武功山山地草甸土壤机械组成特征研究

袁颖丹++李志++郭晓敏

摘要：采用密度计法研究了武功山山地草甸土壤不同土层、不同海拔高度和不同干扰程度的土壤机械组成特征。结果表明，武功山山地草甸土壤机械组成分布大致为粗沙粒>细沙粒>粗粉粒>黏粒>细粉粒≈中粉粒。其中武功山的土壤以粗沙粒、粗粉粒和细粉粒占多数，武功山山地草甸土属于壤土，沙粒、粉粒和黏粒含量适中，通气透水，保水保温性能都较好，且养分含量高。

关键词：土壤机械组成；土层；海拔高度；干扰程度；武功山山地草甸

中图分类号：S159.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）21-5532-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.21.022

Study on Soil Mechanical Composition Characteristics of

Mountain Meadows in Wugong Mountain

YUAN Ying-dan，LI Zhi，GUO Xiao-min

（Forestry College， Jiangxi Agricultural University， Nanchang 330045， China）

Abstract： The characteristics of soil mechanical composition of Wugong mountain meadows soil in different soil layers， different altitude height and different levels of disturbance were studied by density meter method. The results showed that the distribution of soil mechanical composition in Wugong mountain meadows was roughly sequenced by coarse Sand， fine sand， coarse silt， clay， fine powder， and powder particle. The soil of mountain meadows in Wugong mountain were majority of coarse sand and coarse silt particle and fine particle， and it belonged to loam soil which with moderate content of sand， silt and clay. The soil had good aeration and water permeability， and high nutrient content. But， as a tourist area， the mountain meadow in Wugong mountain should be reasonable managed and protected.

Key words： soil mechanical composition； soil； altitude； interference degree； Wugong Mountain meadow

土壤是由大小不同的土粒按不同的比例組合而成的，这些不同的粒级混合a一起表现出的土壤粗细状况，称土壤机械组成[1]。土壤机械组成决定着土壤的物理、化学和生物特性，并且影响着土壤水分、空气和热量运动，也影响养分的转化，还影响土壤结构类型。因此，研究土壤的机械组成对于指导土地施肥与改良都具有重要的意义[2]。

山地草甸生态系统具有保持水土、涵养水源等生态功能，在养分循环和全球气候变化中具有重要作用[3，4]。江西省武功山是中国南方地区最大的连续性亚热带山地草甸分布区，近年来随着旅游事业的迅猛发展和人类活动的加剧，使脆弱的山地草甸受到严重的干扰，造成了一定程度的生态破坏[5]，本研究以武功山4个不同海拔的山地草甸土壤为研究对象，研究武功山的土壤机械组成特征，对于改良武功山受干扰的山地草甸土壤提供基础性的数据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

江西武功山位于罗霄山脉北段，为赣江水系和湘江水系的分水岭（114°10′-114°17′E，27°25′-27°35′N），属于低纬度亚热带季风气候，气候温和，四季分明，年平均气温14～16 ℃，夏季最高温度为23 ℃，年均日照时间为1 580～1 700 h，年平均蒸发量1 360～1 700 mm，年平均湿度70%～80%，年均降雨量为1 350～1 570 mm。武功山岩石主要由花岗岩、片麻岩构成；主峰白鹤峰（金顶）海拔1 918.3 m[6，7]。土壤是山地草甸土，由于枯枝落叶丰富以及积水、低温等因素，有机物腐烂分解缓慢，土层浅薄，色泽黝黑，干后成块。在中国华东植被区划中具有重要地位，山体垂直，海拔较高，且山势陡峻，导致气候、土壤、植被的垂直地带性分异明显，具典型的山地草甸植被类型[8]。在天然草地上，主要有禾本科的野古草（Arundinella anomala）、芒类（Miscanthus sinensis）、茅根（Perotis indica）等，还有少量蓼科（Polygonaceae）、蔷薇科（Rosaceae）、唇形科（Labiatae）和十字花科（Cruciferae）植物。

1.2 取样方法

2014年7月进行样地设置和土样采集，选取4个不同海拔（1 900、1 800、1 700和1 600 m），并在每一个海拔上设置两个不同的处理，分别为无干扰（CK）和退化（TH）。在每一种干扰程度上随机设置3个10 m×10 m的小样方，对每一个样方的土壤分两层（0～20 cm和20～40 cm）进行多点采样，共16个土样，去除土壤中的植物根系和沙砾，带回实验室，然后风干、磨碎、过筛、保存。

1.3 测定方法

按照森林土壤的颗粒组成测定方法，对<1 mm筛孔的土样用密度计法进行测定[9]，最终划分为7个等级：粗沙粒（0.25～1.00 mm）、细沙粒（0.05～0.25 mm）、粗粉粒（0.01～0.05 mm）、中粉粒（0.005～0.010 mm）、细粉粒（0.001～0.005 mm）、黏粒（<0.001 mm）、物理性黏粒（<0.01 mm）。

1.4 数据分析

采用Microsoft Office 2013和SPSS21.0進行数据统计分析，用SigmaPlot12.5进行图形绘制。

2 结果与分析

2.1 不同土层深度土壤机械组成特征

由图1可知，对于其他粒径来说，只有黏粒所占比重是上层土壤明显高于下层土壤，可以看出黏粒聚于上层土壤之中。而在粗沙粒、细沙粒、粗粉粒和中粉粒中，虽然规律有点不均，但是下层土所占比重还是大于上层土，其原因就是由于武功山海拔高，土壤层比较薄，岩石和砾石大多于地下30 cm处便能挖到。所以在粒径大的土壤颗粒中，下层土明显高于上层土。从整体来看，武功山的土壤以粗沙粒、粗粉粒和细粉粒占多数，其土壤属于壤土，沙黏适中，充气孔隙与持水孔隙比例恰当，通透性良好，蓄水保肥性强，养分含量丰富[10]。

2.2 不同海拔高度土壤机械组成特征

由图2可知，从海拔高度而言武功山山地草甸土壤机械组成分布大致为粗沙粒>细沙粒>粗粉粒>黏粒>细粉粒≈中粉粒。经方差分析结果得出，在海拔1 700 m中粗沙粒和细沙粒差异比较显著，而在粗粉粒、中粉粒和细粉粒中并无显著差异，在海拔 1 900 m中黏粒的差异比较显著。在受人为干扰的土壤中，海拔1 900 m未退化粒径所占比重均大于退化所占比重，这说明1 900 m海拔为游客集中区，往来游客众多，会携带走部分土壤，退化区所占比重也就越来越小。而在其他海拔中，都并非是游人密集区，所呈现出来的结果并没有海拔1 900 m那么显著，尤其是在海拔1 800 m。

2.3 不同干扰程度土壤机械组成特征

由图3可知，从干扰而言武功山山地草甸土壤机械组成分布大致为粗沙粒>细沙粒>粗粉粒>黏粒>细粉粒≈中粉粒。在退化草甸土壤中所占比重较大的粗沙粒、细沙粒和粗粉粒均是下层土大于上层土，说明草甸土壤受人为干扰影响较大。

3 小结与讨论

1）从不同土层、不同海拔高度以及不同干扰程度来看，武功山山地草甸土壤机械组成分布大致为粗沙粒>细沙粒>粗粉粒>黏粒>细粉粒≈中粉粒。从不同土层来看只有黏粒所占比重是上层土壤明显高于下层土壤，可以看出黏粒聚于上层土壤之中。而在粗沙粒、细沙粒、粗粉粒和中粉粒中，虽然规律有点不均，但是下层土所占比重还是大于上层土。

2）在游客集中区，山地草甸土的机械组成与其他海拔的土壤机械组成具有显著区别，说明人为干扰因素对武功山山地草甸土的机械组成还是带来了一定的影响。而在退化草甸土壤中所占比重为大的粗砂粒、细砂粒和粗粉粒均是下层土大于上层土，说明草甸土壤受人为干扰影响较大。

3）经过武功山山地草甸土壤机械组成分析得出，武功山山地草甸土壤属于壤土，砂粒、粉粒和粘粒含量适中，通气透水，保水保温性能都较好，且养分含量高，适宜耕种。只是武功山山地草甸土目前已经呈现出受人为干扰的影响，应进行规划与保护，并合理利用土壤，保护生态环境。

参考文献：

[1] 贾三春，徐延文.土壤环境机械组成特征及其分布规律[J].中国环境监测，1997（3）：24-26.

[2] 王 硕，刘永兵，王利军，等.永定河河滨带土壤机械组成特征及异质性分析[J].安徽农业科学，2011，39（8）：4653-4656.

[3] 邹丽华.武功山风景名胜区生态旅游开发及容量研究[D].南昌：江西农业大学，2012.

[4] 王启兰，王 溪，曹广民，等.青海省海北州典型高寒草甸土壤质量评价[J].应用生态学报，2011，22（6）：1416-1422.

[5] 秦胜金，刘景双，王国平.影响土壤磷有效性变化作用机理[J].土壤通报，2006，37（5）：1012-1016.

[6] 赵晓蕊，郭晓敏，张金远，等.武功山山地草甸生态系统土壤无机磷垂直地带性分布特征[J].草业科学，2014，31（9）：1610-1617.

[7] 黄尚书.武功山退化草甸生态系统磷素研究[D].南昌：江西农业大学，2014.

[8] 陈 煦.武功山退化山地草甸土壤活性有机碳研究[D].南昌：江西农业大学，2014.

[9] 杨乐苏，于 彬.比重计法测定酸性土壤机械组成的方法改进[J].河南林业科技，2005，25（3）：43-44，52.

[10] 张保刚，梁慧春.草地土壤机械组成研究综述[J].辽宁农业科学，2009（6）：38-41.