哈爾濱市森林綠地土壤機(jī)械組成特征

王全波，肖洋，宋純彥

(1.黑龍江豐林國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，黑龍江伊春153033；2.黑龍江大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱150080)

哈爾濱市森林綠地土壤機(jī)械組成特征

王全波1，肖洋2，宋純彥1

(1.黑龍江豐林國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，黑龍江伊春153033；2.黑龍江大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱150080)

2013年對(duì)哈爾濱市森林綠地土壤機(jī)械組成特征進(jìn)行了分析研究。采用野外調(diào)查與室內(nèi)測(cè)定分析相結(jié)合的方法，結(jié)果表明，粒徑0.05～0.02mm的土粒在整個(gè)森林綠地土壤中含量中的值最大，平均達(dá)到了30.94%，粒徑2～0.25mm的土粒含量的值為9.58%，在整個(gè)粒級(jí)含量中所占的比重最??；哈爾濱市森林綠地土壤主要以粒徑0.02～0.002mm構(gòu)建；從不同功能區(qū)分析，生產(chǎn)綠地土壤機(jī)械組成優(yōu)于其他綠地。

哈爾濱市；土壤機(jī)械組成；土壤質(zhì)地；綠地

土壤機(jī)械組成決定著土壤物理、化學(xué)和生物特性，直接反映了森林土壤肥力狀況，是構(gòu)成立地條件的一個(gè)主要因子。不同的土壤質(zhì)地在礦物組成上有顯著的差別，其化學(xué)性質(zhì)和其他各種性質(zhì)也均不相同。土壤中的養(yǎng)分狀況和它對(duì)各養(yǎng)分吸附能力的強(qiáng)弱都與土壤的粒級(jí)組成有關(guān)[1]。由此看見，森林土壤對(duì)林木生長有密切的聯(lián)系。研究哈爾濱市不同森林土壤機(jī)械組成特征分析，進(jìn)而判斷土壤所屬類型，對(duì)指導(dǎo)本地區(qū)造林、撫育、改良造林地土壤結(jié)構(gòu)、提高森林地生產(chǎn)力、解決林業(yè)生產(chǎn)及不良立地條件下森林植被恢復(fù)中的實(shí)際問題，維持森林土壤生態(tài)系統(tǒng)都具有極為重要的意義。

1 研究區(qū)概況

哈爾濱是黑龍江省省會(huì)，位于黑龍江省南部，地處中國東北北部地區(qū)的松嫩平原，松花江主流的中游。地理坐標(biāo)為45°04′～46°40′N、125°42′～130°10′E。哈爾濱市區(qū)地形特點(diǎn)為低洼、平坦，東部附屬10縣(市)多丘陵及山地。東南臨張廣才嶺支脈丘陵，北部為小興安嶺山區(qū)，中部有松花江通過，河流縱橫，平原遼闊，山勢(shì)不高。哈爾濱市區(qū)主要分布在松花江形成的三級(jí)階地上，地域平坦，東南向西北傾斜，平均海拔151m。氣候區(qū)地處中溫帶，屬于大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，冬季漫長寒冷，春秋兩季短，年均氣溫為3.6℃；有效積溫在2400～2800℃，夏季高溫多雨，降雨量為600mm左右，雨量集中在6、7、8月。氣候類型是陸性季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫在-5～4℃，有效積溫在2400～2800℃，年平均降水量569.1mm，降雨量年內(nèi)分布不均，主要集中在6～8月。

2 試驗(yàn)方法

進(jìn)行梅花型布點(diǎn)，布點(diǎn)充分考慮成土母質(zhì)母巖及土壤類型、地理地貌、植被、氣候、水文地質(zhì)等因素。室內(nèi)綜合圈定，野外實(shí)地調(diào)查，隨機(jī)采集。在哈爾濱市農(nóng)田防護(hù)林、哈爾濱市林場(chǎng)、母親廣場(chǎng)、中醫(yī)藥大學(xué)校園、歐亞之窗、學(xué)府四道街、學(xué)府三道街、長壽路、兆麟公園、兆麟街、尚志公園、植物園布設(shè)12個(gè)采樣地點(diǎn)，共采集20份土樣。由于不同的森林有不同的功能性和特點(diǎn)，為了能更好地評(píng)價(jià)哈爾濱市森林土壤機(jī)械組成狀況，根據(jù)林地所在地理位置和土地利用類型，劃分為公共林地、道路綠化綠地、附屬林地、生產(chǎn)林地和防護(hù)林地5個(gè)功能區(qū)，林地功能區(qū)劃分見表1。

表1 樣地功能區(qū)劃分

每個(gè)采樣點(diǎn)在1m范圍內(nèi)，以梅花型布設(shè)5個(gè)樣點(diǎn)(中間1點(diǎn)，周圍4點(diǎn))，在各點(diǎn)處取表層0～20cm的土壤，裝入塑料袋并充分混合(約1kg)。室內(nèi)土壤顆粒分析(粒徑分布)采用吸管法[1-2]，方法由篩分和靜水沉降結(jié)合，土粒分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)采用美國制。

3 結(jié)果和分析

3.1 森林綠地土壤的粒徑分級(jí)特征

土壤的粒度參數(shù)能夠很好表征其成土過程中的母質(zhì)(沉積物)來源、搬運(yùn)介質(zhì)和動(dòng)能條件，以及經(jīng)后期物理、化學(xué)和生物作用的變化情況[3]。哈爾濱市森林土壤顆粒數(shù)據(jù)特征分析見下表2。

表2 土壤特征數(shù)據(jù)分析 %

由表2可知，哈爾濱市森林綠地土壤2～0.25mm、0.25～0.05mm、0.05～0.02mm、0.02～0.002mm、<0.002mm粒徑顆粒含量分別為0.88%～32.62%、15.96%～41.60%、11.04%～30.12%、15.61%～40.00%、3.96%～21.44%。從平均值比較來看，粒徑0.02～0.002mm的土粒在整個(gè)森林綠地土壤中含量中的值最大，平均達(dá)到了30.94%，粒徑2～0.25mm的土粒含量的值為9.58%，在整個(gè)粒級(jí)含量中所占的比重最小，表明哈爾濱市森林綠地土壤主要以粒徑0.02～0.002mm構(gòu)建。

3.2 森林綠地不同功能區(qū)土壤機(jī)械組成

土壤的機(jī)械組成是決定土壤結(jié)構(gòu)、孔隙狀況的重要因素之一[4]，機(jī)械組成是土壤構(gòu)成要素最穩(wěn)定的因子之一，其變化在很大程度上依賴于土壤的風(fēng)化進(jìn)程[5]。防護(hù)綠地、生產(chǎn)綠地、附屬綠地、道路綠化綠地、公共綠地土壤的機(jī)械組成見表 3所示。

表3 不同功能區(qū)林地土壤機(jī)械組成 %

分析結(jié)果表明，生產(chǎn)綠地、公共綠地、防護(hù)綠地土壤的機(jī)械組成在 d<0.05mm的粒級(jí)水平上明顯高于道路綠化綠地、附屬綠地，在d>0.05mm的粒級(jí)水平上明顯低于道路綠化綠地、附屬綠地。道路綠化綠地、附屬綠地土壤的機(jī)械組成在d>0.25mm的粒級(jí)水平上明顯高于其他綠地，在d為粉粒(0.05～0.02mm)和d為粘粒(0.02～0.002mm)的粒級(jí)水平上低于其他綠地。

4 結(jié)論

哈爾濱地區(qū)森林土壤粒主要是以粒徑0.02～0.002mm粒級(jí)含量組成，占31.42個(gè)百分點(diǎn)。從不同林地功能區(qū)分析土壤機(jī)械組成，生產(chǎn)綠地、公共綠地、防護(hù)綠地土壤的機(jī)械組成在 d<0.05mm的粒級(jí)水平上明顯高于道路綠化綠地、附屬綠地；在d>0.05mm 的粒級(jí)水平上明顯低于道路綠化綠地、附屬綠地。生產(chǎn)綠地、公共綠地、防護(hù)綠地土壤機(jī)械組成優(yōu)于道路綠化綠地、附屬綠地，說明由純林、混交林不同喬木根系對(duì)土壤物理性狀的改善作用要優(yōu)于灌木林及無林地。

[1]黃冠華,詹衛(wèi)華.土壤顆粒的分形特征及其應(yīng)用[J].土壤學(xué)報(bào), 2002,39 (4): 490-497.

[2]楊艷芳,李德成,楊金玲,等.激光衍射法和吸管法分析粘性富鐵土壤顆粒粒徑分布的比較[J].土壤學(xué)報(bào)，2008,45(3):405-412.

[3]中國科學(xué)院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1978:466-508.

[4]劉青柏,劉明國,王玉濤,等.不同林型立地土壤水分性狀及其持水能力的比較[J].干旱區(qū)研究,2011,9(28):775-779.

[5]張鼎華,孫志蓉,翟明普,等.楊樹刺槐混交林沙地土壤的水分-物理性質(zhì)[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2001,7(2) : 122-125.

[6]李響，穆立薔.哈爾濱群力國家級(jí)濕地公園植物資源特點(diǎn)及評(píng)價(jià)[J].林業(yè)科技，2014(3)：60-64.

2015-01-04

黑龍江大學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目

王全波(1966-),男, 碩士,高級(jí)工程師,主要從事林業(yè)科學(xué)技術(shù)研究,E-mail: flwqb@126.com。

S714.5

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.03.021