洪煥新
摘 要:赤紅壤是閩東南沿海低山丘陵區(qū)主要的土壤類型,自然肥力狀況較差。通過對赤紅壤分布區(qū)闊葉林地土壤肥力性狀的研究,結(jié)果表明,闊葉林地土壤的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、孔隙狀況、酸堿性質(zhì)、養(yǎng)分含量指標(biāo)等均優(yōu)于無林地;闊葉林分對改善赤紅壤的理化性質(zhì),提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的作用明顯。
關(guān)鍵詞:赤紅壤;闊葉林地;土壤;理化性質(zhì)
中圖分類號 S714.5 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2014)16-63-03
赤紅壤又名磚紅壤性紅壤,是紅壤向磚紅壤過渡的一種土壤類型,是南亞熱帶地區(qū)的代表性土壤,在我國主要分布在廣東、廣西、云南、福建、海南等省份。福建省赤紅壤面積達36.9萬hm2,分布于戴云山脈以南的東南沿海地區(qū)海拔350m以下的丘陵臺地上,該地區(qū)高溫多雨,熱量豐富,年均溫在20℃以上,≥10℃積溫達6 500~7 800℃,年降雨量1 000~1 700mm。發(fā)育形成赤紅壤的成土母巖主要有花崗巖、閃長巖、輝長巖、玄武巖、砂巖、凝灰?guī)r及第四紀紅色黏土風(fēng)化物等。赤紅壤分布區(qū)的原生植被為南亞熱帶季雨林,混生有部分熱帶植物種屬;而閩東南沿海丘陵臺地原生植被破壞殆盡,只能在保存較好的風(fēng)水林及自然保護區(qū)可以看到,大部分地區(qū)植被為次生常綠闊葉林,以殼斗科、樟科植物為主。在南亞熱帶高溫多雨的生物氣候條件影響下,赤紅壤土壤在形成過程中巖石風(fēng)化和土壤淋溶作用強,植被生長旺盛,物質(zhì)分解速度快,使得赤紅壤具有特有的肥力特征土壤剖面層次分異明顯,顏色棕至棕紅色;土壤質(zhì)地多為壤質(zhì)黏土;土壤呈酸性反應(yīng)(pH多在5.0~5.5);有機質(zhì)含量低,礦質(zhì)養(yǎng)分缺乏。
在赤紅壤分布區(qū),亞熱帶常綠闊葉樹種林冠濃密,常具有復(fù)層結(jié)構(gòu),對降水具有良好的截留作用;闊葉林下枯落物層較厚,分解產(chǎn)生的腐殖質(zhì)與土粒結(jié)合形成良好的團粒結(jié)構(gòu),具有很強的持水保水能力;闊葉樹種根系發(fā)達,根系數(shù)量多,植物的活根可以提供分泌物,死根分解可以提供有機質(zhì),作為土壤團粒的膠結(jié)劑。同時,植物根系的穿插擠壓和纏繞的作用,對提高土壤的抗侵蝕性能提供了很好的保證。本文通過對闊葉林地土壤肥力性狀的研究,為閩東南赤紅壤分布區(qū)林分樹種結(jié)構(gòu)的改良提供參考,對改善閩東南沿海地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有積極意義。
1 試驗地概況
試驗地位于閩南地區(qū)的泉州市南安北部低山丘陵區(qū),北緯24°34′~25°19′,東經(jīng)118°08′~118°36′,海拔高度286~350m。植被為亞熱帶常綠闊葉林,以殼斗科、樟科植物為主。屬南亞熱帶氣候,海洋性季風(fēng)氣候特征明顯,溫潤潮濕,冬半年盛行東北偏東風(fēng),夏半年盛行西南偏南風(fēng),年平均氣溫在16~21℃,極端最高氣溫達39~40℃,極端最低氣溫北部山區(qū)-5~-6℃,年平均降水量在1 200~1 700mm。
2 研究方法
2.1 樣地設(shè)置 分別在闊葉林地和無林地中設(shè)置標(biāo)準地,每個標(biāo)準地面積近667m2(25.82m×25.82m),在每標(biāo)準地內(nèi)按對角線隨機布設(shè)樣點,按0~20cm、20~40cm分不同土壤層次采集土樣帶回供室內(nèi)分析的測定。以無林地作為對照,研究闊葉林分對閩東南低山丘陵區(qū)赤紅壤性狀的影響。
2.2 分析方法
2.2.1 土壤物理性質(zhì)分析 土壤水穩(wěn)性團聚體測定用機械篩分法;采用“環(huán)刀法”采集原狀土樣帶回室內(nèi)測定土壤容重、滲透性能和土壤水分物理狀況;用機械篩分法分析土壤團聚體。
2.2.2 土壤化學(xué)性質(zhì)分析 用濃硫酸重鉻酸鉀氧化法測定有機質(zhì);開氏定氮法測定全氮;堿解擴散吸收法測定水解氮;鉬銻抗比色法測定全磷;鹽酸氟化鈣法測定速效磷;氫氧化鈉堿熔-火焰光度法測定全鉀,乙酸銨浸提-火焰光度法測定速效鉀;pH酸度計法測定酸堿度。土壤分析數(shù)據(jù)為同一類型土樣2次重復(fù)分析結(jié)果的平均值。
3 結(jié)果與分析
3.1 不同類型樣地對土壤物理性質(zhì)的影響
3.1.1 對土壤結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響 土壤結(jié)構(gòu)是土壤重要的物理性質(zhì)之一。水穩(wěn)性團粒結(jié)構(gòu)是土壤最理想的結(jié)構(gòu)類型,水穩(wěn)性團聚體的大小和數(shù)量決定土壤的結(jié)構(gòu)性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度,并與土壤的通氣性、抗蝕性密切相關(guān),在很大程度上影響著土壤物理機械性質(zhì)和水、肥、氣、熱狀況,是土壤肥力的重要指標(biāo)之一。因此,土壤團聚體的狀況是影響土壤肥力的一個重要因素。森林土壤表層富含有機質(zhì),特別是闊葉林下土壤容易形成良好的土壤團聚體。
從表2可以看出:赤紅壤土壤0~40cm土層,闊葉林地土壤中顆粒直徑>0.25mm的水穩(wěn)性團聚體的含量百分數(shù)比無林地(對照樣地)高;而衡量土壤團聚穩(wěn)定程度的土壤結(jié)構(gòu)體破壞率,闊葉林地為6.88%,無林地為10.11%,闊葉林地土壤結(jié)構(gòu)體的破壞率比無林地低46.95%,說明闊葉林下土壤具有更為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。這與闊葉林分產(chǎn)生的凋落物數(shù)量多、分解較快及根系對土壤的作用有關(guān)。闊葉林地土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的增強,減少了林分更新時裸露幼林地的水、土、肥的流失。閩東南沿海低山丘陵赤紅壤分布區(qū),闊葉林地林分的土壤團聚體狀況比無林地好,闊葉林地土壤的水、肥、氣、熱狀況更加協(xié)調(diào)。
3.1.2 對土壤孔隙狀況的影響 土壤孔隙狀況影響著土壤的通氣性、透水性及林木根系的生長發(fā)育,是判定土壤結(jié)構(gòu)好壞的又一重要指標(biāo)。由表3可以看出,闊葉林分土壤0~40cm土層總孔隙度平均為51.51%,而無林地平均為43.61%,說明闊葉林分有助于改善林地土壤的孔隙狀況;闊葉林地的土壤容重平均為1.29g/cm3,無林地平均為1.50g/cm3,闊葉林地土壤容重比無林地小16.28%。闊葉林地具有良好的土壤孔隙狀況,主要是由于闊葉林地下部分根系龐大,根樁分布深,水平側(cè)根對外擴展頻繁,地下根系穿插強烈,從而形成較為疏松的林地土壤。疏松的土壤,由于通氣狀況良好,微生物活動旺盛,土壤酶活性高,有利于土壤有機質(zhì)的腐殖化和礦質(zhì)化過程,有利于土壤的積累和釋放,從而對林木生長更有利。而無林地土壤容重比較大,土壤緊實,水分缺乏,而且通氣不良。endprint
3.2 對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響 森林植物具有生物自肥功能,林木通過根系吸收土壤的營養(yǎng)元素來滿足自身的生長發(fā)育需要,又以凋落物、死亡根系和分泌物等形式歸還土壤,從而實現(xiàn)林木與環(huán)境的養(yǎng)分協(xié)調(diào)與平衡。特別是闊葉林分,產(chǎn)生的凋落物數(shù)量多,比較容易分解,且所含的植物營養(yǎng)成分含量高,對保持良好的土壤肥力具有重要作用。閩東南沿海地區(qū)優(yōu)越的水熱條件,植物生長繁茂,凋落物數(shù)量較大,林地地表疏松,土壤腐殖化程度高,養(yǎng)分貯存量豐富。
從表4可以看出,闊葉林地土壤養(yǎng)分的各項指標(biāo)均比無林地高,尤其是土壤中速效性養(yǎng)分含量有顯著的變化,與無林地相比較,闊葉林地土壤的水解氮、速效磷、速效鉀含量平均高出24.56%,37.28%,16.12%。闊葉林分的養(yǎng)分歸還量大,隨著凋落物量的增大,林地的有機物積累量增多,有利于土壤的微生物活動,使林木個體與土壤環(huán)境中的養(yǎng)分循環(huán)比較平衡,養(yǎng)分利用率提高,自肥能力和培肥土壤的作用明顯。閩東南沿海地區(qū)植被的破壞比較嚴重,加上高溫多雨的氣候條件,水土流失現(xiàn)象較為嚴重,無林地土壤的各種養(yǎng)分含量均很低,土壤酸度大,土壤的肥力狀況比較差。闊葉林分的各項肥力指標(biāo)均比無林地高,說明闊葉林具有較好的改良土壤作用,能促進土壤肥力水平的不斷發(fā)展和提高。
4 結(jié)論與討論
(1)閩東南沿海低山丘陵赤紅壤分布區(qū),闊葉林地土壤具有更為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。闊葉林地土壤結(jié)構(gòu)體破壞率闊葉林地為6.88%,無林地為10.11%,闊葉林地土壤結(jié)構(gòu)體的破壞率比無林地低46.95%,說明闊葉林地土壤團聚體狀況比無林地好,土壤的水、肥、氣、熱狀況更加穩(wěn)定協(xié)調(diào)。
(2)閩東南赤紅壤闊葉林地具有良好的土壤孔隙狀況。0~40cm土層闊葉林地土壤容重比無林地小16.28%,土壤總孔隙度比無林地高出18.12%,土壤比較疏松,具有較好的保水保肥和供肥能力。
(3)闊葉林地土壤具有較豐富的營養(yǎng)成分,特別是速效性養(yǎng)分含量比無林地有顯著的提高。與無林地相比較,闊葉林地土壤的水解氮、速效磷、速效鉀含量平均高出24.56%,37.28%,16.12%。
(4)閩東南沿海地區(qū)人口密集,頻繁的生產(chǎn)活動對植被的破壞比較大,近年來采取了各種有效措施對自然植被進行保護,也取得了很好的效果。但由于土壤條件比較差,臺風(fēng)造成的水土流失程度比較嚴重,赤紅壤分布區(qū)的生態(tài)環(huán)境不容樂觀。因此,大力營造闊葉樹種,提倡針闊混交,對改善閩東南沿海低山丘陵區(qū)林分狀況,提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有積極意義。
參考文獻
[1]周波,高云華,張池,等.華南赤紅壤地區(qū)4種不同耕作模式對土壤肥力屬性的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報,2012,27(z1).
[2]鐘繼洪,郭慶榮,譚軍.南亞熱帶丘陵赤紅壤理化性質(zhì)變化及其原因[J].地理研究,2004,23(3).
[3]張萬儒.森林土壤定位研究方法[M].北京:中國林業(yè)出版社,1986:1-45.
[4]國家標(biāo)準局.森林土壤標(biāo)準分析方法(GB-87)[M].北京:中國標(biāo)準出版社,1987:1-22.
[5]鄭郁善,徐道旺.擬赤楊杉木混交林培肥土壤的研究[J].福建林學(xué)院學(xué)報,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養(yǎng)水源的研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2005,16(9).
[7]蔡麗平,謝錦升,林錦儀,等.南亞熱帶侵蝕赤紅壤治理前后土壤肥力的變化[J].浙江林學(xué)院學(xué)報,2001,18(2).
(責(zé)編:張宏民)endprint
3.2 對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響 森林植物具有生物自肥功能,林木通過根系吸收土壤的營養(yǎng)元素來滿足自身的生長發(fā)育需要,又以凋落物、死亡根系和分泌物等形式歸還土壤,從而實現(xiàn)林木與環(huán)境的養(yǎng)分協(xié)調(diào)與平衡。特別是闊葉林分,產(chǎn)生的凋落物數(shù)量多,比較容易分解,且所含的植物營養(yǎng)成分含量高,對保持良好的土壤肥力具有重要作用。閩東南沿海地區(qū)優(yōu)越的水熱條件,植物生長繁茂,凋落物數(shù)量較大,林地地表疏松,土壤腐殖化程度高,養(yǎng)分貯存量豐富。
從表4可以看出,闊葉林地土壤養(yǎng)分的各項指標(biāo)均比無林地高,尤其是土壤中速效性養(yǎng)分含量有顯著的變化,與無林地相比較,闊葉林地土壤的水解氮、速效磷、速效鉀含量平均高出24.56%,37.28%,16.12%。闊葉林分的養(yǎng)分歸還量大,隨著凋落物量的增大,林地的有機物積累量增多,有利于土壤的微生物活動,使林木個體與土壤環(huán)境中的養(yǎng)分循環(huán)比較平衡,養(yǎng)分利用率提高,自肥能力和培肥土壤的作用明顯。閩東南沿海地區(qū)植被的破壞比較嚴重,加上高溫多雨的氣候條件,水土流失現(xiàn)象較為嚴重,無林地土壤的各種養(yǎng)分含量均很低,土壤酸度大,土壤的肥力狀況比較差。闊葉林分的各項肥力指標(biāo)均比無林地高,說明闊葉林具有較好的改良土壤作用,能促進土壤肥力水平的不斷發(fā)展和提高。
4 結(jié)論與討論
(1)閩東南沿海低山丘陵赤紅壤分布區(qū),闊葉林地土壤具有更為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。闊葉林地土壤結(jié)構(gòu)體破壞率闊葉林地為6.88%,無林地為10.11%,闊葉林地土壤結(jié)構(gòu)體的破壞率比無林地低46.95%,說明闊葉林地土壤團聚體狀況比無林地好,土壤的水、肥、氣、熱狀況更加穩(wěn)定協(xié)調(diào)。
(2)閩東南赤紅壤闊葉林地具有良好的土壤孔隙狀況。0~40cm土層闊葉林地土壤容重比無林地小16.28%,土壤總孔隙度比無林地高出18.12%,土壤比較疏松,具有較好的保水保肥和供肥能力。
(3)闊葉林地土壤具有較豐富的營養(yǎng)成分,特別是速效性養(yǎng)分含量比無林地有顯著的提高。與無林地相比較,闊葉林地土壤的水解氮、速效磷、速效鉀含量平均高出24.56%,37.28%,16.12%。
(4)閩東南沿海地區(qū)人口密集,頻繁的生產(chǎn)活動對植被的破壞比較大,近年來采取了各種有效措施對自然植被進行保護,也取得了很好的效果。但由于土壤條件比較差,臺風(fēng)造成的水土流失程度比較嚴重,赤紅壤分布區(qū)的生態(tài)環(huán)境不容樂觀。因此,大力營造闊葉樹種,提倡針闊混交,對改善閩東南沿海低山丘陵區(qū)林分狀況,提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有積極意義。
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[7]蔡麗平,謝錦升,林錦儀,等.南亞熱帶侵蝕赤紅壤治理前后土壤肥力的變化[J].浙江林學(xué)院學(xué)報,2001,18(2).
(責(zé)編:張宏民)endprint
3.2 對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響 森林植物具有生物自肥功能,林木通過根系吸收土壤的營養(yǎng)元素來滿足自身的生長發(fā)育需要,又以凋落物、死亡根系和分泌物等形式歸還土壤,從而實現(xiàn)林木與環(huán)境的養(yǎng)分協(xié)調(diào)與平衡。特別是闊葉林分,產(chǎn)生的凋落物數(shù)量多,比較容易分解,且所含的植物營養(yǎng)成分含量高,對保持良好的土壤肥力具有重要作用。閩東南沿海地區(qū)優(yōu)越的水熱條件,植物生長繁茂,凋落物數(shù)量較大,林地地表疏松,土壤腐殖化程度高,養(yǎng)分貯存量豐富。
從表4可以看出,闊葉林地土壤養(yǎng)分的各項指標(biāo)均比無林地高,尤其是土壤中速效性養(yǎng)分含量有顯著的變化,與無林地相比較,闊葉林地土壤的水解氮、速效磷、速效鉀含量平均高出24.56%,37.28%,16.12%。闊葉林分的養(yǎng)分歸還量大,隨著凋落物量的增大,林地的有機物積累量增多,有利于土壤的微生物活動,使林木個體與土壤環(huán)境中的養(yǎng)分循環(huán)比較平衡,養(yǎng)分利用率提高,自肥能力和培肥土壤的作用明顯。閩東南沿海地區(qū)植被的破壞比較嚴重,加上高溫多雨的氣候條件,水土流失現(xiàn)象較為嚴重,無林地土壤的各種養(yǎng)分含量均很低,土壤酸度大,土壤的肥力狀況比較差。闊葉林分的各項肥力指標(biāo)均比無林地高,說明闊葉林具有較好的改良土壤作用,能促進土壤肥力水平的不斷發(fā)展和提高。
4 結(jié)論與討論
(1)閩東南沿海低山丘陵赤紅壤分布區(qū),闊葉林地土壤具有更為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。闊葉林地土壤結(jié)構(gòu)體破壞率闊葉林地為6.88%,無林地為10.11%,闊葉林地土壤結(jié)構(gòu)體的破壞率比無林地低46.95%,說明闊葉林地土壤團聚體狀況比無林地好,土壤的水、肥、氣、熱狀況更加穩(wěn)定協(xié)調(diào)。
(2)閩東南赤紅壤闊葉林地具有良好的土壤孔隙狀況。0~40cm土層闊葉林地土壤容重比無林地小16.28%,土壤總孔隙度比無林地高出18.12%,土壤比較疏松,具有較好的保水保肥和供肥能力。
(3)闊葉林地土壤具有較豐富的營養(yǎng)成分,特別是速效性養(yǎng)分含量比無林地有顯著的提高。與無林地相比較,闊葉林地土壤的水解氮、速效磷、速效鉀含量平均高出24.56%,37.28%,16.12%。
(4)閩東南沿海地區(qū)人口密集,頻繁的生產(chǎn)活動對植被的破壞比較大,近年來采取了各種有效措施對自然植被進行保護,也取得了很好的效果。但由于土壤條件比較差,臺風(fēng)造成的水土流失程度比較嚴重,赤紅壤分布區(qū)的生態(tài)環(huán)境不容樂觀。因此,大力營造闊葉樹種,提倡針闊混交,對改善閩東南沿海低山丘陵區(qū)林分狀況,提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有積極意義。
參考文獻
[1]周波,高云華,張池,等.華南赤紅壤地區(qū)4種不同耕作模式對土壤肥力屬性的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報,2012,27(z1).
[2]鐘繼洪,郭慶榮,譚軍.南亞熱帶丘陵赤紅壤理化性質(zhì)變化及其原因[J].地理研究,2004,23(3).
[3]張萬儒.森林土壤定位研究方法[M].北京:中國林業(yè)出版社,1986:1-45.
[4]國家標(biāo)準局.森林土壤標(biāo)準分析方法(GB-87)[M].北京:中國標(biāo)準出版社,1987:1-22.
[5]鄭郁善,徐道旺.擬赤楊杉木混交林培肥土壤的研究[J].福建林學(xué)院學(xué)報,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養(yǎng)水源的研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2005,16(9).
[7]蔡麗平,謝錦升,林錦儀,等.南亞熱帶侵蝕赤紅壤治理前后土壤肥力的變化[J].浙江林學(xué)院學(xué)報,2001,18(2).
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