黃河　薛楊　王小燕

摘要[目的]研究臨高縣5種森林類(lèi)型不同土層化學(xué)性質(zhì)。[方法] 以臨高縣5種森林類(lèi)型植被為研究對(duì)象，利用標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查法對(duì)5種森林類(lèi)型不同土層化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析。[結(jié)果] 5種森林類(lèi)型土壤營(yíng)養(yǎng)元素含量在不同土層呈現(xiàn)差異，同一森林類(lèi)型不同土層深度的土壤營(yíng)養(yǎng)元素含量也存在差異，同一森林類(lèi)型不同營(yíng)養(yǎng)元素含量隨著土壤深度的變化其變化規(guī)律不同。[結(jié)論] 該研究為臨高縣森林經(jīng)營(yíng)管理提供參考。

關(guān)鍵詞森林類(lèi)型；不同土層；化學(xué)性質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)S714文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào)0517-6611（2018）08-0125-04

Soil Chemical Properties of Five Types of Forest

HUANG He1，XUE Yang2，WANG Xiaoyan2 et al（1.Hainan Tianji Forestry Planning and Design Co.，Ltd.，Haikou，Hainan 570203；2.Hainan Provincial Forestry Research Institute，Haikou，Hainan 571100）

Abstract[Objective] To study soil chemical properties of five types of forest in Lingao County.[Method]Selecting five types of forest vegetation as the research object in Lingao County， the soil chemical properties of five

types of forest by standard survey method were compared and analyzed.[Result]The content of soil nutrient elements in five types of forest were found in different soil depths.The differences of soil nutrient elements contents in different soil depths of the same forest type were also different.The variation regularity of different nutrient elements in the same forest type varied with soil depth.[Conclusion] The study provides reference for forest management in Lingao County.

Key wordsTypes of forest；Different soil layers；Chemical properties

基金項(xiàng)目國(guó)家公益性行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)“海南島東北部沿海防護(hù)林生物量與碳儲(chǔ)量監(jiān)測(cè)研究”（201304320）。

作者簡(jiǎn)介黃河（1990—），男，湖南長(zhǎng)沙人，助理工程師，從事森林生態(tài)方面的研究。*通訊作者，高級(jí)工程師，碩士，從事森林生態(tài)方面的研究

鳴謝感謝國(guó)家級(jí)海南文昌生態(tài)站平臺(tái)提供數(shù)據(jù)支持。

收稿日期2018-01-03

森林作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，是陸地上最大的碳儲(chǔ)庫(kù)[1]。在森林生態(tài)系統(tǒng)中，植物固定的CO2中約1/2通過(guò)凋落物歸還到土壤[2]。不同森林類(lèi)型凋落物及不同土層深度營(yíng)養(yǎng)元素含量特征對(duì)于揭示土地利用方式變化具有重要意義。

筆者通過(guò)對(duì)臨高縣5種森林類(lèi)型（次生林、木麻黃林、桉樹(shù)林、椰子林、馬占相思林）不同土層化學(xué)性質(zhì)的分析，比較同森林類(lèi)型不同土層化學(xué)性質(zhì)（pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、有效磷、速效鉀、硝態(tài)氮和銨態(tài)氮等）之間的關(guān)系[3]，旨在為臨高縣森林撫育經(jīng)營(yíng)措施提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

臨高縣位于海南島西北部，地處

109°03′

～109°53′E，19°34′～20°02′N(xiāo)。地屬瓊北臺(tái)地，地勢(shì)平緩，土

壤肥沃。臨高縣熱帶季風(fēng)氣候明顯，光照充足，高溫多雨。年平均氣溫23～24 ℃，年降雨量1 417.8 mm，主要植被類(lèi)型有椰子林、木麻黃林、桉樹(shù)林、次生林、相思林、紅樹(shù)林等，土壤類(lèi)型有磚紅壤和濱海砂壤等，pH在4.81～6.59。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1樣地選擇。

選擇具有代表性的典型林分5種，如椰子（Cocosnucifera）純林、木麻黃（Casuarina equisetifolia）純林、桉樹(shù)（Eucalyptus robusta）純林、次生林、馬占相思（Acacia mangium）純林。林地植被概況見(jiàn)表1。

1.2.2樣品采集。

分別設(shè)置2個(gè)典型樣地，毎個(gè)樣地按照地形分布隨機(jī)取3個(gè)剖面，在每個(gè)剖面按照0～20、20～40、40～60和60～100 cm自上而下將土層劃分為5層，并將相同土層的土樣均勻混合為一個(gè)樣品，取回土樣在陰涼通風(fēng)處風(fēng)干、過(guò)篩[4]，分析5種森林類(lèi)型不同土層化學(xué)性質(zhì)。

1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法

土壤pH采用電位法測(cè)定；土壤有機(jī)質(zhì)采用鉻酸氧還滴定法測(cè)定；土壤全氮采用半微量開(kāi)氏法測(cè)定；土壤全磷采用酸溶-鉬銻抗比色法測(cè)定；土壤全鉀采用堿溶-火焰光度法測(cè)定；土壤有效磷采用BrayⅠ 提取，鉬銻抗吸光光度法測(cè)定；土壤速效鉀采用乙酸銨浸提，火焰光度法測(cè)定；土壤硝態(tài)氮采用1 mol/L KCl浸提，連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定；土壤銨態(tài)氮采用1 mol/L KCl浸提，連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定[5]。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用Excel 和SPSS 16.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用SAS 8.1 （SAS Institute Inc，Cary，NC，USA）進(jìn)行方差和相關(guān)性分析。

2結(jié)果與分析

2.15種森林類(lèi)型不同土層化學(xué)性質(zhì)

土壤pH對(duì)土壤其他性質(zhì)具有重要影響，是反映土壤質(zhì)量最重要的指標(biāo)。土壤有機(jī)質(zhì)則是土壤化學(xué)性質(zhì)中最重要的組成部分，是林木營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要來(lái)源，土壤有機(jī)質(zhì)影響土壤的物理、化學(xué)及生物學(xué)活性[5]。從圖1～9可以看出，臨高縣5種森林類(lèi)型中椰子林土壤pH在6.03～6.51，桉樹(shù)林土壤pH在4.03～5.32，相思林土壤pH在4.81～5.11，木麻黃林土壤pH在4.88～5.16，次生林土壤pH在5.40～6.02。椰子林土壤有機(jī)質(zhì)在0.34～3.12 g/kg，桉樹(shù)林土壤有機(jī)質(zhì)含量在9.26～26.86 g/kg，相思林土壤有機(jī)質(zhì)含量在11.18～28.68 g/kg，木麻黃林土壤有機(jī)質(zhì)含量在12.34～24.03 g/kg，次生林土壤有機(jī)質(zhì)含量在1.06～8.46 g/kg。椰子林土壤全氮含量在0.10～0.25 g/kg，桉樹(shù)林土壤全氮含量在0.48～1.14 g/kg，相思林土壤全氮含量在0.64～1.63 g/kg，木麻黃林土壤全氮含量在0.57～1.11 g/kg，次生林土壤全氮含量在0.17～0.61 g/kg。椰子林土壤全磷含量在0.21～0.31 g/kg，桉樹(shù)林土壤全磷含量在0.82～1.74 g/kg，相思林土壤全磷含量在0.91～1.20 g/kg，木麻黃林土壤全磷含量在1.01～1.30 g/kg，次生林土壤全磷含量在0.41～0.70 g/kg。椰子林土壤全鉀含量在0.65～0.88 g/kg，桉樹(shù)林土壤全鉀含量在0.16～0.82 g/kg，相思林土壤全鉀含量在1.33～2.65 g/kg，木麻黃林土壤全鉀含量在0.29～1.07 g/kg，次生林土壤全鉀含量在0.57～0.89 mg/kg。椰子林土壤有效磷含量在4.20～17.89 mg/kg，桉樹(shù)林土壤有效磷含量在0.72～2.15 mg/kg，相思林土壤有效磷含量在0.98～2.96 mg/kg，木麻黃林土壤有效磷含量在0.72～2.28 mg/kg，次生林土壤有效磷含量在31.86～132.46 mg/kg。椰子林土壤速效鉀含量在15.32～27.35 mg/kg，桉樹(shù)林土壤速效鉀含量在3.03～8.94 mg/kg，相思林土壤速效鉀含量在7.25～17.46 mg/kg，木麻黃林土壤速效鉀含量在9.79～13.13 mg/kg，次生林土壤速效鉀含量在7.67～19.17 mg/kg。椰子林土壤硝態(tài)氮含量在0.56～1.25 mg/kg，桉樹(shù)林土壤硝態(tài)氮含量在0.79～1.20 mg/kg，相思林土壤硝態(tài)氮含量在1.04～3.51 mg/kg，木麻黃林土壤硝態(tài)氮含量在1.56～3.27 mg/kg，次生林土壤硝態(tài)氮含量在0.86～3.16 mg/kg。椰子林土壤銨態(tài)氮含量在1.38～2.62 mg/kg，桉樹(shù)林土壤銨態(tài)氮含量在2.66～3.97 mg/kg，相思林土壤銨態(tài)氮含量在2.80～5.15 mg/kg，木麻黃林土壤銨態(tài)氮含量在2.68～4.41 mg/kg，次生林土壤銨態(tài)氮含量在1.39～2.9 mg/kg。

2.2土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量

從圖1～9可以看出，同一森林類(lèi)型不同土層的土壤pH和有機(jī)質(zhì)含量有所差異。在次生林和椰子林植被類(lèi)型中，土層10～20 cm pH最高（6.02、6.51），60～100 cm最低（5.40），有機(jī)質(zhì)含量特征與pH不同，次生林和木麻黃林在土層0～10 cm有機(jī)質(zhì)含量最高（8.48和24.03 g/kg），次生林和桉樹(shù)林在20～40 cm最低（1.06、4.03 g/kg）。在馬占相思林、木麻黃林和桉樹(shù)林植被類(lèi)型中，土層60～100 cm pH最高（5.11、5.16、5.32），10～20 cm最低（4.81和4.85），有機(jī)質(zhì)含量特征與pH不同，在土層10～20 cm有機(jī)質(zhì)含量最高（28.68 g/kg），在土層60～100 cm最低（11.18和12.34、9.26 g/kg），該特征與次生林有所差異。椰子林有機(jī)質(zhì)含量也在土層60～100 cm最低。

46卷8期黃 河等5種森林類(lèi)型不同土壤層化學(xué)性質(zhì)分析

2.3土壤全氮、全磷和全鉀含量

從圖1～9可以看出，同一森林類(lèi)型不同土層的土壤全氮、全磷、全鉀含量有所差異。不同土層的土壤全氮含量差異顯著。臨高縣次生林植被類(lèi)型土壤全氮含量隨著土壤深度的加深而減少，而全磷含量則完全相反。馬占相思林土壤全氮含量隨著土壤深度的變化無(wú)明顯的規(guī)律特征，其中在土層10～20 cm含量最高（1.63 g/kg），在土層60～100 cm含量最低（0.64 g/kg）。全磷含量隨著土壤深度的變化各土層間差異不大。木麻黃的全氮含量變化規(guī)律與次生林相似。隨著土壤深度的增加，土壤全氮含量總體呈遞減趨勢(shì)。全磷含量特征和馬占相思林的特征相同，均表現(xiàn)出不明顯的差異。桉樹(shù)的全氮含量在

土層

40～60 cm最高，土層60～100 cm最低，其含量無(wú)明顯的增減趨勢(shì)。椰子林的全氮和全磷含量隨著土壤深度的增加無(wú)明顯變化。次生林的全鉀含量隨著土壤深度的增加而遞減，馬占相思林呈相反趨勢(shì)。木麻黃林和桉樹(shù)林隨著土壤深度的增加無(wú)明顯變化規(guī)律，椰子林的全鉀含量與土壤深度無(wú)明顯的相關(guān)性，趨于平穩(wěn)。

2.4土壤有效磷、速效鉀、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量

從圖1～9可以看出，隨著土壤深度的增加，土壤有效磷、速效鉀、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量均呈顯著性差異。土層從0～10 cm到60～100 cm次生林的土壤有效磷含量大部分呈遞增趨勢(shì)，但土層40～60 cm含量大于60～100 cm。馬占相思林的土壤有效磷含量隨著土壤深度的增加而減少，但0～10 cm的有效磷含量少于10～20 cm，這可能與海南常年高溫多雨有關(guān)。木麻黃林土壤有效磷含量隨著土壤深度的增加呈遞減趨勢(shì)，含量最高為土層0～10 cm（2.28 mg/kg）。桉樹(shù)林土壤有效磷含量與土層深度的關(guān)系與木麻黃相同，但土層20～40 cm（0.72 mg/kg）的有效磷含量與整體變化規(guī)律不同。椰子林不同土層的有效磷含量變化較大。土壤有效磷含量最高的是土層40～60 cm（17.89 mg/kg），在土層60～100 cm含量最低，土層0～10 cm的有效磷含量為7.21 mg/kg，低于土層10～20 cm，隨著土層深度的增加無(wú)明顯的變化規(guī)律。

土層從0～10 cm到60～100 cm次生林的土壤速效鉀含量呈先減少再增加的趨勢(shì)，但土層20～40 cm的含量最低，土層0～10 cm的含量為19.17 mg/kg，大于土層10～20 cm，土層60～100 cm的含量為18.32 mg/kg，大于土層40～60 cm，馬占相思林在土層10～20 cm的速效鉀含量最高（17.46 mg/kg），土層60～100 cm的含量最低（7.25 mg/kg）。隨著土層深度的增加，木麻黃林土壤速效鉀含量無(wú)明顯變化規(guī)律，桉樹(shù)林的土壤速效鉀含量遞減，椰子林的土壤速效鉀含量趨于平穩(wěn)。

土層從0～10 cm到60～100 cm，次生林、馬占相思林、木麻黃林、桉樹(shù)林和椰子林的土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量隨著土壤深度的增加均呈遞減趨勢(shì)。說(shuō)明土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量的變化規(guī)律比較固定，與土壤類(lèi)型和森林類(lèi)型無(wú)明顯的相關(guān)性。土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量?jī)H與土層深度有關(guān)。土壤銨態(tài)氮含量隨著土層深度的變化其變化幅度小于硝態(tài)氮，說(shuō)明在各土層中土壤銨態(tài)氮含量趨于穩(wěn)定。

3結(jié)論與討論

礦物質(zhì)風(fēng)化是土壤中礦物質(zhì)養(yǎng)分庫(kù)的主要來(lái)源，但不同森林類(lèi)型由于組成樹(shù)種不同、土壤微生物作用不同、凋落物量及其組成和分解速率的差異，導(dǎo)致土壤層不同養(yǎng)分含量的差異[6-8]。同一森林類(lèi)型不同土壤層中，各土壤營(yíng)養(yǎng)元素含量不同，隨著土壤深度的增加，部分營(yíng)養(yǎng)元素含量呈遞減趨勢(shì)，但也有一部分呈增加趨勢(shì)。此外，隨著土層深度的增加，次生林的土壤速效鉀含量呈先減少再增加趨勢(shì)。這可能與次生林的后天人工干擾程度、次生林內(nèi)所含樹(shù)木種類(lèi)多、樹(shù)種年齡階段的差異等因素有關(guān)。隨著土壤深度的增加，次生林、馬占相思林、木麻黃林、桉樹(shù)林和椰子林的土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量隨著土壤深度的增加均呈遞減趨勢(shì)。

綜上所述，臨高縣5種森林類(lèi)型土壤營(yíng)養(yǎng)元素含量在不同土壤深度呈現(xiàn)差異，同一森林類(lèi)型不同土層深度的營(yíng)養(yǎng)元素含量也存在不同，同一森林類(lèi)型不同營(yíng)養(yǎng)元素含量隨著土壤深度的變化其變化規(guī)律也不同。

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