南太行山区不同侧柏人工林对土壤交换性能的影响分析

南太行山区不同侧柏人工林对土壤交换性能

的影响分析

侯 洁，汤雨露

（河南省林业调查规划院，河南 郑州 450000）

摘　　要：通过对侧柏纯林和混交林土壤交换性阳离子的研究分析，结果表明不同林分类型和土层深度对土壤交换性阳离子的影响显著，得出对土壤改良能力的大小顺序为：混交林2＞混交林1＞侧柏纯林；混交林土壤保存速效养分和供给养分的能力均比侧柏纯林更强。 关键词：林分类型；土层深度；交换性阳离子

中图分类号：S 714.2 文献标志码：A 文章编号：1003-2630（2018）01-0001-03

Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　Ｐｌａｔｙｃｌａｄｕｓ　Ｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ　Ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｓｏｉｌ　

Ｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅ　Ｃａｐａｃｉｔｙ　ｉｎ　Ｓｏｕｔｈ　Ｔａｉｈａｎｇ　Ｍｏｕｎｔａｉｎ　

Hou Jie,Tang Yulu

（Henan Institute Of Forest Inventory And Planning, Henan Zheng 450000,China）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：By anaiysis of exchangeable cation content of soil of pure- and mixed-forest of Platycladus orientalis，the results showed that the effect on exchangeable cation content of different stand type and soillayer depth was significant，and mixed forest 2 had the best effect on soil improvement. The mixed forest had a greater ability to keep soil available nutrient than pure forest. Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ: Stand type; Soillayer depth; Exchangeable cation content

林木与土壤互为环境因子，一方面土壤的养分特性可直接影响林木的生长、发育，另一方面林木对土壤的结构改善、养分水平的提高发挥着重要的作用。土壤阳离子交换量（CEC）是指土壤所能吸

[1]

附和交换各种阳离子的总量，是评价土壤肥力、

[2]

改良土壤以及保水保肥能力的重要依据。盐基类元素的生物有效性和运移、循环情况在很大程度上可以用盐基饱和度来衡量，盐基饱和度越大，土壤养分的有效性越高，可以用作判断土壤肥力的重要

[1]

指标。

目前，学者对林业土壤的阳离子交换量研究较

收稿日期：2018-04-15

多，王长代等对土壤交换性阳离子和pH 值的关系研究表明，阳离子交换量随着pH 值的增大而减

[4]

小。陈洪明等探讨了落叶松人工幼龄林土壤中交换性钾、钠、钙、镁随土壤深度的变化情况。于顺

[5]

龙等分析同林龄土壤交换性阳离子的变化趋势。而关于不同侧柏人工林土壤交换性的研究还少有报道。本试验中以侧柏纯林为对照，通过比较分析纯林和混交林中土壤交换性能的差异性，进而判断侧柏—山毛桃混交林能否改善立地状况，同时为当地土壤修复提供基本数据。 1 材料与方法

[3]

2 河 南 林 业 科 技 第38卷

１．１　区域概况　

研究区位于河南省济源市附近的南太行山区，地理坐标为34°57′N，112°20′E，海拔在350~700 m之间。气候属于暖温带大陆性季风气候，四季分明，年平均气温13.1℃；年降雨量一般在600～800 mm；降雨量分配极不均匀，春季、冬季降雨量偏少，夏季、秋季雨水偏多。土壤主要为在花岗片麻岩的土壤母质上发育起来的山地褐土，土壤结构不良，石砾含量大，且多属粗骨土，易侵蚀，土层浅薄，土壤贫瘠，且保水保肥能力差，具有较高的渗透性能。

１．２　样地设置和采样方法　

以侧柏纯林为对照，选取两种不同混植比例的混交林为研究对象（混交林1：侧柏山毛桃混植比例为1︰1，混交林2的混植比例为1︰2），分别选取3个6 m×6 m标准样地，每个标准样地中的土样采集点按“ S”形布点，垂直方向按表层（0～10 cm）、中间层（10～20 cm）和底层：（20～30 cm）分层取样，在每层取样点采集多点混合土样。清除表面的枯落物、杂草等，用直径为5 cm的环刀采集原状土，用于物理性质分析；每层取1 kg左右混合土样，除去石砾、根系等，同时进行记录、编号，放冰盒中带回实验室，在4℃冰箱内临时保存。其余土壤样品经室内自然风干碾碎后，依次分别过2 mm、1 mm筛，用于化学性质的测定。 １．３　试验方法　

-1

交换性盐基总量用1 mol·L乙酸铵交换—中和滴定法测定；

纯林 混交林1 混交林2Ab阳离子用醋酸铵（NH4OAc）浸提后，Mg、Ca、++

K、Na用原子吸收分光光度计测定。通过分析测

2+2+++

定Mg、Ca、K、Na等盐基的交换量、交换酸、计算得到阳离子交换量。

盐基饱和度（%）=交换性盐基总量/阳离子交换量×100。

１．４　数据处理　

用spass19.0进行数据统计分析，纯林和混交林土壤因子的差异采用单因素 ANOVA分析，并用Duncan进行多重检验，相关性采用双变量相关性检验（p<0.05），分布图采用Origin 7.5软件绘制。

2 结果与分析

２．１　林地土壤阳离子交换量和盐基饱和度　

图1显示，土层相同时，侧柏-山毛桃混交林地土壤阳离子交换量和盐基饱和度均高于侧柏纯林，且差异显著，同时混交林2中的含量高于混交林1。 同种林分中，随着土层深度的增加，3种林分土壤阳离子交换量均下降，表明表层土壤肥力明显高于中下层。侧柏纯林中，表层阳离子交换量和中间层差异不显著，但都和底层差异显著；混交林1中表层分别和中间、底层差异显著，中间和底层差异不显著；混交林2中表层和中间层差异不显著和底层差异显著，中间层和底层差异不显著。盐基饱和度在3种林分中的变化趋势为表层＞中间层＞底层，表层土壤盐基饱和度和中间层无显著差异，但二者均和底层差异显著。

2+2+

4035302520151050AaBaAabAab26242220181614121086420AaBaBaBaBbAab 纯林 混交林1 混交林2AbBbCb盐基饱和度/（%）CaBab阳离子交换量/（cmol/kg）BbBb0--1010-2020-300-1010-2020-30土层/cm土层/cm图１　　纯林和混交林１、２中土壤阳离子交换量和盐基饱和度　

图1中不同大写字母（ABC）表示同一土壤深度混交林和纯林的土壤特性指标差异显著，不同小写字母（abc）表示同一类型不同土壤深度之间的差异显著（p<0.05）。 ２．２　盐基离子　

图2可以看出，土层相同时，混交林地土壤交

2+2+++

换性Ca、交换性Mg、交换性K和交换性Na均高于侧柏纯林，且差异显著，同时混交林2中的

第2期 侯 洁等：南太行山区不同侧柏人工林对土壤交换性能的影响分析 3

含量高于混交林1。

图２　　　纯林和混交林１、２中土壤交换性Ｃａ、Ｍｇ、　Ｋ和Ｎａ含量　

图2种不同大写字母（ABC）表示同一土壤深

2+

２＋２＋＋＋

度混交林和纯林的土壤特性指标差异显著，不同小写字母（abc）表示同一类型不同土壤深度之间的差异显著（p<0.05）。

2++

相同种林分中，土壤交换性Mg和交换性K含量在侧柏纯林和混交林1中变化趋势为表层＞中

2+

间层＞底层，表层Mg含量和底层差异显著；3层

+2++

土壤间K含量均达到显著水平；纯林中Ca 和Na的垂直分布为中间层＞底层＞表层，中间层和底层

2+

但二者均和表层差异显著；的Ca含量差异不显著，2++

混交林1中的Ca和Na的垂直分布为随着土层的

+

增加而增加。在混交林2中， K含量的垂直分布均为表层＞中间层＞底层，表层含量分别和中间

2+

层、底层含量差异显著；Ca含量表现为随着土壤

2+

深度的增加而增加的趋势；Mg随土层的增加而呈

现先减少后增加的趋势，表层Mg含量和中间层差

+

异显著，和底层无显著差异；Na的垂直分布顺序为底层＞中间层＞表层，且底层和中间层差异不显著，但和表层差异显著。

２．３土层和林分类型对立地土壤交换性阳离子的影响　

由表1看出，土层深度对土壤盐基饱和度、交

2++

换性Mg含量和交换性K含量的影响极其显著（p<0.01）；土层深度对土壤阳离子交换量、交换性2++

Ca含量和交换性Na含量无显著影响。林分类型

2+

对阳离子交换量、盐基饱和度、交换性Mg含量、

++

交换性K含量和交换性Na含量的影响极其显著

2+

（p<0.01），对交换性Ca含量的影响显著。

项目 土层

林分类型

表１　　土层和林分类型对立地土壤交换性阳离子的影响　

2+2++Ca Mg K 阳离子交换量 盐基饱和度

/（cmol/kg） /（cmol/kg） /（cmol/kg） F p F p F p F p F p 2.85 0.091 21.50 <0.001 115.60 <0.001 51.65 <0.001

1.37 8.71

0.285 0.011

800.66 <0.001 7.24 0.007 519.80 <0.001 22.08 <0.001

Na /（cmol/kg） F p 0.19 0.13

0.836 0.006

+ 注：p< 0.001表明差异及其显著。

3 结论和讨论

（下转第２２页）

22 河 南 林 业 科 技 第38卷

２．１０　长春蔓Vinca major L.

常绿蔓性灌木，单叶对生，卵形，全缘，先端钝，叶柄较长，叶缘有毛；花单生于叶腋，萼片5，花冠紫蓝色，漏斗状；蓇葖果双生，直立；花期5～7月。

3 攀援植物应用中应注意的问题

３．１　墙面粗糙程度　

墙面粗糙程度决定了应用吸附能力强的还是相对较弱的，如果墙体较为粗糙，可不搭设攀爬辅

[3]

助架子，如果墙体比较光滑，为了能够顺利攀爬，一般搭设架子进行辅助。

３．２　向光性　

栽植地点的光线决定了是否选择耐阴植物。光线情况较好的区域，开花植物花色较好，花量较大，较为美观，对一些光线欠佳的区域，则选择耐阴性较好的攀援植物，保证园林景观。 ３．３　注意常绿与落叶相结合　

在植物配置的过程中，一般选择花期错落，观叶和观花相结合，和墙体颜色形成较为鲜明的对比的攀援植物，突出景观特色。 ３．４　注意不能太厚重　

（上接第３页）　

适时修剪，并搭配修剪对其进行美化，改变其任意生长的特性。

4 结语

攀援植物占地面积少、见效快、绿化率高的特点决定了其在园林中是缓解城市绿地不足、迅速提高城市绿化覆盖率的有效途径之一。但是，许多城市应用的攀援植物品种较少，形式较为单调随意，没有形成一定的规模景观，并未充分发挥攀援植物在立体绿化方面的优势。园林工作者应参考西方国家垂直绿化形式，引种适宜的攀援植物品种，尽可能的在利用攀援植物进行立体绿化、增加绿化面积的同时，丰富生物多样性，展现城市和园林建筑的艺术效果。

参考文献：　

［１］　李錾华，白录燕，李红. 郑州公园绿地藤本植物造景浅

析[J]. 河南林业科技，2010，30（1）：54-55. ［２］　臧德奎，周树军. 攀援植物与垂直绿化[J]. 中国园林，2000（5）：79-81. ［３］ 贾永林. 攀援植物与墙面绿化[J]. 科技情报开发与经济，2004，14（3）：107-108.

（责任编辑：王团荣）

当盐基饱和度＞80%时，一般被认为是肥沃土

壤，介于50%~80%的为土壤肥力中等水平，而低于

[1]

50%的则为肥力较低。本试验中，无论纯林还是两种混交林的盐基饱和度均低于50%，表明研究地土

2+

壤非常瘠薄；盐基离子含量的大小顺序为Ca＞2+++[6]

这和姜林等（2012）的研究一致。Mg＞K＞Na，2+2+

交换性Ca在中下层有富集现象，交换性Mg和++

K具有表层富集现象，而交换性Na由于易受到淋溶，所以表层含量低于底层。两种侧柏—山毛桃混交林中土壤阳离子交换量、盐基饱和度均较大，表明混交林土壤保存速效养分和供给养分的能力均比侧柏纯林更强，混交林2效果最明显。

参考文献：

［１］　马云波，许中旗，张岩，等. 冀北山区华北落叶松人工

林对土壤化学性质的影响[J]. 水土保持学报，2015，29

（4）：165-170.

［２］ 耿增超，张社奇，王国栋，等. 黄土高原油松人工林地土壤养分及化学性质的时空效应[J]. 西北农林科技大学学报：自然科学版，2006，34（8）： 98-104. ［３］　王长代，蒋新，卞永荣，等．酸沉降下加速土壤酸化的影响因素[J]. 土壤与环境，2002，11（2）：152－157. ［４］　陈洪明，陈立新，孙骥. 落叶松人工幼龄林土壤交换性阳离子含量分析[J]. 防护林科技，2013，9（20）：31-35. ［５］　于顺龙，陈洪明，张祝生，等. 同林龄不同林型土壤交换性阳离子含量的比较分析[J]. 防护林科技，2006，3 （72）：22-24，36. 　［６］　姜林，耿增超，张雯等．宁夏贺兰山、六盘山典型森

： 林类型土壤主要肥力特征[J]．生态学报，2013，33（6）

1982-1993．

（责任编辑：王团荣）