福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院 許慧瓊

毛竹林生長對土壤的影響研究
——以武夷山黃紅壤為例

福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院 許慧瓊

毛竹是亞熱帶地區(qū)的主要竹種，也是我國人工種植面積最大、用途最廣、開發(fā)和研究最深入的優(yōu)良經(jīng)濟(jì)竹種。毛竹是武夷山自然保護(hù)區(qū)的主要經(jīng)濟(jì)作物，因此，研究毛竹生長的土壤環(huán)境，對于保護(hù)毛竹生長、促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。

一、研究區(qū)概況

武夷山脈呈東北—西南走向，地處福建省的西北部、江西省的東部，范圍大致為北緯27°33′～27°54′、東經(jīng)117°27′～117°51′ ，總面積56 527 m2，氣候?qū)俚湫偷膩啛釒駶櫄夂颉Ｔ搮^(qū)山脈平均海拔1 000～1 100 m，北段地勢最高，主峰黃崗山海拔2 158 m，是我國東南部最高峰，號稱“華南屋脊”；最低海拔350 m。地勢起伏劇烈，高差懸殊，在復(fù)雜的地形條件下形成多種多樣的小生境。年平均氣溫13 ℃～19 ℃ ，年平均降水量1 600～2 200 mm，局部地區(qū)高達(dá)3 000 mm，年平均相對濕度70%～85%。區(qū)內(nèi)的土壤類型主要有紅壤、黃紅壤、黃壤和山地草甸土。

二、土樣的采集處理和實(shí)驗(yàn)方法

1.土樣的采集處理。實(shí)驗(yàn)中，挖取武夷山黃紅壤帶中廟灣的普通黃紅壤和坳頭的棕化黃紅壤這2個(gè)具有代表性的剖面土壤，記錄剖面點(diǎn)的成土環(huán)境，如地質(zhì)地貌、氣候、生物等特征；觀察其剖面形態(tài)特征并進(jìn)行分層記錄，對每一剖面，由下向上用比樣盒采集每層土樣，以便進(jìn)行室內(nèi)觀察；并用土樣袋采集每層土壤帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行理化性質(zhì)分析。

2.實(shí)驗(yàn)方法。試驗(yàn)中采用中國土壤標(biāo)準(zhǔn)比色卡進(jìn)行比色；以1∶5土水比用奧利龍818型酸度計(jì)測定pH值；用甲種比重計(jì)法測定土壤的機(jī)械組成；用速測法測定有機(jī)質(zhì)含量；用Excel處理和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

三、試驗(yàn)結(jié)果分析

1.成土環(huán)境比較。廟灣與坳頭海拔700 ～ 1 050 m，均處于武夷山地帶性土壤的黃紅壤帶，其成土母質(zhì)相同。由于海拔都在950 m左右，氣候條件相當(dāng)，且都位于坡度約40°的中山坡地，只是兩地的植被條件存在差異，形成了兩種不同的黃紅壤。

在廟灣，植被多屬于地帶性植被常綠闊葉林，并且有人工開墾的茶園及栽培的杉木、毛竹，竹闊混交或竹杉混交覆蓋，發(fā)育黃紅壤；在坳頭，以毛竹為主的植被類型形成了一種特殊的黃紅壤，研究中將其命名為棕化黃紅壤。前者地帶性植被以常綠闊葉林為主；后者在人工維持下形成了具有單一優(yōu)勢種的純竹林，以人工植被為主，形成杉木、茶和毛竹等相結(jié)合的植被類型。

2.土壤理化性質(zhì)分析。武夷山國家自然保護(hù)區(qū)現(xiàn)有的毛竹林集中分布在實(shí)驗(yàn)區(qū)，其中約80%為人工經(jīng)營，15%劃入核心區(qū)受到保護(hù)，5%為天然毛竹混交林。本文，筆者在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，選取武夷山黃紅壤帶的2個(gè)具有代表性的剖面。具體對比分析見表1和表2。

表1 黃紅壤和棕化黃紅壤的部分物理性質(zhì)比較

表2 黃紅壤和棕化黃紅壤的機(jī)械組成與部分化學(xué)性質(zhì)比較

（1）從土壤的剖面結(jié)構(gòu)來看。普通黃紅壤和棕化黃紅壤的剖面結(jié)構(gòu)都有三層。普通黃紅壤的剖面結(jié)構(gòu)為A–B–C，土壤結(jié)構(gòu)按粒狀–塊狀–未風(fēng)化母質(zhì)逐層變化，總體呈黃色偏紅，顏色較亮，分層明顯；棕化黃紅壤的剖面結(jié)構(gòu)為Ah–AhB–B，土壤結(jié)構(gòu)按粒狀–小塊狀–塊狀逐層變化，剖面呈黃棕色，顏色較暗，分層不明顯。

（2）從土壤的機(jī)械組成來看.棕化黃紅壤各層次的的黏粒含量顯著高于普通黃紅壤，而后者的粉黏比則偏大。對于同一個(gè)剖面，普通黃紅壤的黏粒含量由A層到B層增加，由B層到C層減少；而棕化黃紅壤則黏粒含量隨著剖面的加深逐漸降低。

（3）從土壤酸堿度的數(shù)據(jù)分析來看。棕化黃紅壤各層的pH值均小于普通黃紅壤。對于同一個(gè)剖面，普通黃紅壤的pH值變化較大；并且隨深度的增大而增大，棕化黃紅壤的pH值在5.2上下波動(dòng)。兩種土壤整體都呈偏酸性。

（4）從土壤的有機(jī)質(zhì)含量分析來看。棕化黃紅壤各層有機(jī)質(zhì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通黃紅壤。對同一個(gè)剖面而言，棕化黃紅壤的有機(jī)質(zhì)含量變化速率小于普通黃紅壤的變化速率，其有機(jī)質(zhì)含量由Ah層的34 g/kg逐漸過渡到B層的24 g/kg，而普通黃紅壤有機(jī)質(zhì)含量則從表土層（A層）的20 g/kg直接降到了B，C層的4 g/kg。

四、結(jié)論

在相似氣候、地形、相同母質(zhì)和土壤條件下，所覆蓋的植被類型不同，土壤的理化性質(zhì)有明顯的差異，反映了土壤理化性質(zhì)除與其成土母巖、氣候和自身的物理化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)外，植被的作用也是不可忽視的。本文，筆者通過對廟灣普通黃紅壤與坳頭棕化黃紅壤理化性質(zhì)差異的比較，得出棕化黃紅壤是在人工純竹林的影響下形成的結(jié)論。毛竹林竹鞭穿插，須根根系發(fā)達(dá)，對土壤的化學(xué)、生物風(fēng)化作用相對較強(qiáng)，使棕化黃紅壤黏粒含量普遍高于普通黃紅壤；有機(jī)質(zhì)由上層被帶到下層，層次過渡不明顯，使整個(gè)土層顏色變深；植被竹鞭、根系發(fā)達(dá)、枯枝落葉參與多，加上人工維持，土壤有機(jī)質(zhì)來源豐富，使棕化黃紅壤中有機(jī)質(zhì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通黃紅壤。

另外，人工純林對土壤養(yǎng)分、土壤酸堿度、土壤機(jī)械組成、土壤顏色、土壤孔隙度等理化性質(zhì)也具有不同層次的作用。植被通過根系活動(dòng)、枯枝落葉分解、植物有機(jī)酸的分泌等直接或間接地參與土壤的成土過程，造成了棕化黃紅壤與黃紅壤在土壤顏色、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)含量、pH 值等理化性質(zhì)方面的差異。

通過研究毛竹林生長的土壤環(huán)境，對普通黃紅壤與棕化黃紅壤的這些差異進(jìn)行了比較和分析，查明了不同的植被條件對土壤發(fā)育的影響，可為土壤資源的合理開發(fā)與保護(hù)提供依據(jù)。