詹道華，陳祥澤，王小燕，薛 楊，宿少鋒，林之盼

(1.海南省樂東黎族自治縣林業(yè)局，海南樂東572500；2.海南省樂東黎族自治縣林業(yè)服務(wù)中心，海南樂東572500；3.海南省林業(yè)科學(xué)研究所，海南?？?571100)

土壤是森林植被下產(chǎn)生和發(fā)育起來的，是地表的一部分，是供給森林生活物質(zhì)的基質(zhì)，由礦物和有機物組成[1]。在森林生態(tài)系統(tǒng)中，植物固定的CO2中約1/2通過凋落物歸還到土壤[2]，通過微生物分解轉(zhuǎn)化成土壤肥力，使土壤肥力在植物生長中發(fā)揮著決定作用。森林植被以凋落物的形式向土壤歸還大量的有機質(zhì)，由于不同森林類型其凋落物、根系生物量等存在一定差異，從而影響土壤有機數(shù)量和不同的土壤肥力。因此，對不同森林類型下土壤化學(xué)性質(zhì)研究是評價森林土壤質(zhì)量的重要指標，同時對保持森林土壤肥力具有重要意義[3]。該研究以樂東縣年齡組成相近的木麻黃純林、桉樹林、大葉相思林為研究對象，通過對比3種不同森林類型土壤化學(xué)性質(zhì)，比較不同森林類型和不同土壤層化學(xué)性質(zhì)(包括pH、有機質(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[4]，揭示樂東縣3種不同森林類型土壤營養(yǎng)成分的現(xiàn)狀情況，以期為樂東縣森林人工林可持續(xù)經(jīng)營和改造提供參考。

1 材料與方法

1.1調(diào)查區(qū)域概況樂東縣位于海南島西南部(18°24′～18°58′N，108°39′～109°24′E)，屬熱帶海洋性季風(fēng)氣候，光照充足，熱量豐富，輕風(fēng)無霜，干濕季節(jié)分明，年平均氣溫25 ℃，年降水量1 600 mm[5]。主要植被類型有原生林、次生林、橡膠林、椰子林、木麻黃純林、桉樹林、大葉相思林、紅樹林等，土壤類型有磚紅壤和濱海沙壤等，pH在5.17～6.99。

1.2樣地概況選取年齡組成相近的典型林分3種，包括木麻黃(Casuarinaequisetifolia)純林、桉樹(Eucalyptusrobusta)純林、馬占相思(Acaciamangium)純林。林地植被概況詳見表1。

表1 3種樣地植被基本概況

1.3研究方法

1.3.1調(diào)查方法。在每個固定樣地內(nèi)挖掘出剖面3個，按照0～10、10～20、20～40、40～60、60～100 cm 分5層采集土樣，把同一土層樣品混合均勻攪拌，取樣品重1 000 g，放密封袋內(nèi)，做好標記，寫明樣地號、剖面號數(shù)、采樣深度、土壤名稱、采樣人和采樣日期。拿回化驗室，風(fēng)干研磨、過0.149 mm篩，送檢測定土壤化學(xué)性質(zhì)。

1.3.2土壤養(yǎng)分測試方法。土壤化學(xué)性質(zhì)分析指標按魯如坤《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[6]執(zhí)行。其中土壤pH采用電位法測定；重鉻酸鉀-外熱法測土壤有機質(zhì)含量[7]；土壤全氮采用半微量開氏法測定；土壤全磷采用酸溶-鉬銻抗比色法測定；土壤全鉀采用堿溶-火焰光度法測定；土壤有效磷采用BrayⅠ提取-鉬銻抗吸光光度法測定；土壤速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定；土壤硝態(tài)氮采用KCl浸提-紫外分光光度法測定；土壤銨態(tài)氮采用1 mol/L KCl浸提-靛酚藍比色法測定[8]。

1.3.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Excel 2003軟件進行。采用SAS 8.1軟件進行方差分析。采用最小顯著差異法(LSD)比較各處理平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1土壤pH土壤pH是重要的化學(xué)性質(zhì)指標，影響著土壤養(yǎng)分的有效性。土壤pH主要取決于成土母質(zhì)、成土過程和土壤溶液濃度[9]。3種森林類型土壤pH為5.17～6.99(表2)，屬于酸性到中性土壤。其中木麻黃純林0～100 cm土壤pH為6.00～6.99，屬于弱酸性到中性土壤；桉樹林土壤pH為5.17～6.12，屬于弱酸性土壤；大葉相思林土壤pH為5.47～5.76，屬于酸性土壤；就表層土壤(0～10 cm)而言，木麻黃純林表層土壤pH顯著高于其他2種森林；就土層60～100 cm而言，大葉相思林顯著低于其他2種森林。

表2 3種植被類型土壤pH比較

注：同行數(shù)據(jù)后面不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

Note：Different lowercase letters after peer data indicate significant differentes (P<0.05)

2.2土壤有機質(zhì)土壤有機質(zhì)是土壤固相部分的重要組成成分，盡管土壤有機質(zhì)的含量僅占土壤總量的很小一部分，但它對土壤形成、土壤肥力、環(huán)境保護及農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面都有極其重要的作用。

從表3可看出，3種森林土壤有機質(zhì)含量為0.64～10.69 g/kg，屬于低有機質(zhì)含量土壤，且變異較大。木麻黃純林0～100 cm土壤有機質(zhì)含量為0.64～9.25 g/kg；桉樹林為2.93～10.53 g/kg，大葉相思林為1.65～10.69 g/kg。0～10 cm土層有機質(zhì)含量比其他4種土層都高，其中大葉相思林最高(10.69 g/kg)，桉樹林次之，木麻黃純林最低。對3種森林類型不同土層有機質(zhì)含量進行統(tǒng)計分析，結(jié)果表明，60～100 cm土層中有機質(zhì)含量木麻黃純林顯著低于桉樹林和大葉相思林，其他4種土層中土壤有機質(zhì)含量在統(tǒng)計上差異并不顯著。3種森林類型中除了大葉相思林外，其他2種森林類型土層土壤有機質(zhì)從上到下出現(xiàn)了明顯的下降，這與楊青青等[10]、宿少鋒等[9]的研究結(jié)論一致。

表3 3種植被類型土壤有機質(zhì)比較

注：同行數(shù)據(jù)后面不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

Note：Different lowercase letters after peer data indicate significant differentes (P<0.05)

2.3土壤全氮從表4可看出，3種森林土壤全氮含量為0.03～0.70 g/kg，屬于低氮肥力土壤。其中木麻黃純林0～100 cm土壤有機質(zhì)含量為0.03～0.34 g/kg，桉樹林為0.23～0.46 g/kg，大葉相思林為0.13～0.70 g/kg。3種森林土壤表層(0～10 cm)全氮含量高于其他4種土層。3種森林土壤層10～40 cm全氮含量之間差異顯著(P<0.05)，其中桉樹林土壤全氮顯著高于木麻黃純林和大葉相思林。

表4 3種植被類型土壤全氮比較

注：同行數(shù)據(jù)后面不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

Note：Different lowercase letters after peer data indicate significant differentes (P<0.05)

2.4土壤全磷從表5可看出，3種森林土壤全磷為0.01～0.03 g/kg，10～20和60～100 cm森林土壤全磷含量之間差異顯著(P<0.05),其中木麻黃純林顯著低于其他2種森林類型；其他土層中土壤全磷含量之間差異不大，桉樹林最高，大葉相思林最低。

表5 3種植被類型土壤全磷比較

注：同行數(shù)據(jù)后面不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

Note：Different lowercase letters after peer data indicate significant differentes (P<0.05)

2.5土壤全鉀表6顯示，3種森林土壤全鉀為0.88～4.29 g/kg，桉樹林和大葉相思林全鉀含量之間差異不大，木麻黃純林最低。

表6 3種植被類型土壤全鉀比較

注：同行數(shù)據(jù)后面不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

Note：Different lowercase letters after peer data indicate significant differentes (P<0.05)

2.6土壤有效磷從表7可看出，3種森林土壤有效磷含量為1.29～12.38 mg/kg，有效磷含量很低，它們之間變異很大。其中，木麻黃純林0～100 cm土壤有效磷為3.09～12.38 mg/kg，桉樹林為1.29～3.98 mg/kg，大葉相思林為1.61～3.65 mg/kg。3種森林10～20、60～100 cm土壤有效磷含量之間差異不大；而0～10、40～60 cm土壤有效磷之間存在差異，木麻黃純林顯著高于其他2種森林。

表73種植被類型土壤有效磷比較

Table7Comparisonofavailablephosphorousinthreevegetationsoiltypes

mg/kg

注：同行數(shù)據(jù)后面不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

Note：Different lowercase letters after peer data indicate significant differentes (P<0.05)

2.7土壤速效鉀從表8可看出，3種森林土壤速效鉀含量為2.17～32.79 mg/kg，速效鉀含量低，它們之間變異較大。其含量變化在土壤剖面中大致也呈現(xiàn)隨著土壤深度的增加而減少的趨勢。其中，木麻黃純林0～100 cm土壤速效鉀為2.17～19.18 mg/kg，桉樹林為11.28～32.79 mg/kg，大葉相思林為7.04～31.05 mg/kg。統(tǒng)計分析結(jié)果表明，3種森林10～40 cm土壤速效鉀含量無顯著差異，0～10、40～60 cm不同土層土壤速效鉀含量存在差異，其中桉樹林速效鉀含量最高，大葉相思林次之，木麻黃純林最低。

2.8土壤硝態(tài)氮從表9可看出，3種森林土壤硝態(tài)氮含量為0.18～6.82 mg/kg。其中，木麻黃純林0～100 cm土壤硝態(tài)氮含量為0.18～2.93 mg/kg，桉樹林為0.62～1.34 mg/kg，大葉相思林為0.77～6.82 mg/kg。統(tǒng)計分析結(jié)果表明，3種森林表層(0～10 、40～60 cm)土壤速效鉀含量存在差異，大葉相思林顯著高于其他2種森林。木麻黃純林隨著土壤深度的增加，硝態(tài)氮含量逐漸減少，桉樹林和大葉相思林隨著土壤深度的增加，硝態(tài)氮含量變化不一[11-13]。

表83種植被類型土壤速效鉀比較

Table8Comparisonofavailablepotassiuminthreevegetationsoiltypes

mg/kg

注：同行數(shù)據(jù)后面不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

Note：Different lowercase letters after peer data indicate significant differentes (P<0.05)

表93種植被類型土壤硝態(tài)氮比較

Table9Comparisonofnitratenitrogeninthreevegetationsoiltypes

mg/kg

注：同行數(shù)據(jù)后面不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

Note：Different lowercase letters after peer data indicate significant differentes (P<0.05)

2.9土壤銨態(tài)氮從表10可看出，3種森林土壤銨態(tài)氮含量為0.91～8.56 mg/kg。其中，木麻黃純林0～100 cm土壤銨態(tài)氮含量為1.17～8.56 mg/kg，桉樹林為2.46～4.33 mg/kg；大葉相思林為0.91～1.16 mg/kg。統(tǒng)計分析結(jié)果表明，3種森林0～60 cm土層土壤銨態(tài)氮含量無顯著差異。

表103種植被類型土壤銨態(tài)氮比較

Table10Comparisonofammoniumnitrogeninthreevegetationsoiltypes

mg/kg

注：同行數(shù)據(jù)后面不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

Note：Different lowercase letters after peer data indicate significant differentes (P<0.05)

3 結(jié)論

木麻黃純林0～100 cm土壤層化學(xué)特性分析表明，土壤pH為6.00～6.99，屬于弱酸性到中性土壤；有機質(zhì)含量為0.64～9.25 g/kg；土壤全氮含量為0.03～0.34 g/kg；全磷含量為0.01～0.02 g/kg；全鉀含量為0.88～1.46 g/kg；有效磷含量為3.09～12.38 mg/kg；速效鉀含量為2.17～19.18 mg/kg；硝態(tài)氮含量為0.18～2.93 mg/kg；銨態(tài)氮含量為1.17～8.56 mg/kg。

桉樹林0～100 cm土壤層化學(xué)特性分析表明，土壤pH為5.17～6.12，屬于弱酸性土壤；有機質(zhì)含量為2.93～10.53 g/kg；土壤全氮含量為0.23～0.46 g/kg；全磷含量為0.02～0.03 g/kg；全鉀含量為3.00～4.10 g/kg；有效磷含量為1.29～3.98 mg/kg；速效鉀含量為11.28～32.79 mg/kg；硝態(tài)氮含量為0.62～1.34 mg/kg；銨態(tài)氮含量為2.46～4.33 mg/kg。

大葉相思林0～100 cm土壤層化學(xué)特性分析表明，土壤pH為5.47～5.76，屬于酸性土壤；有機質(zhì)含量為1.65～10.69 g/kg；全氮含量為0.13～0.70 g/kg；全磷含量為0.02～0.03 g/kg；全鉀含量為2.83～4.29 g/kg；有效磷含量為1.61～3.65 mg/kg；速效鉀含量為7.04～31.05 mg/kg；硝態(tài)氮含量為0.77～6.82 mg/kg；銨態(tài)氮含量為0.91～1.16 mg/kg。

總體而言，3種森林類型土壤pH為5.17～6.99，屬于酸性到中性土壤。木麻黃純林pH最高，大葉相思林次之，桉樹林最低；土壤有機質(zhì)含量為0.64～10.69 g/kg，除了大葉相思林外，其他2種森林類型土層從上到下隨著土壤深度的增加呈降低趨勢；土壤全氮含量為0.03～0.70 g/kg，屬于低氮肥力土壤；土壤全磷含量為0.01～0.03 g/kg，土壤全磷含量之間差異不大；土壤全鉀含量為0.88～4.29 g/kg，桉樹林和大葉相思林全鉀含量之間差異不大，木麻黃純林最低。

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