泰山黄前流域典型森林植被土壤化学性质研究

泰山黄前流域典型森林植被土壤化学性质研究

【摘要】对黄前流域的侧柏、赤松、荒草坡、麻栎、板栗、赤松五角枫混交林阴阳坡7种植被下土壤化学性质进行了综合评价。结果表明表层土壤的N，P，K大多高于下层。铵态氮是随着土壤深度的增加含量增加，而硝态氮与此相反。土地利用方式对土壤的化学性质有较大的影响。

【关键词】黄前流域；森林类型；土壤化学

０前言

森林植被类型是影响土壤化学和生物化学性质的主要因素，以往的研究表明，不同的森林植被类型，其土壤化学性质存在一定的差异性。本文在对不同林分土壤化学性质比较的基础上，重点比较不同森林植被土壤化学性质的变异性,对该区不同森林土壤化学性质进行评价，同时为城市水源地高效节水及静水型植被的选择提供理论依据。

１试验材料与方法

１．１试验材料

本文共选取7种森林植被类型进行试验研究，7种林分类型分别为：侧柏，赤松，荒草坡，麻栎，板栗，赤松五角枫混交林阴阳坡。

１.2土壤样品的采集与制备和保存

在所设定的标准地内，按对角线随机选5个样点，挖取0～20cm层土样，带回实验室，将同一标准地不同样点的样品经混合供分析。

从野外取回的土样，经登记编号后，都需要经过一个制备过程——风干、磨细、过筛、混均、装瓶，以备各项测定之用。

１.3测定方法

１.3.1土壤全氮量的测定

土壤全氮测定采用半微量开氏法（凯氏定氮法）。

１.3.2土壤全磷的测定

全磷用酸溶-钼锑抗比色法。

１.3.3土壤速效磷的测定

速效磷采用的碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法。

１.3.4土壤全钾的测定

采用NaOH熔融、火焰光度法。

１.3.5土壤速效钾的测定

NH４OAC浸提，火焰光度法。

１.3.6钙镁的测定

钙镁用EDTA容量法测定。

２结果与分析

２.1土壤氮素含量分析

土壤中的氮绝大数是储藏在土壤有机质中的有机态含氮化合物。在土壤剖面上，土壤中全氮与硝态氮含量随着土层厚度的增加向下逐渐减少，土壤中的全氮与硝态氮含量呈现一致的趋势。这主要归结于土壤表层生物量富集和生物作用强烈的缘故。大气降水给土壤带来的氮素只占全量的很小部分，土壤母质含量也很小，土壤中的氮素绝大部分是储藏在土壤有机质的有机态化合物。

土壤全氮的含量表现为：侧柏林﹥赤松五角枫混交林阴坡﹥赤松五角枫混交

林阳坡﹥荒草坡﹥麻栎林﹥赤松林﹥板栗林，土壤全氮为侧柏林含量最多而板栗林含量最小。丰富的枯枝落叶可补充土壤养分的耗竭。侧柏林、赤松五角枫混交林阴坡随着土层厚度的增加含量的变化较明显，而赤松与板栗林变化较少。板栗林由于人为的因素如施肥、翻耕及管理措施等劳作使表层土的全氮含量较为均匀。在土壤剖面上，土壤中氨态氮含量随着土层厚度的增加向下逐渐增加，氨态氮的含量表现为：赤松五角枫混交林阴坡﹥板栗林﹥赤松林﹥荒草坡﹥侧柏林﹥赤松五角枫混交林阳坡﹥麻栎林，不同林分下的氨态氮的含量较为平均，含量相差不是很多；硝态氮的含量顺序为：侧柏林﹥板栗林﹥赤松林﹥荒草坡﹥赤松五角枫混交林阴坡﹥赤松五角枫混交林阳坡﹥麻栎林。侧柏林的硝态氮含量最高。我国森林土壤研究一般测中速效氮的研究，氨态氨和硝态氮的研究较少。

土壤有机氮含量体现了土壤中可供植物吸收的氮素供应水平。其高低取决于土壤有机质、全氮含量和有机质的分解速度。氨态氮和硝态氮在土壤中的转化和移动具有明显区别。土壤中氨态氮含量随着土层厚度的增加向下逐渐增大，而硝态氮与此相反。

２.2土壤磷素含量分析

土壤中的磷可分为无机磷和有机磷两类。有机磷是植物磷素养分的重要来源，存在于土壤有机质中，磷的含量与有机质含量呈一定的正相关，土壤速效磷含量是衡量磷素供应的较好指标，主要受土壤有机质含量的影响。随着有机质的分解，有机磷可逐步转化成速效磷供植物吸收利用。同时，在土壤有机质和微生物参与下的还原作用，也可以使磷酸高铁还原而释放出磷全磷的含量表现为：赤松五角枫混交林阴坡﹥麻栎林﹥板栗林﹥荒草坡﹥赤松林﹥侧柏林﹥赤松五角枫混交林阳坡，总体水平差异不显著；而速效磷的含量表现为：侧柏林﹥荒草坡﹥赤松五角枫混交林阴坡﹥麻栎林﹥赤松五角枫混交林阳坡﹥板栗林＞赤松林。

侧柏林远大于其它林分中土壤的速效磷含量。土壤全磷中只有速效磷能被植物直接吸收利用，该变化趋势不是很明显，也缺乏顺次递增的规律。这可能与森林植物对磷的吸收和富集有关，也可能与磷形态转换和转换潜能的复杂性有关。侧柏林地的速效磷含量最大，且与其它林地差异显著。土壤中全磷含量以及速效磷含量在纵断面上有向下减少的趋势，但是也有例外。荒草坡中全氮和速效氮的含量随着土层厚度的增加而增加。这可能跟荒草坡地表裸露，没有枯枝落叶层有关系；而板栗林的全氮也呈这种趋势是由于人为施肥耕作的结果。土壤中磷含量的变化规律与氮基本一致。

２.3土壤钾素含量分析

土壤全钾量（K2O）能反映土壤钾素的潜在供应能力。土壤速效钾则是土壤全钾的现实供应指标。土壤中的全钾含量为：赤松五角枫混交林阳坡﹥麻栎林﹥赤松林﹥板栗林﹥侧柏林﹥赤松五角枫混交林阴坡﹥荒草坡；速效钾的含量表现为：板栗林﹥侧柏林﹥赤松五角枫混交林阴坡﹥荒草坡﹥麻栎林﹥赤松林﹥赤松五角枫混交林阳坡﹥板栗林。

速效钾的含量在剖面上的相关性上与氮磷保持一致。侧柏林的速效钾含量比其它林地的含量要多，侧柏林每年向土壤表层提供大量的凋落物，又以丰富的根系补充土壤，因此增加了土壤速效K含量。制约土壤中钾含量变化趋势的是植被的返还能力，在剖面上，随着深度的加大，生物的返还影响减弱，代之的是成土母质，成土母质的差异导致了上述特点，而钾的有效性一般随pH值得增大而增高。土壤钾素中绝大部分是难以利用钾和缓效钾，土壤全钾量主要受母质类型的影响，且和土壤风化程度成反比。通常用速效钾含量作为衡量土壤钾素供应水

平的指标。森林对速效钾具有正效应。虽然森林凋落物能归还土壤钾素，但钾在植物中移动性强，凋落物含钾量相对较低，并减少交换钾的固定,从而增加土壤速效钾土壤速效钾的含量。从变异性看，林地对土壤表层及表下层的速效K改良效果均很显著，板栗林则通过大量施肥来调整土壤K素含量。

２.4土壤中的钙、镁含量分析

土壤中钙镁的含量分别为：板栗林﹥麻栎林﹥侧柏林﹥赤松林﹥赤松五角枫混交林阴坡﹥赤松五角枫混交林阳坡﹥荒草坡；侧柏林﹥板栗林﹥赤松林﹥荒草坡﹥赤松五角枫混交林阴坡﹥赤松林﹥赤松五角枫混交林阳坡。土层土壤中钙镁含量丰富，表层含量明显高于土壤的背景值。因为土壤的盐碱化最基本的表征恰就是钙镁在土壤表层的富集。这种现象可能与土壤中水溶态和代还态钙镁具有随pH增大而降低的地球化学行为有关。

３讨论与结论

３．１不同森林植被下土壤化学性质的深度不同，土壤化学特征也不同。土壤各化学性质在深度一般上表现为，表层土壤的N，P，K大多高于下层（全磷和速效磷中荒草坡低于下层，可能与地表破坏有关系）。不同森林植被类型条件下，氨态氮与全氮的含量相差不是很大，差异不明显。

但是铵态氮是随着土壤深度的增加含量增加，而硝态氮与此相反，这可能与母质及林分综合影响有关。有机质、微量元素和钙镁则有时会出现表层低于地表下层，且变化不明显，但上下变化不剧烈，这跟林地地表与地下补给物数量以及特定林份对土壤养分吸收不同有关。

３.2土地利用方式对土壤的化学性质有较大的景响。在本研究区中，板栗林由于施肥、灌溉等农事活动，氨态氮与硝态氮和有机质含量均较高；全氮、速效钾和锰含量均较低：而且随深度的增加土壤化学性质变化不明显。