比較高,植物根系不易到達(dá)。由表2可以看出,各林地土壤容重均比較大,其中竹林林地土壤容重最大,為1.45g/cm3,表明竹林林地土壤相對較緊實,土壤孔隙相對較少;針闊混交林林地土壤容重最小,為1.31g/cm3,說明針闊混交林林地土壤相對較疏松,孔隙相對較大。土壤容重從小到大的順序依次為:針闊混交林<常綠闊葉林<竹林,其中竹林群落的土壤容重相對較大,這主要是因為竹林群落物種單一,人為活動較多,林分密度很大等。

      土壤的孔隙可以為植物提供水和空氣,包括毛管和非毛管孔隙。一般來說土壤中大小孔隙同時存在,總孔隙度約在50%,其中非毛管孔隙占1/5~2/5為好,這種情況下土壤的通透性比較協(xié)調(diào)[5]。從表1—2可以看出,竹林群落、針闊混交林群落通透性要比常綠闊葉林要好,各林地和各層土壤總孔隙度差異不大,但均不高;各林地和各層土壤毛管孔隙度和非毛管孔隙度之間的差異比較明顯,說明不同植被類型對毛管、非毛管孔隙具有一定的影響。土壤總孔隙度從大到小依為:是針闊混交林>常綠闊葉林>竹林。一般來講,土壤容重小,表明土壤比較疏松,孔隙多;反之,則表明土壤比較緊實,結(jié)構(gòu)性差,孔隙少[6]。從表1—2也可以看出,各林地基本符合此規(guī)律。

      表1 縉云山水源林典型林地不同層次土壤容重和孔隙度

      表2 縉云山水源林典型林地土壤平均容重及孔隙度

      2.1.2 土壤顆粒組成 土壤是由大小、形狀不同的固體組分和孔隙以一定形式連結(jié)所形成的多孔介質(zhì),固體組分的大小、數(shù)量、形狀及其結(jié)合方式?jīng)Q定著土壤的質(zhì)地與結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響土壤的水分和理化性質(zhì)[7]。從表3可以看出,各林地不同層次土壤顆粒組成差異比較明顯,土壤第Ⅰ層基本為砂質(zhì)黏壤土,從第Ⅱ?qū)娱_始出現(xiàn)壤質(zhì)黏土且開始逐漸增多,表層土壤較粗且比較疏松,下層土壤比較細(xì)、黏度大且比較致密。土壤顆粒組成中砂粒所占的比例最大,不同層次土壤砂粒、粉粒和黏粒差異性明顯。樣地土壤質(zhì)地可分為4類,分別為砂質(zhì)壤土、砂質(zhì)黏壤土、黏壤土和壤質(zhì)黏土,主要是以壤土和壤質(zhì)黏土為主。不同樣地的土壤中,均表現(xiàn)為砂粒含量差別最大,粉粒含量差別最小。

      表3 縉云山水源林典型林地不同層次土壤顆粒組成和土壤質(zhì)地

      土壤顆粒機(jī)械組成是土壤最基本的物理屬性之一,土壤質(zhì)地砂?;潭仁欠从惩寥蕾|(zhì)量的重要指標(biāo)[8]。一般情況,人們常用黏粒含量作為土壤定量評價的主要指標(biāo),因此,根據(jù)各樣地土壤黏粒含量從大到小依次為:竹林>常綠闊葉林>針闊混交林。

      2.2 林地土壤化學(xué)特性

      2.2.1 土壤活性酸 土壤活性酸是林地土壤化學(xué)特性的重要指標(biāo),影響著林地土壤養(yǎng)分的有效性[9]。土壤酸堿度對土壤中養(yǎng)分存在的形態(tài)和有效性,對土壤的理化性質(zhì)、微生物活動以及植物生長發(fā)育都有很大的影響[10]。由表4可以看出,縉云山水源涵養(yǎng)林林地土壤pH值差異性不明顯,基本在4.0左右,但上層土壤酸性要比下層強(qiáng),這主要是因為研究地區(qū)受酸雨危害比較嚴(yán)重,降雨比較充沛,表層土壤受酸雨淋溶的影響,植被對土壤pH值的調(diào)節(jié)不是很明顯。另外,土壤pH值的大小與殘落物分解不完全和降雨量的大小有密切的關(guān)系。

      縉云山地區(qū)年降雨量較大,這是導(dǎo)致該地區(qū)土壤pH值較低的原因之一;闊葉林殘落物較多,不容易分解,這也導(dǎo)致了闊葉林地土壤pH值相對較低,所以,可以從這兩方面來考慮營造水源涵養(yǎng)林,以提高該地區(qū)土壤pH值,改善土壤質(zhì)量。

      表4 縉云山典型水源林地各層土壤養(yǎng)分指標(biāo)均值

      2.2.2 土壤有機(jī)質(zhì)含量 土壤有機(jī)質(zhì)是指存在于土壤中的所有含碳的有機(jī)物,盡管土壤有機(jī)質(zhì)只占土壤總重量的很小部分,但它在土壤肥力、環(huán)境保護(hù)等方面有著重要的作用和意義。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分,也是土壤質(zhì)量指標(biāo)中最重要的指標(biāo)之一[11-12]。由表4可以看出,各林地第Ⅰ層土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯高于其他3層,各層之間差異性非常明顯(p<0.05),且隨著土壤深度的增加而逐漸降低,這主要是因為森林土壤中的有機(jī)質(zhì)主要來源于森林植被凋落物的分解和淋溶。根據(jù)全國土壤養(yǎng)分含量分級標(biāo)準(zhǔn)《第二次全國土壤普查技術(shù)規(guī)程》,可以得出針闊混交林、闊葉林樣地土壤有機(jī)質(zhì)含量為中等水平(20~30g/kg),竹林樣地土壤有機(jī)質(zhì)含量為缺(6~10g/kg),說明在土壤有機(jī)質(zhì)的積累方面,針闊混交林表現(xiàn)較好,竹林群落有機(jī)質(zhì)含量總體較低,表現(xiàn)較差。

      2.3 林地土壤養(yǎng)分特性

      2.3.1 土壤全量養(yǎng)分 氮、磷、鉀是目前公認(rèn)的絕大多數(shù)植物必需元素,是植物需要的大量元素,所以氮、磷和鉀就成為評定土壤養(yǎng)分好壞的3個重要的指標(biāo)[13]。

      由表4可以看出,各林地不同層次土壤全氮、全磷、全鉀含量不同,其中闊葉林林地含量最高,竹林含量最低,且各林地土壤全氮含量隨著土壤深度的增加而逐漸降低。根據(jù)全國土壤養(yǎng)分含量分級標(biāo)準(zhǔn),闊葉林林地土壤全氮含量水平屬于中等(1.0~1.5g/kg),竹林樣地土壤全氮含量水平屬于稍缺(0.75~1.0g/kg),針闊混交林樣地土壤全氮含量水平屬于缺(0.5~0.75g/kg);闊葉林和竹林樣地土壤全磷含量水平屬于缺(0.2~0.4g/kg),針闊混交林為極缺(<0.2g/kg);竹林、闊葉林林地土壤全氮含量水平屬于缺,針闊混交林屬于稍缺。

      土壤中全氮、全磷、全鉀含量的高低可以反映土壤總體供氮能力的大小,其主要受氣候、植被、土壤質(zhì)地、地形、地勢和栽培管理等因素影響。由表4可以看出,闊葉林林地土壤總體供氮能力最好,竹林樣地土壤總體供氮能力最差。總體來說,縉云山典型水源涵養(yǎng)林土壤全氮、磷、鉀養(yǎng)分含量比較低,各林分間含量不同,其中闊葉林含量相對要高于其他林分。

      2.3.2 土壤速效養(yǎng)分 土壤速效氮、磷、鉀含量的高低,直接關(guān)系到土壤結(jié)構(gòu)的好壞,土壤供肥能力的強(qiáng)弱[14]。由表4可以看出,各樣地不同層次的土壤速效養(yǎng)分差異性明顯,且隨著土壤深度的增加而降低,其中第I表層土壤速效養(yǎng)分明顯高于其他3層。根據(jù)全國土壤養(yǎng)分含量分級標(biāo)準(zhǔn),3種水源涵養(yǎng)林土壤速效氮均屬于稍缺(60~90mg/kg);土壤速效磷均基本小于5mg/kg,屬于缺或極缺;各林地土壤速效鉀含量均小于50mg/kg,屬于缺或極缺。

      由以上分析可以看出,縉云山典型水源林地土壤速效養(yǎng)分含量非常低,尤其是速效P養(yǎng)分。對于這種土壤速效養(yǎng)分嚴(yán)重缺乏的情況,可以通過改良土壤酸化和補(bǔ)充氮磷鉀等措施來達(dá)到提高速效養(yǎng)分水平的目的。

      3 典型水源林保育土壤功能評價

      林地土壤物理特征和化學(xué)特征的定性和定量分析結(jié)果顯示,根據(jù)單指法很難判定出縉云山各水源涵養(yǎng)林保育土壤的好壞。目前,對林地土壤質(zhì)量或健康評價的方法很多,本文采用多層次模糊評價法來判定各水源涵養(yǎng)林保育土壤的好壞。

      3.1 原理和方法

      (1)確定評判對象的因素集并將因素集按某種屬性分成n個子集,記作X1,X2,…,Xn,滿足:

      設(shè)每個子集

      (3)若xi中各因素的權(quán)重分配為ai=(ai1,ai2,…,aini),這里∑n i=1aij=1,那么第一級綜合評判為:b=ai×Ri=(bi1,bi2,…,bim),(i=1,2,…,s)

      (4)將每個xi作為一個元素看待,用b1作為它的單因素評判,這樣R=(b1,b1,…bi)T=(bij)s×m(T表示轉(zhuǎn)置),是{x1,x2,…,xs}的單因素評判矩陣,每個xi作為X中的一部分反映了X的某種屬性。根據(jù)它們的權(quán)重分配a=(a1,a2,…,as),于是有第二級綜合評判b=a×R=(b1,b1,…,bm)。

      (5)根據(jù)最大隸屬法則,選取b中最大者為在同時考慮多種因素時土壤質(zhì)量的評判等級。

      3.2 綜合評判

      模糊綜合評判的合成運算有若干種方法,各種方法有各自的特點和適用情形,常用的算法是主要因素決定型和加權(quán)平均型。采用加權(quán)平均決定型,b.M(.,)模型,其運算公式為:

      (1)對各評價指標(biāo)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化;(2)通過因子分析確定各評價指標(biāo)的權(quán)重;(3)通過加權(quán)法計算各林分所有評價指標(biāo)的累計得分。

      根據(jù)縉云山水源涵養(yǎng)林土壤特性、評價指標(biāo)篩選原則,選取毛管孔隙度、非毛管孔隙度、容重、黏粒含量、pH值、有機(jī)質(zhì)、全效養(yǎng)分、速效養(yǎng)分為評價指標(biāo)。將土壤評判因素集劃分為3個子集,土壤物理因素=(毛管孔隙度,非毛管孔隙度,容重,黏粒含量),化學(xué)因素=(pH值),養(yǎng)分因素=(有機(jī)質(zhì),全效養(yǎng)分,速效養(yǎng)分)。土壤各因素對其質(zhì)量的影響是不同的,因此需要進(jìn)行權(quán)重的分配,通過統(tǒng)計方法確定各因素的權(quán)重,各因素權(quán)重如表5所示。

      表5 典型水源涵養(yǎng)林保養(yǎng)土壤功能評價因素權(quán)重

      根據(jù)上述評判原理方法,可以得出各水源涵養(yǎng)林地林地綜合得分大小依次為:針闊混交林(0.42)>常綠闊葉林(0.39)>竹林(0.32),說明各水源涵養(yǎng)林林地的保育土壤功能存差異,其中,針闊混交林的保育土壤功能最好,竹林最差。

      4 結(jié) 論

      (1)縉云山典型水源林地土壤容重有一定的差異,但各林地土壤容重均比較高,其中竹林群落容重相對較高,其大小順序為:針闊混交林<常綠闊葉林<竹林;土壤總孔隙度差異不大,土壤孔隙性一般,其大小順序依次為:針闊混交林>常綠闊葉林>竹林;土壤質(zhì)地中砂粒含量比粉粒和黏粒要高??偟膩碚f,不同植被類型對土壤物理性質(zhì)影響不同,對土壤質(zhì)量的影響也不同,但對比前人的研究結(jié)果,土壤物理性質(zhì)變化不大,但有下降的趨勢。

      (2)縉云山典型水源林地土壤呈強(qiáng)酸性(pH值均在4左右),且土壤有機(jī)質(zhì)含量多數(shù)處于稍缺或缺的狀況,少數(shù)處于中等水平。土壤pH值大小順序依次為:竹林>針闊混交林>常綠闊葉林,但各樣地之間差異不明顯;對于土壤有機(jī)質(zhì)含量來說,各樣地之間差異性比較明顯;在土壤有機(jī)質(zhì)積累方面,針闊混交林相對較好,而竹林群落相對較差。

      (3)縉云山水源林地土壤全量養(yǎng)分含量較低,各林地間存在差異,其中針闊混交林、常綠闊葉林含量相對要高一點,其供氮能力要好一些;土壤速效養(yǎng)分含量低,基本屬于稍缺或缺,土壤速效磷和土壤速效鉀含量均屬于稍缺或缺。

      (4)縉云山水源涵養(yǎng)林林地的保育土壤功能存在差異,其中針闊混交林水源林的土壤生態(tài)功能最好,常綠闊葉型水源林次之,以竹林總體相對較差,這與前人研究結(jié)果一致。

      總的來說,對比分析前人研究結(jié)果,縉云山水源涵養(yǎng)林土壤質(zhì)量稍微有下降的趨勢,雖然不是很明顯(p>0.05),但當(dāng)?shù)卣矐?yīng)該加強(qiáng)對縉云山水源涵養(yǎng)林的管理,適當(dāng)?shù)脑黾俞橀熁旖涣?,改善土壤質(zhì)量,盡早控制這種趨勢。

      [1] 陳小紅,段爭虎.土壤碳素固定及其穩(wěn)定性對土壤生產(chǎn)力和氣候變化的影響研究[J].土壤通報,2007,38(4):765-772.

      [2] 高成德,余新曉.水源涵養(yǎng)林研究綜述[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2000,22(5):78-28.

      [3] 楊承棟.森林土壤學(xué)科研究進(jìn)展與展望[J].土壤學(xué)報,2008,45(5):881-891.

      [4] 趙洋毅.縉云山水源涵養(yǎng)林結(jié)構(gòu)對生態(tài)功能調(diào)控機(jī)制研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2011.

      [5] 黃昌勇.土壤學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000:96-103.

      [6] 王慶禮,代力民,許廣山.簡易森林土壤容重測定方法[J].生態(tài)學(xué)雜志,1996,15(3):68-69.

      [7] Tyler S W,Wheatcrafu S W.Application of fractal mathematics to soil water retention estimation[J].Soil Science Society of American Journal,1989,53(4):987-996.

      [8] 常慶瑞,安韶山,劉京,等.黃土高原恢復(fù)植被防止土地退化效益研究[J].水土保持學(xué)報,1999,5(4):6-10.

      [9] 王海燕,雷相東,陸元昌,等.海南4種典型林分土壤化學(xué)性質(zhì)比較研究[J].林業(yè)科學(xué)研究,2009,22(1):129-133.

      [10] 檀滿枝,詹其厚,陳杰.基于信息熵原理的土壤pH 影響因素空間相關(guān)性分析[J].土壤,2007,39(6):953-957.

      [11] 李海波,韓曉增,王風(fēng).長期施肥條件下土壤碳氮循環(huán)過程研究進(jìn)展[J].土壤通報,2007,38(2):384-388.

      [12] 王俊美,歐陽捷,尚倩,等.土壤有機(jī)質(zhì)研究中的核磁共振技術(shù)[J].波普學(xué)雜志,2008,25(2):287-295.

      [13] 劉克鋒,劉建斌,賈月慧.土壤、植物營養(yǎng)學(xué)與施肥[M].北京:氣象出版社,2006:173-235.

      [14] 高志勤,傅懋.毛竹林土壤速效養(yǎng)分的季節(jié)變化特征[J].竹子研究匯刊,2008,27(2):25-31.

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