東莞四個村落風(fēng)水林土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分特征分析

趙曉勤

摘要：【目的】掌握東莞四個村落風(fēng)水林土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分特征，為風(fēng)水林土壤管理提供依據(jù)?！痉椒ā繉|莞市金橘村、大沙村、雞翅嶺村和楊梅坑村等4個村落風(fēng)水林群落的土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分及相互間的相關(guān)性進行調(diào)查研究。風(fēng)水林土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分主要調(diào)查指標為土壤有機質(zhì)、全N、全P、全K、堿解N、速效P、速效K含量以及土壤pH值和分析各指標的相關(guān)性?！窘Y(jié)果】通過研究發(fā)現(xiàn)，各風(fēng)水林基礎(chǔ)肥力狀況的變異性不一致，變異程度較大，4個村落風(fēng)水林的土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分質(zhì)量總體上處于中等或以下水平，說明風(fēng)水林日常受到比較頻繁的人為干擾，提高土壤有機質(zhì)含量不一定能對K起到積累作用，在林分撫育中應(yīng)考慮增加K肥的施用?！窘Y(jié)論】風(fēng)水林日常受到比較頻繁的人為干擾，需要在林分撫育中增加K肥施用才可以實現(xiàn)K的積累。

關(guān)鍵詞：風(fēng)水林；土壤基礎(chǔ)；養(yǎng)分特征；東莞

森林土壤是森林植被生長的載體，其養(yǎng)分含量決定著森林生長、植被的分布和生物多樣性[1]，對森林土壤養(yǎng)分的研究，可以了解森林土壤養(yǎng)分變異性、土壤肥力，揭示人為因素對森林土壤的干擾等，對營造林、森林植被保護具有重要意義。風(fēng)水是中國人對環(huán)境評價的一種價值觀，被認為是在從個人到家族乃至村或更大地區(qū)的發(fā)展和變化中起著重大影響作用的關(guān)鍵因素。風(fēng)水林是指種植在路口、村落、庭院、墳?zāi)怪車鹊闹参锶郝鋄2]，融合了中國風(fēng)水觀，是當?shù)厝吮Ｗo環(huán)境、改造環(huán)境以及對美好環(huán)境質(zhì)量的向往和索求意愿的表達，是當?shù)氐臍v史、植物種植、美學(xué)、民俗等文化的體現(xiàn)。現(xiàn)存的風(fēng)水林是不可再生的綠色文化遺產(chǎn)，其形成具有自然生態(tài)和鄉(xiāng)土人文的雙重屬性，是在該地區(qū)生長演替時間較長而又長期適應(yīng)本土的自然生態(tài)環(huán)境、比較穩(wěn)定的森林群落，在維持區(qū)域性生態(tài)環(huán)境的物種多樣性與生態(tài)平衡發(fā)揮著重要的作用[3]。N、P、K是植物生長所需的主要大量元素，其在土壤中的含量及形式能夠反映土壤基礎(chǔ)肥力水平，有機質(zhì)則對肥力的含量和轉(zhuǎn)換效率產(chǎn)生影響。目前國內(nèi)對風(fēng)水林研究多注重在植被特征、物種多樣性和歷史文化等方面[4-5]，對風(fēng)水林土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分的研究鮮見報道。本研究對東莞4個村落風(fēng)水林土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分進行研究，通過風(fēng)水林土壤中土壤有機質(zhì)、全N、全P、全K、堿解N、有效P、速效K以及pH值評價風(fēng)水林土壤基礎(chǔ)肥力水平，旨在為東莞市風(fēng)水林保護、林業(yè)生態(tài)工程和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)提供參考和依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況與方法

1.1 研究區(qū)域概況

在已知東莞地區(qū)風(fēng)水林中，大嶺山鎮(zhèn)的金橘村、大沙村和雞翅嶺村以及清溪鎮(zhèn)楊梅坑村等4個村后風(fēng)水林屬于面積較大的風(fēng)水林，郁閉度均為0.75以上，地帶性植被類型為南亞熱帶季風(fēng)常綠闊葉林，目前已列入當?shù)亓謽I(yè)部門保護管理范圍。本研究采樣網(wǎng)格樣地位于以上4個風(fēng)水林內(nèi)，微地形地貌類型均為低丘，地勢較平坦，地表相對高差不超過10m。當?shù)貧夂蝾愋蜑槟蟻啛釒Ъ撅L(fēng)海洋性氣候，全年溫暖多雨，年平均氣溫為22.1℃，一年中最冷為1月份，最熱為7月份；年平均降水量1800mm，但分配不均，主要集中在春夏季。

1.2 樣地土壤調(diào)查與分析

在每個風(fēng)水林選擇典型地段設(shè)置長寬為60m× 20m的帶狀樣地，劃分為3個20m×20m的樣方。在各個樣方中隨機選擇3個點，分別采深度0-20cm土壤樣品，共取9個表層土樣經(jīng)均勻混合后從中取1kg混合樣，土壤有機質(zhì)、全N、全P、全K、堿解N、有效P、速效K、pH值分別采用重鉻酸K容量法、半微量凱氏法、氫氧化鈉熔融—鉬銻抗比色法、氫氧化鈉熔融—火焰光度計法、堿解擴散法、比色法、火焰光度計法、以水與土按質(zhì)量比2.5∶1混合后測定[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 東莞四個村落風(fēng)水林群落土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分變異程度分析

村落風(fēng)水林分布在村莊周圍，受人為影響較大，其土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分也會隨著人為影響而發(fā)生成分的變化。從表1可見，按照變異系數(shù)大小劃分等級，CV≤10%時為弱變異，10%＜CV＜100%時為中等變異，CV≥100%時為強變異[7]，4個村落風(fēng)水林土壤全N、全K、速效P、速效K均屬中等變異，pH屬弱變異；有機質(zhì)、堿解N除大沙村屬中等變異，其他屬弱變異；全P除金橘村和大沙村屬中等變異，其他屬弱變異。4個風(fēng)水林群落中，大沙村風(fēng)水林土壤除pH外，其他指標均為中等變異；金橘村土壤全N、全P等五個指標為中等變異，其他均為弱變異；雞翅嶺村土壤全N、全K等4個指標為中等變異，其他均為弱變異；楊梅坑村土壤全N、全K等4個指標為中等變異，其他均為弱變異。

2.2 東莞四個村落風(fēng)水林群落土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分分析

參照《廣東土壤》的標準，將土壤有機質(zhì)、全N、全P、全K、堿解N、速效P、速效K含量以及pH值均劃分為6個等級[8]（表2）。圖1反映出東莞4個風(fēng)水林群落土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分的差異。土壤有機質(zhì)是表征土壤肥力的重要標志[9]，它影響和改變土壤的理化性質(zhì)和微生物特性。各個風(fēng)水林地土壤有機質(zhì)含量普遍較高，并以金橘村風(fēng)水林最高（37.66g/kg），其余3個風(fēng)水林的土壤有機質(zhì)含量等級也在Ⅱ級的范圍內(nèi)。這與東莞風(fēng)水林地土壤的水熱條件豐富，有利于土壤有機質(zhì)的分解和積累過程有關(guān)。土壤pH值偏低，均在6.5以下，呈現(xiàn)出酸性狀況，對土壤一系列的肥力性質(zhì)有著顯著影響。在土壤全N和堿解N含量方面，以楊梅坑村最高，分別為1.91g/kg和182.40mg/kg；其他3個風(fēng)水林的N含量均在Ⅲ級或以上。4個風(fēng)水林中的土壤全P含量比較低，在Ⅳ級或以下水平；而速效P含量則以金橘村最高（32.91mg/kg），其余3個風(fēng)水林介于Ⅳ級至Ⅴ級水平。土壤全K和速效K含量介于Ⅲ級至Ⅵ級之間，屬于中下水平。

2.3 東莞四個村落風(fēng)水林群落土壤養(yǎng)分基本肥力評價

土壤是林木生長的載體，土壤的理化性質(zhì)影響林木的生長[10]。在不考慮人為干預(yù)的條件下，林木通過吸收土壤養(yǎng)分促進生長，以凋落物歸還土壤的方式進行養(yǎng)分循環(huán)，并通過根系的分泌和穿插作用改變土壤的理化性質(zhì)，進而影響土壤肥力。

在該循環(huán)過程中，任何外力對其某一環(huán)節(jié)的影響都會導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)和成分的變化，因而林地土壤基礎(chǔ)肥力會隨著林分類型的變化而發(fā)生改變。本研究分析評價了東莞市4個風(fēng)水林的土壤基礎(chǔ)肥力，通過所取樣品成分測定，對其土壤有機質(zhì)、全N、全P、全K、堿解N、速效P、速效K以及pH值作為評價土壤基本肥力質(zhì)量的指標，采用模糊數(shù)學(xué)方法對各個評價指標進行歸一化處理，運用相關(guān)分析確定各評價因子的權(quán)重，再根據(jù)加法法則在相互交叉的同類指標間采用加法合成求出東莞4個風(fēng)水林的土壤綜合肥力質(zhì)量指數(shù)[11]（圖2）進行討論。同時，對土壤基礎(chǔ)肥力質(zhì)量指數(shù)進行五級分類法，即Ⅰ級：IFI≥80為土壤肥力質(zhì)量好，Ⅱ級：60≤IFI＜80為較好，Ⅲ級：40≤IFI＜60為中等，Ⅳ級：20≤IFI＜40為較差，Ⅴ級：IFI＜20為差[12]。從圖2可以看出，雞翅嶺村和大沙村風(fēng)水林的土壤基礎(chǔ)肥力質(zhì)量處于較差水平，楊梅坑村風(fēng)水林的土壤基礎(chǔ)肥力為中等水平，而金橘村的土壤基礎(chǔ)肥力變異較大，介于39.0-63.94之間。4個風(fēng)水林的土壤基礎(chǔ)肥力質(zhì)量指數(shù)平均值排序為：楊梅坑村（53.61）＞金橘村（53.01）＞雞翅嶺村（35.27）＞大沙村（31.05）。

2.4 東莞四個村落風(fēng)水林群落土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分NPK相關(guān)性分析

從表3可見，考慮到風(fēng)水林不可避免地存在人為因素的干擾，東莞4個村落風(fēng)水林土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分各指標表現(xiàn)出不同的相關(guān)性：土壤有機質(zhì)與土壤全N、全P、速效P在0.01水平上呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.494、0.615、0.608，與pH在0.05水平上呈負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.387；土壤全N與全P、堿解N、速效K在0.01水平上呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.452、0.696、0.737，與速效P在0.05水平上呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.371；土壤全P與速效P、速效K在0.01水平上呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.983、0.469，與全K在0.01水平上呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.499，與pH在0.05水平上呈負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.338；土壤全K與速效P在0.01水平上呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.510；堿解N與速效K、pH在0.01水平上呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.645、0.562；速效P與速效K在0.01水平上呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.428，與pH在0.05水平上呈負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.396；速效K與pH在0.01水平上呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.449。

3 結(jié)論

風(fēng)水林土壤肥力成分的含量及其相互關(guān)系的形成是一個漫長的過程，土壤基礎(chǔ)肥力水平是自然因素和人為因素共同影響的結(jié)果。本研究通過對所采樣的東莞4個村落風(fēng)水林的土壤養(yǎng)分變異程度、土壤主要養(yǎng)分、肥力評價及N、P、K相關(guān)性等分析，發(fā)現(xiàn)4個風(fēng)水林土壤樣品養(yǎng)分的全N、全K、速效P、速效K均屬中等變異，變異程度顯著，且每個風(fēng)水林土壤養(yǎng)分變異性不一致，大沙村變異最大、金橘村次之、雞翅嶺村變異最小。

按照《廣東土壤》的標準，東莞4個村落風(fēng)水林土壤有機質(zhì)、pH、全N和堿解N含量較高，均處于Ⅲ級以上；全P、全K、速效P、速效K含量較低，均處于Ⅳ級或以下水平。從綜合肥力指數(shù)來看楊梅坑村土壤肥力最高、金橘村次之，大沙村最小，4個村落風(fēng)水林的土壤肥力質(zhì)量總體上處于中等偏下水平。由于所調(diào)查的風(fēng)水林受到的日常各類人為干擾，可能會降低自然狀態(tài)下其土壤的肥力，對風(fēng)水林木的生長會產(chǎn)生負面影響。為提升風(fēng)水林的營養(yǎng)狀況，應(yīng)該減少破壞土壤肥力的人為干擾行為，增加撫育或栽培方面的人工干預(yù)，從而抵消造成土壤現(xiàn)狀的負面影響，使林分發(fā)育朝健康方面發(fā)展。

從4個村落風(fēng)水林土壤養(yǎng)分的有機質(zhì)、全N、全P及速效P四個指標的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)：P、全K、速效P三個指標具有相關(guān)性；全N、堿解N、速效K三個指標具有相關(guān)性；有機質(zhì)和堿解N的相關(guān)性不顯著；有機質(zhì)無論是全K還是速效K均無顯著相關(guān)性。由此看出，一方面土壤養(yǎng)分之間是相互作用、相互影響的[13]，而4個風(fēng)水林土壤養(yǎng)分相關(guān)性不高，說明風(fēng)水林日常受到比較頻繁的人為干擾，從而導(dǎo)致各養(yǎng)分之間的自然相關(guān)性不顯著，其中N和P等2種元素和有機質(zhì)有明顯相關(guān)性，保護和提升土壤有機質(zhì)有利于土體N和P的累積，即施加有機肥等增加土體有機物含量的手段是提升風(fēng)水林土壤基礎(chǔ)肥力的有效手段；另一方面，K元素與有機物含量相關(guān)性不明顯，提高土壤有機質(zhì)含量不一定能對K元素起到積累作用，在林分撫育過程中應(yīng)考慮增加K肥的施用，即注重對K元素進行調(diào)控管理，這與袁星明等對南亞熱帶不同人工林土壤質(zhì)量評價的結(jié)論一致[14]。

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