宋衛(wèi)婷，張煥朝

(南京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，江蘇南京 210037)

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洪澤湖古堰森林公園土壤理化性質(zhì)分析

宋衛(wèi)婷，張煥朝*

(南京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，江蘇南京 210037)

[目的]揭示洪澤湖古堰森林公園內(nèi)土壤基本狀況，為公園植物配置和管理提供科學(xué)依據(jù)。[方法]該研究依據(jù)洪澤湖大堤地形及覆蓋植被的變化，在大堤兩側(cè)及壩頂公路兩側(cè)代表性地段設(shè)采樣點(diǎn)，挖取土壤剖面51個(gè)，采集土壤樣品并進(jìn)行相關(guān)理化性質(zhì)分析。[結(jié)果]各項(xiàng)參數(shù)變異程度從大到小依次為土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、全氮、速效鉀、容重、pH，變異系數(shù)分別為116.72%、66.30%、61.36%、42.23%、11.65%、7.25%。研究區(qū)土壤pH在7.0～8.5的占86.27%；土壤全氮、有效磷含量在中等水平以上的分別占62.75%、64.58%；有機(jī)質(zhì)、速效鉀在中等水平以上的分別占35.42%、37.25%。大堤縱向土壤養(yǎng)分空間分布的隨機(jī)性較強(qiáng)，土壤容重及pH較穩(wěn)定。大堤橫向背水面一、二級(jí)階地土壤整體狀況優(yōu)于青坎平臺(tái)、公路旁土壤及背水面三級(jí)階地土壤。[結(jié)論]研究區(qū)土壤較緊實(shí)，大多呈弱堿性或堿性，土壤氮素、磷素供應(yīng)屬中等水平，土壤有機(jī)質(zhì)，鉀素較缺乏。

土壤；理化性質(zhì);變異系數(shù)

隨著中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的推進(jìn)，立足推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，正確處理經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，努力建設(shè)山清水秀、環(huán)境優(yōu)美、生態(tài)安全、人與自然和諧相處的新型城市的壓力不斷增大[1-3]。洪澤湖古堰森林公園以其改善城市生態(tài)環(huán)境、豐富城市景觀(guān)、拉近人與自然距離、防洪避險(xiǎn)等復(fù)合功能而受到日益關(guān)注[4-6]。樹(shù)種規(guī)劃與植物配置作為公園建設(shè)的重要內(nèi)容，需要以豐富而準(zhǔn)確的土壤相關(guān)資料為基礎(chǔ)和前提[7-9]。為了更好地了解洪澤湖古堰森林公園的土壤性質(zhì)，該研究根據(jù)洪澤湖大堤地形及覆蓋植被的變化，在大堤兩側(cè)及壩頂公路兩側(cè)代表性地段設(shè)采樣點(diǎn)，挖土壤剖面,記錄剖面信息并采集土壤樣品。旨在通過(guò)對(duì)其土壤理化性質(zhì)的調(diào)查和分析, 揭示森林公園內(nèi)土壤基本狀況，為公園不同植物科學(xué)合理配置和管理提供依據(jù)，從而推動(dòng)洪澤湖古堰森林公園的建設(shè)和發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況洪澤湖古堰森林公園位于江蘇省淮安市洪澤縣境內(nèi)，地處118°24′～119°9′ E，33°2′～34°24′ N，屬亞熱帶和暖溫帶過(guò)渡性地帶，具有季風(fēng)性氣候特點(diǎn)。年平均氣溫14.9 ℃，年均降雨日為99 d。森林公園以洪澤湖大堤為軸線(xiàn)，呈南北走向，北起洪澤縣西順河鎮(zhèn)，南迄洪澤縣蔣壩鎮(zhèn)，全長(zhǎng)61.1 km[10]。為了探討公園土壤養(yǎng)分分布的空間特征，筆者選擇大堤兩側(cè)及壩頂公路兩側(cè)土壤作為研究區(qū)域。

1.2 土樣采集與測(cè)定根據(jù)大堤地形及覆蓋植被的變化，在大堤兩側(cè)及壩頂公路兩側(cè)代表性地段設(shè)采樣點(diǎn)，挖取土壤剖面51個(gè)。觀(guān)察和記載剖面狀況后，在土壤表層(0～20 cm)采環(huán)刀樣，用保鮮膜包好及時(shí)帶回實(shí)驗(yàn)室用于土壤容重的測(cè)定。同時(shí)，在垂直方向0～20、20～40、40～60 cm 3個(gè)不同深度自下而上分別取土壤樣品，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行風(fēng)干、粉碎、過(guò)篩混勻等處理以備土壤pH、土壤全氮、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤有效磷、土壤速效鉀等指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 測(cè)定方法土壤容重：環(huán)刀法；pH：酸度計(jì)法(水土比2.5∶1)；全氮：半微量凱氏定氮法；有機(jī)質(zhì)：重鉻酸鉀-硫酸氧化法；有效磷：碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法；速效鉀：醋酸銨浸提—火焰光度計(jì)法。測(cè)定分析方法參照《土壤分析技術(shù)規(guī)范(第二版)》[11]。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析采用Microsoft Excel 2010及SAS8.1統(tǒng)計(jì)軟件。參考《全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)研究區(qū)土壤狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 大堤土壤狀況評(píng)價(jià)與分析研究區(qū)土壤剖面調(diào)查資料表明，洪澤湖大堤兩側(cè)土壤多采用源自河底土和農(nóng)田土的客土堆積[12-13]，這使得洪澤湖大堤仍處于由人工生態(tài)系統(tǒng)向自然生態(tài)系統(tǒng)演化的初始階段，大堤兩側(cè)土壤還未呈現(xiàn)發(fā)育成熟的土壤剖面層次[14-16]。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果也表明，不同層次的土壤養(yǎng)分的垂向分布并未呈現(xiàn)顯著差異。因此，該研究只對(duì)表層土壤樣品(0～20 cm)進(jìn)行養(yǎng)分水平空間分布分析。

各土壤養(yǎng)分參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見(jiàn)表1。變異系數(shù)(CV)代表土壤參數(shù)空間變異性的大小。當(dāng)|CV|≤10%時(shí)為弱變異性，10%<|CV|<100%時(shí)為中等變異性，|CV|≥100%為強(qiáng)變異性[17]。由表1可知，研究區(qū)土壤pH屬弱變異性參數(shù)，平均值為7.88，變幅為6.54～8.95，表明研究區(qū)土壤pH變化較小。土壤容重、土壤全氮、有效磷、速效鉀含量屬中等變異性參數(shù)，平均值分別為1.29 g/cm3、1.46 g/kg、16.33 mg/kg、98.57 mg/kg，變幅分別為0.91～1.55 g/cm3、0.07～3.51 g/kg、0.52～46.71 mg/kg、42.00～235.00 mg/kg，表明研究區(qū)土壤容重、土壤全氮、有效磷、速效鉀含量變化水平為中等。土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值為19.34 g/kg，變幅為0.06～100.60 g/kg，表明研究區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量變化較大，屬?gòu)?qiáng)變異性參數(shù)。

表1 研究區(qū)土壤理化性質(zhì)

統(tǒng)計(jì)量pH全氮g/kg有機(jī)質(zhì)g/kg有效磷mg/kg速效鉀mg/kg容重g/cm3平均值7.881.4619.3416.3398.571.29最大值8.953.51100.6046.71235.001.55最小值6.540.070.060.5242.000.91標(biāo)準(zhǔn)差(SD)0.570.9022.5810.8341.620.15變異系數(shù)∥%7.2561.36116.7266.3042.2311.65

統(tǒng)計(jì)可知待測(cè)樣品中土壤pH為7.0～8.5的占 86.27%，表明研究區(qū)土壤大多呈弱堿或堿性。待測(cè)樣品中土壤結(jié)構(gòu)過(guò)松的占樣品總數(shù)的5.88%，適宜的占31.37%，偏緊的占29.41%，緊實(shí)的占23.53%，過(guò)緊實(shí)的占9.80%。表明研究區(qū)土壤容重偏大，土壤較緊實(shí)，質(zhì)地較黏重。待測(cè)樣品中土壤全氮含量較豐富的占39.22%，中等水平的占23.53%，較缺乏的占37.25%，表明研究區(qū)土壤全氮含量屬中等水平。土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值為19.34 g/kg，待測(cè)樣品中含量較豐富的占18.75%，中等水平的占16.67%，較缺乏的占64.58%，表明研究區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量缺乏。待測(cè)樣品中土壤有效磷含量較豐富的占37.50%，中等水平的占27.08%，較缺乏的占35.42%，表明研究區(qū)土壤有效磷含量屬中等水平。土壤速效鉀含量平均值為98.57 mg/kg，待測(cè)樣品中含量較豐富的占9.80%，中等水平的占27.45%，較缺乏的占62.75%，表明研究區(qū)土壤速效鉀含量缺乏，鉀素供應(yīng)水平較低[18-19]。

2.2 大堤縱向土壤狀況評(píng)價(jià)與分析研究區(qū)土壤各項(xiàng)理化指標(biāo)隨大堤由南向北的空間變化趨勢(shì)如圖1所示。土壤pH在周橋大塘景點(diǎn)處(采樣點(diǎn)21)發(fā)生改變，表明從公園入口處至周橋大塘景點(diǎn)段土壤pH大多呈弱堿性，從周橋大塘景點(diǎn)向北5 km范圍內(nèi)土壤pH>8.5，土壤呈強(qiáng)堿性，其余地段土壤7.5

2.3 大堤橫向土壤狀況評(píng)價(jià)與分析大堤橫向地形起伏較大，迎水面多為1坡1臺(tái)，背水面多為3坡3臺(tái)，根據(jù)地形變化采樣點(diǎn)多分布在大堤迎水面與背水面代表性地段，所測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值見(jiàn)表2。由表2可知，迎水面及背水面土壤均呈弱堿或堿性。背水面一、二級(jí)階地土壤容重較適宜，其他部位土壤偏緊。迎水面青坎平臺(tái)土壤全氮含量豐富、其他養(yǎng)分含量中等偏低；迎水面壩頂公路旁土壤養(yǎng)分含量偏低；背水面一級(jí)階地速效鉀含量缺乏，其他養(yǎng)分含量中等偏高；背水面二級(jí)階地土壤養(yǎng)分含量均為中等偏高；背水面三級(jí)階地速效鉀含量豐富，其他養(yǎng)分均缺乏；背水面壩頂公路旁土壤各養(yǎng)分含量中等或缺乏。

表2 大堤橫向土壤理化性質(zhì)

項(xiàng)目pH全氮∥g/kg有機(jī)質(zhì)∥g/kg有效磷∥mg/kg速效鉀∥mg/kg容重∥g/cm3迎水面青坎平臺(tái) 7.461.6119.1614.9183.821.27壩頂公路旁7.930.9112.8412.4793.621.25背水面一級(jí)階地 7.532.0326.6418.6489.221.18二級(jí)階地 8.061.9022.7919.90112.621.23三級(jí)階地 7.851.361.9425.7874.641.44壩頂公路旁8.141.3324.7015.8064.001.36

3 結(jié)論

(1)統(tǒng)計(jì)分析表明洪澤湖古堰森林公園土壤pH屬弱變異性參數(shù)；土壤容重、土壤全氮、有效磷、速效鉀含量屬中等變異性參數(shù)，其中變異程度從大到小依次為有效磷、全氮、速效鉀、土壤容重；土壤有機(jī)質(zhì)含量屬?gòu)?qiáng)變異性參數(shù)。洪澤湖古堰森林公園土壤容重偏大，土壤較緊實(shí)，質(zhì)地較黏重；土壤呈弱堿或堿性；土壤全氮、有效磷含量屬中等水平，有機(jī)質(zhì)、速效鉀含量缺乏。

(2)空間變異分析表明土壤受客土回填影響，土壤養(yǎng)分沿大堤縱向空間分布的隨機(jī)性較強(qiáng)，而土壤容重及pH較為穩(wěn)定。由于受水分、熱量及人為活動(dòng)的影響，土壤容重及各養(yǎng)分的分布沿大堤橫向呈現(xiàn)一定差異性。其中背水面一、二級(jí)階地土壤整體狀況優(yōu)于青坎平臺(tái)、公路旁土壤及背水面三級(jí)階地土壤。

(3)在進(jìn)行洪澤湖古堰森林公園規(guī)劃特別是樹(shù)種規(guī)劃和植物配置時(shí)，要結(jié)合相關(guān)土壤狀況，科學(xué)合理規(guī)劃。

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Analysis of Physical and Chemical Properties of Guyan Forest Park Soil in Hongze

SONG Wei-ting, ZHANG Huan-chao

(College of Forestry, Nanjing Forestry University, Nanjing, Jiangsu 210037)

[Objective] To reveal the basic status of Guyan Forest Park soil in Hongze, and to provide scientific basis for plant configuration and management. [Method] This study sets sampling points in typical area on both sides of the dike and both sides of the road on the top of the dam, digs 51 soil profiles, collects soil samples and analyzes their physical and chemical properties. [Result] The results show that the degree of variation from high to low are soil organic matter, available P, TN, available K, bulk density, pH, respectively, 116.72%, 66.30%, 61.36%, 42.23%, 11.65% and 7.25%. In the researched area, the pH between 7.0 and 8.5 accounts for 86.27%; the TN and available phosphorus content above mid-level accounts for 62.75% and 64.58%; organic matter and available K above mid-level accounts for 35.42% and 37.25%. The randomness of the nutrients’ spatial distribution for the dike longitudinal is great, while soil bulk density and pH are stable. The general status of the soil in 1st and 2nd terraces of the lateral dorsal surface of the dike is better than the soil of upstream terrace, along the road and the 3rd terrace of dorsal surface. [Conclusion] The researched area soil is compact, mostly weak alkali or alkaline, which has mid-level nitrogen and phosphorus supply, but lacking of organic matter and k.

Soil; Physical and chemical properties; Coefficient of variation

江蘇省高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目(PADP)。

宋衛(wèi)婷(1991-)，女，山西晉中人，碩士研究生，研究方向：林木營(yíng)養(yǎng)與施肥。*通訊作者，教授，博士生導(dǎo)師，從事林木營(yíng)養(yǎng)與施肥、人工林地力衰退與長(zhǎng)期生產(chǎn)生產(chǎn)力維護(hù)等研究。

2015-02-02

S 714

A

0517-6611(2015)09-161-03