黃興召，黃堅欽,，陳丁紅，呂健全，吳家森*

（1. 浙江農林大學 亞熱帶森林培育重點實驗室，浙江 臨安 311300；2. 浙江農林大學 林業(yè)與生物技術學院，浙江 臨安 311300；3. 浙江省臨安市農業(yè)技術推廣中心，浙江 臨安 311300）

山核桃（Carya cathayensis）為我國特有的高檔干果和木本油料植物，屬胡桃科山核桃屬植物，主要分布于浙、皖兩省交界的天目山區(qū)，總種植面積約8.67萬hm2。浙江省占全國山核桃總產(chǎn)量的70%以上，在主產(chǎn)區(qū)，農戶的山核桃收入占總收入的70%以上，是天目山區(qū)農民脫貧致富的主要經(jīng)濟樹種之一[1]。

土壤是植物生存的基礎，土壤的理化性質受光、熱、水、氣、植被、母巖等多種因素影響。地形影響土壤理化性質，不同的坡位和坡度，接受太陽的熱量情況不同，形成陽性土和陰性土[2]。地形的影響可以通過海拔絕對高度的變化表現(xiàn)出來，一般隨著海拔高度的增加，氣候變得更為冷濕，土壤的水熱條件和植被都因此而發(fā)生變化，所以山區(qū)土壤的分布和形成過程與海拔高度的變化有密切的關系，表現(xiàn)為不同的垂直地帶土壤有機質的礦化程度、土壤的機械組成以及微生物數(shù)量[3]等不同。崔衛(wèi)國[4]等人對湖南醴陵市土壤空間分布及其理化性質與地形因子的相互關系進行研究，表明隨著海拔高度的上升，土壤有機碳的累積、轉化等過程發(fā)生明顯的變化。

前人對山核桃和美國山核桃的繁育[5～6]、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)技術[7～12]等均做了較系統(tǒng)的研究，對林地土壤肥力[13～14]研究則較少。本文選擇土壤母質和經(jīng)營方式相對一致的山核桃林地，研究了不同垂直地帶山核桃林地土壤理化性質，闡明其存在的差異，為山核桃的種植、土壤培肥和可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

山核桃主要分布于浙、皖兩省交界的天目山區(qū)（29o ～ 31o N，118o ～ 120o E），年平均溫度 15 ～ 20℃，7 月平均溫度25 ～ 30℃，年降水量1 000 ～ 2 000 mm，降雨量集中在4－9月。山核桃分布在海拔50 ～ 1 200 m的丘陵山地，立地為震旦系—奧陶系不純碳酸鹽巖類，泥盆系砂礫巖類，侏羅系流紋質熔結凝灰?guī)r、凝灰熔巖等組成的火山巖類。土壤類型主要為油黃泥、黃紅泥、鈣質頁巖土、黃泥土。

2 研究方法

根據(jù)臨安市山核桃的海拔分布特征，對不同海拔山核桃林地進行初步調研的基礎上，從海拔200 ～ 800 m每隔100 m設置典型樣地各20個，共160個。典型樣地的選擇以坡度為25°左右的山核桃（樹齡30 ～ 40 a）純林，人為經(jīng)營措施相似，即每年2、5月中旬和11月下旬各施復合肥（N∶P2O5∶K2O = 15∶15∶15）0.5 kg/棵，果實采收前割刈林下雜灌，以利于山核桃采摘。

2008年7月14－24日，在選定的典型樣地上，按“S”型布點，分別采集5個點的表層（0 ～ 30 cm）土樣，將其混合，然后采用四分法分取樣品1 kg左右，帶回實驗室。對每個典型樣地土壤的理化性質進行單獨分析，分析方法為：土壤容重用環(huán)刀法；非毛管空隙持水量用酒精燃燒法；機械組成用比重計法；土壤 pH用酸度計法（水土比為 2.5:1.0）；有機質用硫酸—重鉻酸鉀外加熱法；水解氮采用堿解擴散法；有效磷用鹽酸氟化銨浸提-分光光度法；速效鉀用乙酸銨浸提—火焰光度法；有效硫采用硫酸鋇比濁法；有效硼采用沸水浸提—甲亞胺比色法；交換性鈣鎂采用乙酸銨浸提—原子吸收分光光度計法；有效鐵、錳、鋅、銅采用稀酸浸提—原子吸收分光光度計法[15]。

3 結果與分析

3.1 不同垂直地帶山核桃林地土壤物理性質比較

3.1.1 土壤容重和非毛管孔隙持水量 人為活動是影響土壤容重的重要因素[16]。不同海拔山核桃林地土壤非毛管孔隙持水量見圖1。

從圖1中可以看出，不同海拔山核桃林地土壤容重為1.14 ～ 1.25 g/cm3，海拔從200 m以下到500 m，土壤容量隨著海拔的升高而增加，而500 m以上則隨海拔高度增加而遞減，400 ～ 500 m時容重達到最大，說明該海拔人為活動較為頻繁，使得土壤被踩實，導致容重增大。

從圖1還可知，海拔從400 m開始，土壤非毛管孔隙持水量隨海拔升高而遞增，大于800 m時達最大值（203.65 t/hm2），這與土壤容重相反。通過SAS分析，不同海拔之間土壤容重差異不顯著，但土壤非毛管孔隙持水量呈極顯著差異。

3.1.2 土壤機械組成 不同海拔山核桃林地土壤石礫、砂粒、粉粒、粘粒含量見圖2。林地土壤石礫含量（＞2 mm）平均為10.90%，隨著海拔的增加而遞增。林地土壤砂粒、粉粒和粘粒平均含量分別為27.32%、51.35%、21.35%，不同海拔之間差異不明顯。土壤機械組成與其成土母質所含強抗性風化物的多少等有關[17]，從結果中可知，不同海拔山核桃林地土壤的母巖相對一致。

圖1 土壤容重、非毛管持水量與海拔的關系Figure 1 The correlation between bulk density, non-capillary water holding capacity in the soil with elevation

圖2 土壤石礫、砂粒、粉粒、粘粒含量與海拔的關系Figure 2 The correlation between gravel, sand, silt,clay content in the soil with elevation

圖3 土壤有機質、pH值與海拔的關系Figure 3 The correlation between organic matter,pH value of the soil with elevation

3.2 不同垂直地帶山核桃林地土壤化學性質比較

3.2.1 土壤有機質和 pH值 土壤有機質是土壤中各種營養(yǎng)元素的重要來源，是土壤微生物必不可少的碳源和能源，所以土壤有機質含量的多少是土壤肥力高低的重要化學指標。不同海拔山核桃林地土壤有機質含量見圖3。從圖3可知林地土壤有機質含量為28.09 ～ 47.59 g/kg，平均值為33.74 g/kg，隨著海拔高度的增加，土壤有機質含量也提高，海拔小于200 m的為28.09 g/kg，大于800 m則遞增至47.59 g/kg。這與呂貽忠[18]研究的百花山山地土壤中有機質的垂直分布規(guī)律相似，主要是隨著海拔高度的升高，氣溫下降，微生物的分解速度減慢和礦化作用減弱，從而使有機質含量較高。

土壤 pH隨著海拔高度的增高而下降，土壤酸性增強。海拔小于200 m，土壤pH值為6.08，而 200 ～ 800 m，pH值為5.0 ～ 6.0，大于800 m，pH值則降為4.71。這與傅華[19]的研究結果相似，即山核桃林地土壤有機質隨著海拔的升高遞增，pH值則隨海拔的升高而降低。

3.2.2 土壤速效養(yǎng)分 土壤中的N、P、K的含量代表著土壤的肥力，土壤速效養(yǎng)分是山核桃直接可以利用的養(yǎng)分，與海拔有一定的聯(lián)系，同時受人為施肥等經(jīng)營措施的影響[20]。

土壤水解氮在一定程度上代表土壤的供氮水平，特別是可以看出土壤中有機質的生物積累和分解作用的相對強弱[21]。從圖4可知，山核桃林地不同海拔土壤水解氮含量平均達198.08 mg/kg，不同海拔土壤水解氮含量差異不大。

速效鉀是當季土壤供鉀能力的肥力指標，圖 4顯示不同海拔山核桃林地的土壤速效鉀含量平均達 105.00 mg/kg，海拔在400 ～ 700 m時含量較高，超過110 mg/kg，當海拔低于400 m或高于700 m，其含量均減小。

土壤有效磷含量可表征土壤的供磷狀況和指導磷肥施用，也是診斷土壤有效肥力的指標之一，圖5不同海拔山核桃林地土壤有效磷含量平均為4.98 mg/kg，海拔在500 ～ 700 m土壤含量較高，其值超過8.0 mg/kg，當海拔低于500 m或高于700 m，其含量均逐漸減小。

圖4 土壤速效鉀、水解氮含量與海拔的關系Figure 4 The correlation between K, N content in the soil with elevation

圖5 土壤有效磷、有效硫含量與海拔的關系Figure 5 The correlation between P, S content in the soil with elevation

土壤有效硫與 K＋結合，有利于K的吸收，從而有利于土壤的肥力。從圖5可知，不同海拔山核桃林地土壤有效硫含量平均為25.97 mg/kg，在大于800 m時達到最大。

3.2.3 土壤微量元素 土壤中的微量元素對植物的生長是很有必要的，從表1可以看出，不同海拔山核桃林地土壤微量元素平均含量排序為錳 ＞鐵 ＞ 鈣 ＞ 鎂 ＞ 鋅 ＞ 銅 ＞ 硼。林地土壤微量元素隨海拔變化規(guī)律不明顯，這與婁翼來等[22]研究植煙土壤有效態(tài)微量元素空間變異及分布特征相似。

有效錳含量平均為47.48 mg/kg，隨著海拔的變化，錳含量為34 ～ 62 mg/kg。在海拔小于200 m時最大，為61.31 mg/kg，700 ～ 800 m時最小，為34.16 mg/kg，有效鐵含量平均為19.16 mg/kg，隨海拔的升高，鐵含量波動幅度不大，海拔在500～ 600 m時，達到最大值（24.21 mg/kg），在300～ 400 m時，達到最?。?4.65 mg/kg）。交換性鈣含量平均為16.01 mg/kg，海拔在400 ～ 500 m時鈣含量達到21.77 mg/kg，其他海拔鈣含量均在20.00 mg/kg之下。交換性鎂含量平均為 2.47 mg/kg，小于200 m時為最大（3.61 mg/kg），300 ～ 400 m時，其含量為最小（2.10 mg/kg）。有效鋅含量平均為1.80 mg/kg，隨著海拔高度的不同，鋅含量變化的幅度不大，沒有明顯差異。有效銅含量平均為1.11 mg/kg，海拔小于600 m時，其含量基本上都在1.00 mg/kg以上，而海拔大于600 m時，其含量都小于1.00 mg/kg。有效硼含量平均為1.31 mg/kg。

表1 不同海拔山核桃林地土壤中微量元素含量比較Table 1 Comparison on trace elements of the tested soil at different elevations

4 結論

不同海拔山核桃林地土壤容重介于1.14 ～ 1.25g/cm3，其中海拔400 ～ 500 m土壤容重最大，而非毛管孔隙持水量則最小，不同海拔之間土壤容重差異不顯著，但土壤非毛管空隙持水量呈極顯著差異。

不同海拔山核桃林地土壤石礫含量（＞ 2 mm）平均為10.90%，隨著海拔的增加而遞增。土壤砂粒、粉粒和粘粒含量平均分別為27.32%、51.35%、21.35%，不同海拔之間差異不明顯。

山核桃林地土壤有機質含量平均為33.74 g/kg，隨著海拔的升高，土壤有機質含量也提高，海拔小于200 m為28.09 g/kg，大于800 m則遞增至47.59 g/kg。

土壤pH隨著海拔高度的增高而下降，土壤酸性增強。小于200 m，土壤pH值為6.08；200 ～ 800 m，pH值為5.0 ～ 6.0；大于800 m，pH值則降為4.71。

山核桃林地土壤水解氮、速效鉀、有效磷、有效硫含量平均為198.08、105.00、4.98、25.97 mg/kg，人工施肥等人為經(jīng)營措施是耕作土壤速效養(yǎng)分的重要來源，因而不同海拔之間差異不大。

山核桃林地土壤交換性鈣、鎂和有效硼、鐵、錳、鋅、銅的平均含量分別為16.01、2.47、1.31、19.16、47.48、1.80、1.11 mg/kg，不同海拔之間差異不明顯。

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