洪澤湖古堰森林公園土壤理化性質(zhì)分析

宋衛(wèi)婷，張煥朝

(南京林業(yè)大學林學院，江蘇南京 210037)

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洪澤湖古堰森林公園土壤理化性質(zhì)分析

宋衛(wèi)婷，張煥朝*

(南京林業(yè)大學林學院，江蘇南京 210037)

[目的]揭示洪澤湖古堰森林公園內(nèi)土壤基本狀況，為公園植物配置和管理提供科學依據(jù)。[方法]該研究依據(jù)洪澤湖大堤地形及覆蓋植被的變化，在大堤兩側(cè)及壩頂公路兩側(cè)代表性地段設采樣點，挖取土壤剖面51個，采集土壤樣品并進行相關理化性質(zhì)分析。[結(jié)果]各項參數(shù)變異程度從大到小依次為土壤有機質(zhì)、有效磷、全氮、速效鉀、容重、pH，變異系數(shù)分別為116.72%、66.30%、61.36%、42.23%、11.65%、7.25%。研究區(qū)土壤pH在7.0～8.5的占86.27%；土壤全氮、有效磷含量在中等水平以上的分別占62.75%、64.58%；有機質(zhì)、速效鉀在中等水平以上的分別占35.42%、37.25%。大堤縱向土壤養(yǎng)分空間分布的隨機性較強，土壤容重及pH較穩(wěn)定。大堤橫向背水面一、二級階地土壤整體狀況優(yōu)于青坎平臺、公路旁土壤及背水面三級階地土壤。[結(jié)論]研究區(qū)土壤較緊實，大多呈弱堿性或堿性，土壤氮素、磷素供應屬中等水平，土壤有機質(zhì)，鉀素較缺乏。

土壤；理化性質(zhì);變異系數(shù)

隨著中國生態(tài)文明建設的推進，立足推進生態(tài)文明建設，正確處理經(jīng)濟發(fā)展與資源節(jié)約、環(huán)境保護的關系，努力建設山清水秀、環(huán)境優(yōu)美、生態(tài)安全、人與自然和諧相處的新型城市的壓力不斷增大[1-3]。洪澤湖古堰森林公園以其改善城市生態(tài)環(huán)境、豐富城市景觀、拉近人與自然距離、防洪避險等復合功能而受到日益關注[4-6]。樹種規(guī)劃與植物配置作為公園建設的重要內(nèi)容，需要以豐富而準確的土壤相關資料為基礎和前提[7-9]。為了更好地了解洪澤湖古堰森林公園的土壤性質(zhì)，該研究根據(jù)洪澤湖大堤地形及覆蓋植被的變化，在大堤兩側(cè)及壩頂公路兩側(cè)代表性地段設采樣點，挖土壤剖面,記錄剖面信息并采集土壤樣品。旨在通過對其土壤理化性質(zhì)的調(diào)查和分析, 揭示森林公園內(nèi)土壤基本狀況，為公園不同植物科學合理配置和管理提供依據(jù)，從而推動洪澤湖古堰森林公園的建設和發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況洪澤湖古堰森林公園位于江蘇省淮安市洪澤縣境內(nèi)，地處118°24′～119°9′ E，33°2′～34°24′ N，屬亞熱帶和暖溫帶過渡性地帶，具有季風性氣候特點。年平均氣溫14.9 ℃，年均降雨日為99 d。森林公園以洪澤湖大堤為軸線，呈南北走向，北起洪澤縣西順河鎮(zhèn)，南迄洪澤縣蔣壩鎮(zhèn)，全長61.1 km[10]。為了探討公園土壤養(yǎng)分分布的空間特征，筆者選擇大堤兩側(cè)及壩頂公路兩側(cè)土壤作為研究區(qū)域。

1.2 土樣采集與測定根據(jù)大堤地形及覆蓋植被的變化，在大堤兩側(cè)及壩頂公路兩側(cè)代表性地段設采樣點，挖取土壤剖面51個。觀察和記載剖面狀況后，在土壤表層(0～20 cm)采環(huán)刀樣，用保鮮膜包好及時帶回實驗室用于土壤容重的測定。同時，在垂直方向0～20、20～40、40～60 cm 3個不同深度自下而上分別取土壤樣品，帶回實驗室進行風干、粉碎、過篩混勻等處理以備土壤pH、土壤全氮、土壤有機質(zhì)、土壤有效磷、土壤速效鉀等指標的測定。

1.3 測定方法土壤容重：環(huán)刀法；pH：酸度計法(水土比2.5∶1)；全氮：半微量凱氏定氮法；有機質(zhì)：重鉻酸鉀-硫酸氧化法；有效磷：碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法；速效鉀：醋酸銨浸提—火焰光度計法。測定分析方法參照《土壤分析技術規(guī)范(第二版)》[11]。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法試驗結(jié)果統(tǒng)計分析采用Microsoft Excel 2010及SAS8.1統(tǒng)計軟件。參考《全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級標準》對研究區(qū)土壤狀況進行評價。

2 結(jié)果與分析

2.1 大堤土壤狀況評價與分析研究區(qū)土壤剖面調(diào)查資料表明，洪澤湖大堤兩側(cè)土壤多采用源自河底土和農(nóng)田土的客土堆積[12-13]，這使得洪澤湖大堤仍處于由人工生態(tài)系統(tǒng)向自然生態(tài)系統(tǒng)演化的初始階段，大堤兩側(cè)土壤還未呈現(xiàn)發(fā)育成熟的土壤剖面層次[14-16]。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果也表明，不同層次的土壤養(yǎng)分的垂向分布并未呈現(xiàn)顯著差異。因此，該研究只對表層土壤樣品(0～20 cm)進行養(yǎng)分水平空間分布分析。

各土壤養(yǎng)分參數(shù)的統(tǒng)計分析結(jié)果見表1。變異系數(shù)(CV)代表土壤參數(shù)空間變異性的大小。當|CV|≤10%時為弱變異性，10%<|CV|<100%時為中等變異性，|CV|≥100%為強變異性[17]。由表1可知，研究區(qū)土壤pH屬弱變異性參數(shù)，平均值為7.88，變幅為6.54～8.95，表明研究區(qū)土壤pH變化較小。土壤容重、土壤全氮、有效磷、速效鉀含量屬中等變異性參數(shù)，平均值分別為1.29 g/cm3、1.46 g/kg、16.33 mg/kg、98.57 mg/kg，變幅分別為0.91～1.55 g/cm3、0.07～3.51 g/kg、0.52～46.71 mg/kg、42.00～235.00 mg/kg，表明研究區(qū)土壤容重、土壤全氮、有效磷、速效鉀含量變化水平為中等。土壤有機質(zhì)含量平均值為19.34 g/kg，變幅為0.06～100.60 g/kg，表明研究區(qū)土壤有機質(zhì)含量變化較大，屬強變異性參數(shù)。

表1 研究區(qū)土壤理化性質(zhì)

統(tǒng)計量pH全氮g/kg有機質(zhì)g/kg有效磷mg/kg速效鉀mg/kg容重g/cm3平均值7.881.4619.3416.3398.571.29最大值8.953.51100.6046.71235.001.55最小值6.540.070.060.5242.000.91標準差(SD)0.570.9022.5810.8341.620.15變異系數(shù)∥%7.2561.36116.7266.3042.2311.65

統(tǒng)計可知待測樣品中土壤pH為7.0～8.5的占 86.27%，表明研究區(qū)土壤大多呈弱堿或堿性。待測樣品中土壤結(jié)構(gòu)過松的占樣品總數(shù)的5.88%，適宜的占31.37%，偏緊的占29.41%，緊實的占23.53%，過緊實的占9.80%。表明研究區(qū)土壤容重偏大，土壤較緊實，質(zhì)地較黏重。待測樣品中土壤全氮含量較豐富的占39.22%，中等水平的占23.53%，較缺乏的占37.25%，表明研究區(qū)土壤全氮含量屬中等水平。土壤有機質(zhì)含量平均值為19.34 g/kg，待測樣品中含量較豐富的占18.75%，中等水平的占16.67%，較缺乏的占64.58%，表明研究區(qū)土壤有機質(zhì)含量缺乏。待測樣品中土壤有效磷含量較豐富的占37.50%，中等水平的占27.08%，較缺乏的占35.42%，表明研究區(qū)土壤有效磷含量屬中等水平。土壤速效鉀含量平均值為98.57 mg/kg，待測樣品中含量較豐富的占9.80%，中等水平的占27.45%，較缺乏的占62.75%，表明研究區(qū)土壤速效鉀含量缺乏，鉀素供應水平較低[18-19]。

2.2 大堤縱向土壤狀況評價與分析研究區(qū)土壤各項理化指標隨大堤由南向北的空間變化趨勢如圖1所示。土壤pH在周橋大塘景點處(采樣點21)發(fā)生改變，表明從公園入口處至周橋大塘景點段土壤pH大多呈弱堿性，從周橋大塘景點向北5 km范圍內(nèi)土壤pH>8.5，土壤呈強堿性，其余地段土壤7.5

2.3 大堤橫向土壤狀況評價與分析大堤橫向地形起伏較大，迎水面多為1坡1臺，背水面多為3坡3臺，根據(jù)地形變化采樣點多分布在大堤迎水面與背水面代表性地段，所測各項指標數(shù)值見表2。由表2可知，迎水面及背水面土壤均呈弱堿或堿性。背水面一、二級階地土壤容重較適宜，其他部位土壤偏緊。迎水面青坎平臺土壤全氮含量豐富、其他養(yǎng)分含量中等偏低；迎水面壩頂公路旁土壤養(yǎng)分含量偏低；背水面一級階地速效鉀含量缺乏，其他養(yǎng)分含量中等偏高；背水面二級階地土壤養(yǎng)分含量均為中等偏高；背水面三級階地速效鉀含量豐富，其他養(yǎng)分均缺乏；背水面壩頂公路旁土壤各養(yǎng)分含量中等或缺乏。

表2 大堤橫向土壤理化性質(zhì)

項目pH全氮∥g/kg有機質(zhì)∥g/kg有效磷∥mg/kg速效鉀∥mg/kg容重∥g/cm3迎水面青坎平臺 7.461.6119.1614.9183.821.27壩頂公路旁7.930.9112.8412.4793.621.25背水面一級階地 7.532.0326.6418.6489.221.18二級階地 8.061.9022.7919.90112.621.23三級階地 7.851.361.9425.7874.641.44壩頂公路旁8.141.3324.7015.8064.001.36

3 結(jié)論

(1)統(tǒng)計分析表明洪澤湖古堰森林公園土壤pH屬弱變異性參數(shù)；土壤容重、土壤全氮、有效磷、速效鉀含量屬中等變異性參數(shù)，其中變異程度從大到小依次為有效磷、全氮、速效鉀、土壤容重；土壤有機質(zhì)含量屬強變異性參數(shù)。洪澤湖古堰森林公園土壤容重偏大，土壤較緊實，質(zhì)地較黏重；土壤呈弱堿或堿性；土壤全氮、有效磷含量屬中等水平，有機質(zhì)、速效鉀含量缺乏。

(2)空間變異分析表明土壤受客土回填影響，土壤養(yǎng)分沿大堤縱向空間分布的隨機性較強，而土壤容重及pH較為穩(wěn)定。由于受水分、熱量及人為活動的影響，土壤容重及各養(yǎng)分的分布沿大堤橫向呈現(xiàn)一定差異性。其中背水面一、二級階地土壤整體狀況優(yōu)于青坎平臺、公路旁土壤及背水面三級階地土壤。

(3)在進行洪澤湖古堰森林公園規(guī)劃特別是樹種規(guī)劃和植物配置時，要結(jié)合相關土壤狀況，科學合理規(guī)劃。

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Analysis of Physical and Chemical Properties of Guyan Forest Park Soil in Hongze

SONG Wei-ting, ZHANG Huan-chao

(College of Forestry, Nanjing Forestry University, Nanjing, Jiangsu 210037)

[Objective] To reveal the basic status of Guyan Forest Park soil in Hongze, and to provide scientific basis for plant configuration and management. [Method] This study sets sampling points in typical area on both sides of the dike and both sides of the road on the top of the dam, digs 51 soil profiles, collects soil samples and analyzes their physical and chemical properties. [Result] The results show that the degree of variation from high to low are soil organic matter, available P, TN, available K, bulk density, pH, respectively, 116.72%, 66.30%, 61.36%, 42.23%, 11.65% and 7.25%. In the researched area, the pH between 7.0 and 8.5 accounts for 86.27%; the TN and available phosphorus content above mid-level accounts for 62.75% and 64.58%; organic matter and available K above mid-level accounts for 35.42% and 37.25%. The randomness of the nutrients’ spatial distribution for the dike longitudinal is great, while soil bulk density and pH are stable. The general status of the soil in 1st and 2nd terraces of the lateral dorsal surface of the dike is better than the soil of upstream terrace, along the road and the 3rd terrace of dorsal surface. [Conclusion] The researched area soil is compact, mostly weak alkali or alkaline, which has mid-level nitrogen and phosphorus supply, but lacking of organic matter and k.

Soil; Physical and chemical properties; Coefficient of variation

江蘇省高校優(yōu)勢學科建設工程項目(PADP)。

宋衛(wèi)婷(1991-)，女，山西晉中人，碩士研究生，研究方向：林木營養(yǎng)與施肥。*通訊作者，教授，博士生導師，從事林木營養(yǎng)與施肥、人工林地力衰退與長期生產(chǎn)生產(chǎn)力維護等研究。

2015-02-02

S 714

A

0517-6611(2015)09-161-03