黎荣彬，邓洪涛，白昆立

(广东省岭南综合勘察设计院，广东 广州 510520)

土壤是生态系统中大部分植物赖以生存的基质，是林业发展的基础。土壤理化性质集中体现了土壤的水、肥、气、热状况，是土壤理论和土壤肥力研究的基础，研究土壤的物理、化学性质可掌握土壤环境的状况[1]。同时土壤理化性质是土壤健康和土地产出能力的重要指标[2-3]。

准确调查南昆山省级自然保护区整体土壤理化性质，对于深入理解森林经营管理以及土壤库的影响机制具有重要意义。南昆山土壤调查研究多集中于20世纪80年代[4-5]，近30年来，土壤调查分析方法更新换代，南昆山土壤本底值也随时间发生变化，故亟需对其土壤理化性质进行研究以填补这些年南昆山地区土壤研究空白。本文对南昆山亚热带山地常绿阔叶林土壤进行分层取样，并测算其理化性质，探讨土壤理化性质随深度的协同变化规律，以期为亚热带山地常绿阔叶林土壤研究提供参考[6]。

1 研究地概况

研究地为广东省惠州市龙门县西南的南昆山省级自然保护区，坐标为23°37′04″～23°40′55″N, 113°48′29″～113°51′28″E。南昆山地处北回归线北缘，属南亚热带季风气候，保护区生境丰富，物种多样性极高，分布有山顶草甸、山顶矮林竹林、亚热带常绿阔叶林、亚热带季雨林、半天然林、松林、松桉疏林灌木丛、亚热带草坡、人工林、杉木林、毛竹林等植被类型。土壤类型有山顶矮丛草甸土、山地黄壤、山地赤红壤和赤红壤等。

2 研究方法

2.1 土壤采样方法

采用分层取样法[7]，在7个40 m×40 m固定样地(早堂子、薯菇坳、下五马、泡子坝、大坳背、苏茅坪、独木桥)和1个100 m×100 m样地(石门公园)内进行土壤采样。每个40 m×40 m样地取样点4处，100 m×100 m样地取样点8处。在样地内选择代表性取样点，挖掘剖面，深约110 cm，然后按0～10 cm、10～30 cm、30～60 cm、60～100 cm分层采集土壤样品。本次土壤调查共挖掘土壤剖面36个，采集土壤布袋样品144份，采集环刀样和小铝盒样各284份。在1 hm2样地(石门公园)四周，挖掘4个剖面，深110 cm左右(2个剖面由于土层较浅，挖至80 cm左右为母岩层)，划分土壤层次，填写土壤剖面调查记录表。

2.2 分析方法

分析指标有土壤物理性质(土壤容重、含水量、总孔隙度、毛管和非毛管孔隙度等指标)与化学性质(pH值、有效氮、有效磷、有效钾、有机质、交换性盐基含量等指标)。其中，土壤自然含水量采用酒精燃烧法，土壤容重、总孔隙度、毛管和非毛管孔隙度等采用环刀法，土壤pH值采用蒸馏水浸提(水土比2.5∶1)、电位法测定，有效氮采用碱解扩散法，有效磷采用0.03 mol NH4F-0.1 mol HCl浸提-钼蓝比色法，有效钾采用1 mol乙酸铵浸提-火焰光度法，有机质采用高温外加热重铬酸钾氧化-容量法，交换性盐基含量(CEC)采用乙酸铵交换、乙醇清洗、氧化镁蒸馏法[8]。

2.3 统计方法

用Excel 2016进行常规数据的统计以及作图。用SPSS 19.0对不同林型各土层土壤理化性质和土壤微生物量指标进行方差分析和多重比较，并对各指标间进行Pearson相关分析。以上统计分析显著性水平均设定为α=0.05。

3 结果分析

3.1 南昆山各层土壤物理性质差异

南昆山各层土壤物理性质见图1。

由图1可知，南昆山地区土壤容重随土层深度增加而增加，土壤自然含水量、毛管孔隙度随土层深度增加而减少，非毛管孔隙度随土壤深度先减少后增加，在土壤深度达30～60 cm时非毛管孔隙度呈最低值。

3.2 南昆山各层土壤化学性质差异

南昆山各层土壤化学性质见图2。

由图2可知，南昆山地区土壤深度和土壤化学性质具有明显相关性，其中pH随着土壤深度增加而增加，有效氮、有效磷、有效钾都随着土层深度增加而降低。

图1 各层土壤物理性质分析Fig.1 Analysis of soil physical properties of each soil layer

3.3 南昆山各层土壤理化性质相关性分析

对南昆山常绿阔叶林下土壤物理及化学性质进行相关性分析，结果见表1。

由表1可知：土壤容重与非毛管孔隙度、有效磷、交换性盐基呈极显著正相关，与土壤孔隙度、毛管孔隙度、自然含水量呈极显著负相关；土壤孔隙度与毛管孔隙度、自然含水量、pH、有效氮、有效钾呈极显著正相关，与有机质呈显著正相关，与有效磷、交换性盐基呈极显著负相关；毛管孔隙度与自然含水量、pH、有效氮呈极显著正相关，与有效钾呈显著正相关，与有效磷和交换性盐基呈极显著负相关；非毛管孔隙度与有效磷、有机质、交换性盐基呈极显著正相关，与有效钾呈显著正相关；自然含水量与pH值、有效氮、有效钾、有机质呈极显著正相关，与交换性盐基呈极显著负相关；有效氮与有效钾、有机质呈极显著正相关；有效磷与交换性盐基呈极显著正相关；有效钾与有机质呈极显著正相关。

图2 各层土壤化学性质分析Fig.2 Analysis of soil chemical properties of each soil layer

表1 土壤指标间相关性分析Tab.1 Correlation analysis between soil indexes

3.4 南昆山样地土壤特征值

南昆山省级自然保护区样地土壤特征值见表2。

表2 南昆山地区土壤特征值Tab.2 Soil characteristic value in Nankunshan area

4 结论与讨论

地区不同，土壤类型、凋落物分解速率、植物根系发育情况、环境因子均会有所差异，导致土壤理化性质差异。对南昆山地区土壤理化性质进行测算分析可以了解该地区土壤特点，为森林经营提供参考基础。其中土壤容重与土壤孔隙度代表了土壤的紧实程度，通常土壤容重和土壤孔隙度呈负相关，这也和本文研究结果一致。土壤容重越大，土壤越紧实，土壤孔隙度越低，通气性越差，反之亦然。土壤pH代表了土壤的酸碱性。土壤氮、磷、钾含量代表了土壤肥力，是否适宜植物生长。因有效氮、有效磷、有效钾相比全氮、全磷、全钾更能体现对植物生长的优势和养分共给能力，故本文测算土壤化学性质指标摒弃传统的全氮、磷、钾，采用有效氮、磷、钾来替代，对森林经营决策来说更有参考价值。总体上，广东省龙门县南昆山省级自然保护区土壤物理性状良好，绝大部分土壤容重处于中等水平，土壤孔隙数量比较理想，毛管与非毛管孔隙比比较合理，土壤通气、保水能力比较协调，有利于降水的下渗、贮存和再分布；相关物理性质对绝大多数植物生长有利。南昆山省级自然保护区土壤呈强酸性反应，对偏好中性或弱碱性的植物生长不利，需要适当防范由土壤强酸反应诱发的植物生理病害和外源病虫害[9]。有机质和有效氮含量较高，而有效磷、有效钾和交换性盐基含量均较低。土壤保肥能力差，对植物钾素和磷素供应能力低。在土壤抚育方面，需注意防控土壤进一步酸化和防止交换性盐基被进一步淋失，并适当补充磷素和钙、镁、钾等盐基离子。