柳州市蓮花山保護(hù)區(qū)土壤物理性狀調(diào)查分析

摘 要 對(duì)廣西柳州市蓮花山保護(hù)區(qū)的土壤進(jìn)行調(diào)查采樣，經(jīng)過土壤剖面及物理分析，對(duì)保護(hù)區(qū)土壤分布狀況及水分涵養(yǎng)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，蓮花山保護(hù)區(qū)以砂巖、砂頁巖丘陵為主，石灰?guī)r丘陵零星分布；土壤質(zhì)地主要是壤土和黏土，砂土比較少；土壤自然含水量隨著土壤深度的增加而呈增加的趨勢(shì)，表層土壤A層含水量顯著少于B層，A、B層之間土壤自然含水量相差最大的是桉樹采伐跡地，其差值為11.92%，垂直變化比較大；土壤孔隙度與土壤容重存在負(fù)相關(guān)，土壤孔隙度的大小順序與土壤容重相反。

關(guān)鍵詞 土壤；物理性狀；廣西柳州蓮花山保護(hù)區(qū)

中圖分類號(hào)：S152 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.09.031

土壤是農(nóng)林畜牧業(yè)的基礎(chǔ)也是重要資源，不僅為植物生長提供充足的養(yǎng)分，還為動(dòng)植物、微生物生存提供必要的場(chǎng)所，其物理性質(zhì)及養(yǎng)分狀況直接影響了土壤生產(chǎn)力和區(qū)域生態(tài)狀況的發(fā)展方向。土壤性質(zhì)是受多方面綜合作用的結(jié)果，在不同成土母質(zhì)、地形地貌、人為因素等的影響下差異極大 [1] 。

廣西柳州市蓮花山保護(hù)區(qū)（以下簡稱保護(hù)區(qū)）建立于2017年，作為新成立不久的保護(hù)區(qū)，對(duì)區(qū)域內(nèi)土壤性質(zhì)進(jìn)行調(diào)查分析十分必要。本文以保護(hù)區(qū)為研究對(duì)象，布設(shè)70個(gè)土壤調(diào)查點(diǎn)，通過野外調(diào)查并結(jié)合室內(nèi)樣品分析，了解保護(hù)區(qū)土壤的形成過程、成土條件、土壤類型、涵養(yǎng)水分及土壤物理性質(zhì)特征[1]，以期為保護(hù)區(qū)生態(tài)保護(hù)與建設(shè)提供科學(xué)參考。

1" 研究區(qū)概況與調(diào)查方法

1.1" 研究區(qū)概況

柳州市氣候溫和，雨量充沛，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，年平均氣溫為20.5 ℃ ，平均降雨量為1 489.1 mm，屬南亞熱帶北緣氣候。夏長冬短，年無霜期長達(dá)330 d，熱量豐富[2]。保護(hù)區(qū)位于柳州市中北部，主城區(qū)東面，東經(jīng)108°50′～109°44′，北緯23°54′～24°50′，屬于新老城區(qū)的中心地帶?？偯娣e為52.9 km2，森林覆蓋率達(dá)67%，具有保持水土、涵養(yǎng)水源、凈化空氣、減緩熱島效應(yīng)等重要生態(tài)功能，是柳州市區(qū)不可多得的大型生態(tài)功能區(qū)、城市“后花園”“綠心”和“綠肺”。保護(hù)區(qū)范圍按照功能分為核心保護(hù)區(qū)、現(xiàn)狀控制區(qū)和綜合利用區(qū)三大功能分區(qū)。保護(hù)區(qū)建立至今，因各種原因尚未開展過自然資源的調(diào)查。

1.2" 調(diào)查方法

1.2.1" 樣點(diǎn)布設(shè)

根據(jù)調(diào)查區(qū)的地形、交通及樣點(diǎn)布置情況分區(qū)分組進(jìn)行。剖面地點(diǎn)的布設(shè)采用系統(tǒng)抽樣+典型設(shè)點(diǎn)法，在野外工作底圖上，按照75 hm2設(shè)置1個(gè)剖面的調(diào)查精度，進(jìn)行系統(tǒng)抽樣。在系統(tǒng)抽樣基礎(chǔ)上，綜合考慮不同森林組成、植被類型等立地條件，并兼顧原來散落分布在保護(hù)地內(nèi)的養(yǎng)雞場(chǎng)、養(yǎng)鴨場(chǎng)、養(yǎng)豬場(chǎng)和養(yǎng)羊場(chǎng)等受人為因素干擾比較大的養(yǎng)殖地，選擇有代表性的地點(diǎn)進(jìn)行樣點(diǎn)布設(shè)調(diào)整，累計(jì)設(shè)置剖面地點(diǎn)數(shù)70個(gè)。剖面地點(diǎn)如遇懸崖、不可到達(dá)的山頂?shù)热肆Σ豢蔀榈囊蛩兀梢愿鶕?jù)實(shí)際情況，進(jìn)行位置調(diào)整。

1.2.2" 土壤剖面挖掘

土壤剖面寬0.8 m，深0.8 m或挖至土壤母質(zhì)。對(duì)于不利挖掘土壤剖面的地點(diǎn)或農(nóng)戶不許挖掘耕地剖面地點(diǎn)，采取土鉆取土，深度不變。

1.2.3" 剖面形態(tài)特征記錄

按照規(guī)范要求進(jìn)行土壤剖面的挖掘，然后根據(jù)土壤顏色、結(jié)構(gòu)質(zhì)地、石礫含量、緊實(shí)度等劃分土壤層次，并進(jìn)行剖面形態(tài)特征記錄，包括：土壤層次深度、層間過渡情況，土壤顏色、結(jié)構(gòu)、濕度、質(zhì)地、石礫含量等[3]。

1.2.4" 土壤樣品采集

原狀樣品采集： 使用環(huán)刀在布點(diǎn)上各土層中部取樣，采樣過程中盡可能保持土塊不受外力擠壓，保持樣品原樣，并用剖面刀削平多出的土壤，然后將樣品從環(huán)刀轉(zhuǎn)移至鋁盒中保存。

分析樣品采集：于觀察面由下向上逐層采集，每層采取“S”型采樣，取樣量0.5～1 kg，并轉(zhuǎn)入布袋中保存。

1.2.5" 土壤樣品分析

70個(gè)樣品按照樣點(diǎn)統(tǒng)計(jì)辦法和林地類型綜合歸類分別開展分析評(píng)價(jià)。

土壤質(zhì)地參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林土壤顆粒組成（機(jī)械組成）的測(cè)定》（LY/T1225—1999）進(jìn)行測(cè)定分析[4]。

土壤含水量、密度參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《土壤容重的測(cè)定》（NY/T1121.4—2006）進(jìn)行測(cè)定分析。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 土壤成分

樣點(diǎn)地形為丘陵70個(gè)，占樣點(diǎn)總數(shù)的100%，其中基巖裸露為石灰?guī)r的樣點(diǎn) 10 個(gè)，占14.29%，說明保護(hù)區(qū)內(nèi)的地形是丘陵，以砂巖、砂頁巖丘陵為主，石灰?guī)r丘陵零星分布。

保護(hù)區(qū)范圍成土母巖主要有砂巖、砂頁巖、石灰?guī)r，在70個(gè)樣點(diǎn)中，成土母巖為砂巖的有39個(gè)，占樣點(diǎn)總數(shù)的55.71%；砂頁巖有21個(gè)，占樣點(diǎn)總數(shù)的30.00%；石灰?guī)r有10個(gè)，占樣點(diǎn)總數(shù)的14.29%。以上數(shù)據(jù)表明，保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)成土母巖主要是砂巖、砂頁巖。

在土壤中大于3 mm的礫石含量＞10%，屬于石質(zhì)土，這類土壤主要分布在高山及石質(zhì)丘陵上，土層瘠薄，保水保肥能力差。在70個(gè)樣點(diǎn)中，非石質(zhì)土樣點(diǎn)有 36 個(gè)，占樣點(diǎn)總數(shù)的51.43%；石質(zhì)土樣點(diǎn)34個(gè)，占樣點(diǎn)總數(shù)的48.57%，其中少石質(zhì)土10.00%、中石質(zhì)土18.57%、多石質(zhì)土20.00%。說明保護(hù)區(qū)范圍大約有一半的土壤屬于石質(zhì)丘陵，土層薄，孔隙大，保水保肥能力差。

2.2" 土壤含水量

土壤水分作為陸地生態(tài)系統(tǒng)水文循環(huán)的核心，控制著生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)、外部物質(zhì)和能量的分配與傳輸，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力形成與維持、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的發(fā)揮等起到關(guān)鍵性作用。干季時(shí)，保護(hù)區(qū)范圍土壤自然含水量隨著土壤深度的增加而呈增加的趨勢(shì)，與杜偉宏等的研究結(jié)果一致[5]。表層土壤A層含水量顯著少于深層土壤B層，A、B層之間土壤自然含水量相差最大的是桉樹采伐跡地，其差值為11.92%，垂直變化比較大。表層土壤A層含水量最小值為5.80%，其林型類型為桉樹采伐跡地，最大值為48.63%，其林型類型為闊葉林，說明闊葉林的蓄水保水能力比較強(qiáng)?？諘绲谹層土壤含水量比較低，如桉樹采伐跡地土壤含水量平均值為9.67%，而闊葉林土壤含水量比較高，平均值為27.32%。表層土壤含水量平均值的大小順序?yàn)椋核铮鹃熑~林＞果樹林＞果樹混交林＞竹林＞園林苗圃＞油茶林＞未成林造林地＞茜樹×人面子＞杉木混交林＞馬尾松＞馬尾松混交林＞桉樹＞常綠闊葉×油茶＞石山灌木＞旱地＞草地＞桉樹采伐跡地。深層土壤含水量平均值大小順序?yàn)椋汗麡淞郑舅铮局窳郑竟麡浠旖涣郑鹃熑~林＞茜樹×人面子＞園林苗圃＞未成林造林地＞油茶林＞杉木混交林＞馬尾松＞石山灌木＞桉樹采伐跡地＞桉樹＞旱地＞馬尾松混交林＞常綠闊葉×油茶＞草地（見表1）。

2.3" 土壤容重、孔隙度

土壤容重是單位體積原狀土壤（包括粒間空隙體積）的烘干土重，是作為評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)，可以反映出土壤的緊實(shí)度、通氣性等性質(zhì)。土壤排列疏松，密度小，反之則大?？紫抖仁峭寥浪?、養(yǎng)分、微生物、空氣等的儲(chǔ)存庫和活動(dòng)的主要場(chǎng)所，孔隙度的大小對(duì)土壤持水能力、透氣性、微生物活動(dòng)和植物根系生長所遇到的阻力有直接影響[6] 。

保護(hù)區(qū)土壤容重范圍為0.72～1.59 g·cm-3，表層土壤A層容重小于1.1 g·cm-3的有33個(gè)，占樣點(diǎn)總數(shù)的47.14%；介于1.1～1.3 g·cm-3的有21個(gè)，占樣點(diǎn)總數(shù)的30.00%；大于1.3 g·cm-3的有14個(gè)，占樣點(diǎn)總數(shù)的20.00%。深層土壤B層小于1.1 g·cm-3的有19個(gè)，占樣點(diǎn)總數(shù)的36.54%；介于1.1～1.3 g·cm-3的有14個(gè)，占樣點(diǎn)總數(shù)的26.92%；大于1.3 g·cm-3的有19個(gè)，占樣點(diǎn)總數(shù)的36.54%。A層土壤容重平均值大小順序?yàn)椋簣@林苗圃＞草地＞旱地＞果樹混交林＞茜樹×人面子＞竹林＞果樹林＞桉樹＞石山灌木＞水田＞闊葉林＞馬尾松＞馬尾松混交林＞油茶林＞未成林造林地＞杉木混交林＞常綠闊葉×油茶＞桉樹采伐跡地。B層土壤容重平均值大小順序?yàn)椋汉档兀拒鐦洹寥嗣孀樱竟麡浠旖涣郑舅铮竟麡淞郑静莸兀疚闯闪衷炝值兀捐駱洌抉R尾松＞石山灌木＞闊葉林＞常綠闊葉×油茶＞杉木混交林＞油茶林＞馬尾松混交林＞桉樹采伐跡地＞竹林。

保護(hù)區(qū)孔隙度范圍為40.08%～72.77%，土壤孔隙度與土壤容重存在負(fù)相關(guān)，土壤孔隙度的大小順序與土壤容重剛好相反。

土壤容重的大小可以反映土壤緊實(shí)程度，土壤密度小，疏松多孔，通氣性好，容易漏水漏肥，易引起干旱；土壤密度大則孔隙少，通氣性不好，易引起植物根系缺氧。土壤容重介于1.1～1.3 g·cm-3較為適宜。蓮花山保護(hù)區(qū)范圍表層土壤容重（A層）介于此區(qū)間的有油茶林、馬尾松混交林、馬尾松、闊葉林、水田、石山灌木、桉樹、果樹林、竹林、茜樹×人面子、果樹混交林、旱地、草地（見表2）。

2.4" 土壤質(zhì)地

土壤質(zhì)地反映土壤內(nèi)在的肥力特征，在說明和鑒定土壤肥力狀況時(shí)，往往是首先考慮的項(xiàng)目之一[7]。保護(hù)區(qū)范圍土壤質(zhì)地有三大類，分別是砂土、壤土、黏土。在70個(gè)樣點(diǎn)中，有1個(gè)樣點(diǎn)的質(zhì)地是砂土，占樣點(diǎn)總數(shù)的1.43%；壤土34個(gè)，占樣點(diǎn)總數(shù)的48.57%；黏土35個(gè)，占樣點(diǎn)總數(shù)的50.00%。說明保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)土壤質(zhì)地主要是壤土和黏土，砂土比較少。

由于土壤母質(zhì)的層次性，或土壤物質(zhì)的淋溶和淀積，或人為耕作管理等原因，使同一土壤上下層之間顯示質(zhì)地粗細(xì)和厚度有較大差異。不同質(zhì)地層次在同一土壤剖面中的排列，稱為土壤質(zhì)地剖面。土壤質(zhì)地剖面可以分為通體均一型、上輕下重型、上重下輕型、中間夾層型等。保護(hù)區(qū)范圍土壤質(zhì)地剖面類型有3種：通體均一型、上輕下重型、上重下輕型。其中，通體均一型剖面38個(gè)，占總剖面數(shù)的54.29%；上輕下重型剖面19個(gè)，占總剖面數(shù)的27.14%；上重下輕型剖面13個(gè)，占總剖面數(shù)的18.57%，說明保護(hù)區(qū)范圍土壤質(zhì)地剖面主要以通體均一型為主，上輕下重型和上重下輕型為輔。

3" 討論與小結(jié)

3.1" 討論

保護(hù)區(qū)范圍目前基本能保持水土，主要是依賴茂密的森林的保護(hù)作用及土壤與植物之間的良性循環(huán)關(guān)系，但這種良性循環(huán)關(guān)系不是一成不變的，一旦土壤遭到破壞，土壤不能供應(yīng)植物所需的水肥氣熱，就會(huì)影響甚至破壞植物生長，植物的破壞又反過來抑制土壤的發(fā)展，使土壤與植物形成惡性循環(huán)。目前，隨著市民到保護(hù)區(qū)學(xué)習(xí)、領(lǐng)略和感受森林生態(tài)文化的內(nèi)涵和魅力的人數(shù)增多，存在著土壤資源和植物資源被破壞的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)保護(hù)區(qū)加強(qiáng)土壤資源調(diào)查并建立科學(xué)合理的保護(hù)方式勢(shì)在必行。

保護(hù)區(qū)土壤調(diào)查是一個(gè)綜合的過程，既包括保護(hù)區(qū)的基本情況及氣候條件，同時(shí)也要對(duì)土壤物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行具體分析，然后作出綜合評(píng)判的結(jié)論。本文主要立足保護(hù)區(qū)的基本概況和物理性質(zhì)進(jìn)行分析，是一個(gè)階段性的成果，還缺少土壤化學(xué)性狀方面的數(shù)據(jù)，因此后續(xù)還要完善保護(hù)區(qū)土壤的理化性質(zhì)調(diào)查分析，形成一個(gè)系統(tǒng)、科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，為今后保護(hù)區(qū)的建設(shè)管理提供更加全面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

3.2" 小結(jié)

因《柳州市蓮花山保護(hù)條例》及《柳州市人民政府關(guān)于在柳州市蓮花山保護(hù)區(qū)的現(xiàn)狀控制區(qū)和綜合利用區(qū)禁止新種速生桉樹的議案的實(shí)施方案》等相關(guān)法律和文件要求，保護(hù)區(qū)全面禁止新種桉樹，當(dāng)前保護(hù)區(qū)正在大面積推進(jìn)桉樹林地林相改造，土壤調(diào)查結(jié)果表明，保護(hù)區(qū)范圍大約有一半的土壤屬于石質(zhì)丘陵，這類土壤土層薄，孔隙大，保水保肥能力差，適合種植耐旱耐貧瘠的樹種，諸如馬尾松、楓香、鹽膚木等。水分涵養(yǎng)比較表明，桉樹林地表土保水能力較差，為了使保護(hù)區(qū)起到生態(tài)屏障和涵養(yǎng)水源的目標(biāo)，需要加快完成對(duì)保護(hù)區(qū)桉樹林生態(tài)系統(tǒng)提質(zhì)改造和豐富林相工程，這與蓮花山保護(hù)條例要求和目標(biāo)一致。本次調(diào)查結(jié)果可以助推桉樹林地林相改造。

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（責(zé)任編輯：易" 婧）