福建省将乐县杉木人工林林地土壤养分状况

方禄明

(福建省将乐国有林场，福建 将乐 353300)

福建省将乐县杉木人工林林地土壤养分状况

方禄明

(福建省将乐国有林场，福建 将乐 353300)

在福建省将乐国有林场，选取典型杉木人工林样地18块，对其土壤化学性状进行测定分析。结果表明：将乐杉木人工林地土壤呈酸性；土壤全氮和碱解氮含量随土层深度增加而显著递减；全磷和有效磷垂直变化不明显，且有效磷含量都小于5 mg·kg-1，缺磷比较严重；土壤全钾明显低于土壤速效钾的变异程度，钾素能够满足树种生长的需求。在杉木林经营过程中，合理适量的施用氮磷肥有利于林地地力的维持，特别是磷肥。

杉木人工林；土壤养分；土壤pH值

土壤是一个由生物及非生物组成的复杂综合体，有集散、转化、传递物质和能量的作用[1]。土壤化学性质是衡量土壤肥力最关键的因素，国内学者对杉木人工林土壤化学性质的研究也十分重视[2-4]。森林土壤是保障森林健康状态的重要资源，对森林土壤特征的了解，可及时为森林健康经营提供依据。通过评价森林土壤的健康状态，可以预警、诊断森林生态系统的健康状况，对于正确指导森林经营管理和实现林业可持续发展具有重要意义[5]。杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.)Hook)作为我国南方主要造林针叶树种，种植区域广，在商品材生产中具有重要地位[6]。然而，近几十年来，由于高度的集约经营，伴随着某些不正确的森林经营以及育林措施，同时对土壤的投入较少，杉木人工林木材产量逐代下降[7-10]，森林退化与土壤肥力的衰退有密切联系[11]。鉴于此，地力衰退的问题在杉木人工林中表现突出，因此必须采取合理的技术措施，使土壤质量得到保持或提高，其中加强科学合理施肥是非常重要的技术措施，为了做到科学合理的施肥，了解现有林分土壤养分状况非常关键，因此，笔者以杉木主产区——将乐县的杉木人工林林地土壤为研究对象，研究土壤养分的空间变异程度，以期为杉木人工林的合理科学施肥提供依据，为杉木人工林的科学经营提供参考。

1 试验地概况

试验地位于福建省将乐国有林场，将乐县地处福建省西北部，117°05′—117°40′E、26°26′—27°04′N，属于中亚热带季风区，具有海洋性和大陆性气候特点，森林资源丰富，森林覆盖率达84.5%。境内地势复杂，以中、低山为主，平均坡度为27°，平均海拔258 m。年均气温18.7 ℃，年均降水量1669 mm。境内气候温和，夏季时间长，冬天较温暖，年无霜期273 d，生长期长。土壤以红壤为主，是杉木的主产区。

2 材料与方法

2.1 试验材料

充分考虑海拔、坡向、坡位、坡度等立地因子，共选取典型杉木样地18块，基本情况见表1。在每个样地上，设置1个70 cm深的土壤剖面，从地表开始，按0～5、5～10、10～20、20～30、30～40、40～50、50～60、60～70 cm分层取样，每层土壤取样500 g左右，装入布袋中，带回室内风干处理，用于化学性质分析[12]。共采集18个土壤剖面样本。

表1 样地基本信息

*：树种组成中杉为杉木，马为马尾松，火为火力楠，檫为檫树。

2.2 土壤养分因子的测定

各土壤因子的分析方法参照土壤农业化学分析方法[15]。土壤pH值采用pH酸度剂测定法，土壤有机质测定采用硫酸重铬酸钾氧化—容量法，土壤全氮测定采用硫酸钾—硫酸铜—硒粉消煮，定氮仪自动分析法，土壤全磷测定采用硫酸—高氯酸消煮—钼锑抗比色法，土壤有效磷测定采用氟化铵浸提—钼锑抗比色法，土壤全钾测定采用氢氟酸—高氯酸消煮火焰光度计法，土壤速效钾测定采用中性乙酸铵提取—火焰光度计法。

2.3 土壤养分的分级

由于0～20 cm土层的样本代表性较强、变化相对明显且取样方便，因此，本研究土壤养分的分级统计中，仅考虑0～20 cm土层的养分指标水平。分级标准依据福建省森林土壤养分含量等级指标[16]并结合将乐县林地地力的具体情况进行分级，详见表2。

表2 杉木人工林土壤养分分级情况

3 结果与分析

3.1 土壤养分因子的变异

3.1.1 土壤pH值 从表3可以看出，杉木人工林地土壤的pH值主要分布在2.97～4.01间，属于酸性土壤。通过分析不同样地之间各土层的变异系数，其值在4.64%～7.81%之间浮动，属弱度变异程度。从土壤垂直变化来看，土壤pH值在0～30 cm土层显著低于50～70 cm土层；土壤pH值在0～30 cm的土层范围内差异不显著，呈下降趋势，0～5 cm土层与5～10 cm土层之间的下降幅度较大，10～30 cm土层的pH值下降平缓，趋于稳定，在30～70 cm土层之间pH值是呈现上升趋势。

3.1.2 土壤有机质 杉木人工林地土壤有机质含量随土层深度增加而减小，从表4可以看出，表层0～5、5～10、10～20 cm土层间差异显著，30～70 cm土层间差异不显著。其中不同样地之间各表层0～5 cm土层土壤有机质的变化范围为29.73～50.42 g·kg-1，60～70 cm土层的变化范围仅为7.54～11.95 g·kg-1，不同样地之间各层次土壤有机质的变异系数一般在45%左右，属于中度变异程度。

表3 土壤pH值描述统计

*：括号内数据为标准误，同列不同字母为差异达显著水平(P<0.05 )。下同。

3.1.3 土壤氮素 从表5可以看出，土壤全氮的垂直分布同土壤有机质变化相似，表层0～5 cm土层土壤全氮平均含量最高为1.71 g·kg-1，不同土层的全氮平均含量均随土层深度的增加而降低，不同样地之间各层次土壤全氮的变异系数在33%～60%之间，属于中度变异程度。0～5 cm土层的土壤碱解氮平均含量最高，为150.98 mg·kg-1，土壤碱解氮平均含量随土层深度增加而减小，各层之间的差异不显著，不同样地之间各层碱解氮的变异系数在34%～55%之间，属于中度变异程度。

3.1.4 土壤磷素 由表6可以看出，从土壤全磷的垂直分布来看，表层0～5 cm土层土壤全磷平均含量为0.50 g·kg-1，且土壤全磷平均值随土层变化的差异不显著。就土壤速效磷而言，表层0～5 cm土层平均含量为1.76 mg·kg-1，除了10～20、60～70 cm土层外，各层间的差异不显著。不同样地之间土壤各层全磷的变异系数在26.01%～47.27%之间，而土壤速效磷的变异系数为36.16%～76.71%，土壤全磷的变异程度明显低于相同土层的速效磷。

表5 土壤氮素值描述统计

表6 土壤磷素值描述统计

3.1.5 土壤钾素 由表7可以看出，从垂直变化来看，不同土层土壤全钾平均含量均接近于18 g·kg-1，除10～20、30～40 cm土层外，其他各层之间的差异均不显著；而土壤速效钾则随土层深度增加而下降，表层0～5 cm土层土壤速效钾含量为174.45 mg·kg-1，含量最高，5～30 cm土层土壤速效钾含量大于150 mg·kg-1，其含量又显著大于其下层土壤，但30 cm土层以下土壤速效钾含量的差异不显著。不同样地之间土壤各层全钾含量的变异系数在1.71%～3.77%之间(除了30～40 cm土层外)，明显低于相应土层土壤速效钾的变异系数。

表7 土壤钾素值描述统计

3.2 杉木人工林地森林土壤养分含量的分级

依据福建省森林土壤养分等级标准对将乐杉木人工林地土壤进行等级划分。从表8可以看出，就土壤有机质而言，1级土壤的有机质含量在40 g·kg～1以上，调查结果显示有22.22%的土壤样地有机质含量分布在1级，2级土壤有机质含量在30～40 g·kg-1之间，有22.22%的土壤有机质含量达到2级，土壤有机质含量整体偏高；土壤全氮含量超过2 g·kg-1的属于1级，有11.11%的土壤样地是1级土壤，土壤全氮含量分布在1.0 g·kg-1以上的占到了83.33%，仅有16.67%的土壤样地全氮含量<1.0 g·kg-1；碱解氮含量超过150 mg·kg-1的1级土壤占到了44.44%，处于3级和4级的土壤仅占22.22%；土壤速效磷含量分布<5 mg·kg-1的都处在5级和6级土壤级别；土壤速效钾含量主要处于150～200 mg·kg-1的2级土壤级别。

表8 杉木人工林地0～20cm土层森林土壤养分分级情况

4 结论与讨论

通过以上分析可知，福建将乐杉木林地地力退化主要表现在土壤中磷肥含量的严重匮乏，以及氮素、有机质含量等偏低，因此为了使土壤质量得到保持或提高及森林的可持续经营，必须采取合理的技术措施，其中加强科学合理施肥是非常重要的技术措施，周德明等[20]研究认为，杉木林在幼龄林到中龄林阶段，土壤中水解氮、速效磷、速效钾的含量有所增加，从中龄林到成熟林，由于林木需要从土壤大量吸收，导致其含量减少，到成熟林时吸收量最大，因此，在杉木林经营过程中，可在杉木达到中龄林时适当配合施用氮磷肥，特别是磷肥。

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The Soil Nutrient Status of Chinese Fir Forest in Jiangle County，Fujian Province

FANG Lu-ming

(NationalForestFarmofJiangle，Jiangle353300，Fujian，China)

The 18 plots of typical Chinese fir plantation were selected at the Jiangle state-owned forest farm，and analysis the soil chemical properties.The result showed that，the Jiangle Chinese fir plantation soil present acidity；the content of total nitrogen and alkali solution nitrogen decreased significantly with the increase of soil depth；the vertical variation of total phosphorus and available phosphorus was not obvious，and the available phosphorus content was less than 5 mg·kg-1，the phosphorus deficiency was more serious；the degree of variation of total potassium in soil was significantly lower than that of available potassium in soil，potassium can meet the needs of tree growth.In the process of Chinese fir forest management，the reasonable application of nitrogen fertilizer is beneficial to maintain soil fertility，especially phosphate fertilizer.

Chinese fir plantation；soil nutrient status；soil pH

2015-10-08；

2015-11-11

林业公益性行业科研专项(林改后南方林地可持续经营关键技术研究与集成示范，201004008)；福建省科技重大专项专题(杉木优质种苗繁育技术及人工林高效培育技术，2012NZ0001-1)

方禄明(1973—)，男，福建将乐人，福建省将乐国有林场高级工程师，从事林木良种选育和森林培育工作。E-mail：fanglm323@sina.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.03.028

S791.27

A

1002-7351(2016)03-0138-06