贵州省云台山喀斯特森林土壤性状特征探究

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1、贵州省云台山喀斯特森林土壤性状特征探究　　摘要：以贵州省云台山森林土壤为研究对象，在保证采样点具有典型性和代表性的基础上，采集混合样和土壤剖面（0～60cm）样品，并对样品土壤性状特征及颗粒态有机碳和黑碳分布特征进行研究。结果表明，次生林地和草地土壤具有较高的水源涵养和水土保持功能；自然林地土壤的平均非毛管孔隙度最大；土壤毛管持水量变化为自然林地﹥草地﹥次生林地﹥耕地。土壤有机质表现为自然林地>耕地>草地>次生林地；不同林下土壤平均碱解氮含量表现为耕地>自然林地>草地>次生林地；速效磷的含量表现为耕地>草地>次生林地>自然林地

2、。土壤中颗粒态有机碳含量及其占总有机碳的比值随剖面深度的增加而下降，其中颗粒态有机碳占总有机碳的比例耕地土壤明显低于林地土壤。关键词：森林土壤；性状；颗粒态有机碳；黑碳；喀斯特地区；贵州省中图分类号：S714.2文献标识码：A文章编号：0439-8114（2013）13-3007-0411随着生态环境问题的日趋尖锐，人们对森林生态系统越来越重视，IPCC在2006年报告中提出森林生态系统是当前能够缓解温室气体排放的重要陆地生态系统[1，2]。而土壤是森林生态系统的重要组成部分，是森林植物赖以生长的物质基础。一方面土壤为森林植被

3、的生长提供各种营养元素；另一方面森林植被的出现及其演替反过来也将影响土壤的性状特征[3-5]。不同森林植被下的土壤具有不同的性状特征，研究不同森林植被下土壤性质的差异对森林的恢复、重建及更新等都具有重要意义[6]。国外开展关于森林土壤理化性状的研究较早，我国土壤学界也有不少研究进展和成果[7-9]，但对土壤性质与植被之间关系的研究较少，尤其是针对喀斯特地区森林土壤性状特征的研究少见报道。本研究以喀斯特地貌发育下的施秉县云台山自然保护区森林土壤为研究对象，探讨了不同森林植被下土壤理化性状，揭示不同森林植被下的土壤性状特征，为该保

4、护区内森林土壤资源的科学管理及其森林生态系统的恢复、重建与更新提供科学依据与基础数据。1研究区域概况云台山喀斯特林区位于贵州省施秉县北部，属国家级风景名胜区。地处东经108°11′-108°15′，北纬27°13′-27°17′，属亚热带季风湿润气候区，年均日照时间为1561.3h，年均气温为14～16℃，年均降水量1200mm，年均湿度80%。境内碳酸盐类岩石广泛出露，喀斯特发育较为普遍。大部分地区海拔在640～1200m，地势西北高、东南低，起伏较大，东西宽15km，南北长2011km，总面积约210km2。主要森林植被类

5、型有针叶林、针阔混交林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、竹林、灌丛等。土壤类型主要为黄壤和黄棕壤。2材料与方法2.1样品的采集与制备根据云台山喀斯特森林土壤面积、地形地貌、植被类型等实际情况，在保证采样点具有典型性和代表性，同时要兼顾空间分布的均匀性等原则的基础上，以平均每3～10hm2林地作为一个采样单元。为保证样品的代表性，选择有代表性的一块林地，按S型布点采集5～8个点土样制成一个混合样；同时在植被典型分布区布设土壤剖面，按土壤发生层分层采集土壤样品。另于附近选择分布面积较大的坡耕地，采集相应坡面样品和混合样。共采集混合

6、样品118个，剖面样品25个。将采集的样品在实验室风干，剔除植物残体及大砾石等非土壤物质，同时避免灰尘等污染。取风干样品用木棍辗压过100目土筛，将过筛样品置于密封袋中做好标签，放入干燥器中保存备用，供分析测试用。2.2测试方法与数据处理11土壤基本性质测定：土壤容重、土壤孔隙度、土壤毛管持水量均采用环刀法；有机质含量采用高温外加热重铬酸钾氧化-容量法；碱解氮含量采用碱解扩散法；有效磷含量采用盐酸-氟化氨提取-钼锑抗比色法；速效钾含量采用乙酸铵浸提-火焰光度法。以上测定方法参见参考文献[10]。土壤碳测定方法：有机碳含量采用外

7、加热重铬酸钾氧化法[11]；颗粒态有机碳含量用5g/mL焦磷酸钠溶液振荡分散土样后过53μm土筛分离获得[12]；0.1mol/L重铬酸钾+2.0mol/LH2SO4在55℃下氧化60h后残余的碳即为黑碳[13]。所采样品数的30%用作分析，平行测定的结果用算术平均值表示。3结果与分析3.1不同植被类型的土壤物理性状土壤容重是表征土壤的疏松程度与通气性的重要指标，该值可以反映土壤含蓄水分以及供应树木生长所需水分的能力。而土壤孔隙状况则直接影响着土壤的通气透水性及根系穿插的难易程度，对土壤中水、肥、气、热等发挥着不同的作用。由表

8、1可知，贵州省云台山喀斯特森林土壤容重变化范围为1.09～1.23g/cm3，耕地土壤容重最高，这是由于人为翻耕清理使其表土根系较少；次生林地和草地土壤容重以及黏粒组成均较小，这说明次生林地和草地土壤较疏松、通气性能好，具有较高的水源涵养和水土保持功能。自然林地土壤的平均非毛