細(xì)沙粒>粗粉粒>黏粒>細(xì)粉粒≈中粉粒。其中武功山的土壤以粗沙粒、粗粉粒和細(xì)粉粒占多數(shù),武功山山地草甸土屬于壤土,沙粒、粉粒和黏粒含量適中,通氣透"/>
袁穎丹++李志++郭曉敏
摘要:采用密度計(jì)法研究了武功山山地草甸土壤不同土層、不同海拔高度和不同干擾程度的土壤機(jī)械組成特征。結(jié)果表明,武功山山地草甸土壤機(jī)械組成分布大致為粗沙粒>細(xì)沙粒>粗粉粒>黏粒>細(xì)粉?!种蟹哿!F渲形涔ι降耐寥酪源稚沉?、粗粉粒和細(xì)粉粒占多數(shù),武功山山地草甸土屬于壤土,沙粒、粉粒和黏粒含量適中,通氣透水,保水保溫性能都較好,且養(yǎng)分含量高。
關(guān)鍵詞:土壤機(jī)械組成;土層;海拔高度;干擾程度;武功山山地草甸
中圖分類號(hào):S159.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):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,這些不同的粒級(jí)混合a一起表現(xiàn)出的土壤粗細(xì)狀況,稱土壤機(jī)械組成[1]。土壤機(jī)械組成決定著土壤的物理、化學(xué)和生物特性,并且影響著土壤水分、空氣和熱量運(yùn)動(dòng),也影響?zhàn)B分的轉(zhuǎn)化,還影響土壤結(jié)構(gòu)類型。因此,研究土壤的機(jī)械組成對(duì)于指導(dǎo)土地施肥與改良都具有重要的意義[2]。
山地草甸生態(tài)系統(tǒng)具有保持水土、涵養(yǎng)水源等生態(tài)功能,在養(yǎng)分循環(huán)和全球氣候變化中具有重要作用[3,4]。江西省武功山是中國(guó)南方地區(qū)最大的連續(xù)性亞熱帶山地草甸分布區(qū),近年來(lái)隨著旅游事業(yè)的迅猛發(fā)展和人類活動(dòng)的加劇,使脆弱的山地草甸受到嚴(yán)重的干擾,造成了一定程度的生態(tài)破壞[5],本研究以武功山4個(gè)不同海拔的山地草甸土壤為研究對(duì)象,研究武功山的土壤機(jī)械組成特征,對(duì)于改良武功山受干擾的山地草甸土壤提供基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
江西武功山位于羅霄山脈北段,為贛江水系和湘江水系的分水嶺(114°10′-114°17′E,27°25′-27°35′N),屬于低緯度亞熱帶季風(fēng)氣候,氣候溫和,四季分明,年平均氣溫14~16 ℃,夏季最高溫度為23 ℃,年均日照時(shí)間為1 580~1 700 h,年平均蒸發(fā)量1 360~1 700 mm,年平均濕度70%~80%,年均降雨量為1 350~1 570 mm。武功山巖石主要由花崗巖、片麻巖構(gòu)成;主峰白鶴峰(金頂)海拔1 918.3 m[6,7]。土壤是山地草甸土,由于枯枝落葉豐富以及積水、低溫等因素,有機(jī)物腐爛分解緩慢,土層淺薄,色澤黝黑,干后成塊。在中國(guó)華東植被區(qū)劃中具有重要地位,山體垂直,海拔較高,且山勢(shì)陡峻,導(dǎo)致氣候、土壤、植被的垂直地帶性分異明顯,具典型的山地草甸植被類型[8]。在天然草地上,主要有禾本科的野古草(Arundinella anomala)、芒類(Miscanthus sinensis)、茅根(Perotis indica)等,還有少量蓼科(Polygonaceae)、薔薇科(Rosaceae)、唇形科(Labiatae)和十字花科(Cruciferae)植物。
1.2 取樣方法
2014年7月進(jìn)行樣地設(shè)置和土樣采集,選取4個(gè)不同海拔(1 900、1 800、1 700和1 600 m),并在每一個(gè)海拔上設(shè)置兩個(gè)不同的處理,分別為無(wú)干擾(CK)和退化(TH)。在每一種干擾程度上隨機(jī)設(shè)置3個(gè)10 m×10 m的小樣方,對(duì)每一個(gè)樣方的土壤分兩層(0~20 cm和20~40 cm)進(jìn)行多點(diǎn)采樣,共16個(gè)土樣,去除土壤中的植物根系和沙礫,帶回實(shí)驗(yàn)室,然后風(fēng)干、磨碎、過(guò)篩、保存。
1.3 測(cè)定方法
按照森林土壤的顆粒組成測(cè)定方法,對(duì)<1 mm篩孔的土樣用密度計(jì)法進(jìn)行測(cè)定[9],最終劃分為7個(gè)等級(jí):粗沙粒(0.25~1.00 mm)、細(xì)沙粒(0.05~0.25 mm)、粗粉粒(0.01~0.05 mm)、中粉粒(0.005~0.010 mm)、細(xì)粉粒(0.001~0.005 mm)、黏粒(<0.001 mm)、物理性黏粒(<0.01 mm)。
1.4 數(shù)據(jù)分析
采用Microsoft Office 2013和SPSS21.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,用SigmaPlot12.5進(jìn)行圖形繪制。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同土層深度土壤機(jī)械組成特征
由圖1可知,對(duì)于其他粒徑來(lái)說(shuō),只有黏粒所占比重是上層土壤明顯高于下層土壤,可以看出黏粒聚于上層土壤之中。而在粗沙粒、細(xì)沙粒、粗粉粒和中粉粒中,雖然規(guī)律有點(diǎn)不均,但是下層土所占比重還是大于上層土,其原因就是由于武功山海拔高,土壤層比較薄,巖石和礫石大多于地下30 cm處便能挖到。所以在粒徑大的土壤顆粒中,下層土明顯高于上層土。從整體來(lái)看,武功山的土壤以粗沙粒、粗粉粒和細(xì)粉粒占多數(shù),其土壤屬于壤土,沙黏適中,充氣孔隙與持水孔隙比例恰當(dāng),通透性良好,蓄水保肥性強(qiáng),養(yǎng)分含量豐富[10]。
2.2 不同海拔高度土壤機(jī)械組成特征
由圖2可知,從海拔高度而言武功山山地草甸土壤機(jī)械組成分布大致為粗沙粒>細(xì)沙粒>粗粉粒>黏粒>細(xì)粉?!种蟹哿!=?jīng)方差分析結(jié)果得出,在海拔1 700 m中粗沙粒和細(xì)沙粒差異比較顯著,而在粗粉粒、中粉粒和細(xì)粉粒中并無(wú)顯著差異,在海拔 1 900 m中黏粒的差異比較顯著。在受人為干擾的土壤中,海拔1 900 m未退化粒徑所占比重均大于退化所占比重,這說(shuō)明1 900 m海拔為游客集中區(qū),往來(lái)游客眾多,會(huì)攜帶走部分土壤,退化區(qū)所占比重也就越來(lái)越小。而在其他海拔中,都并非是游人密集區(qū),所呈現(xiàn)出來(lái)的結(jié)果并沒有海拔1 900 m那么顯著,尤其是在海拔1 800 m。
2.3 不同干擾程度土壤機(jī)械組成特征
由圖3可知,從干擾而言武功山山地草甸土壤機(jī)械組成分布大致為粗沙粒>細(xì)沙粒>粗粉粒>黏粒>細(xì)粉?!种蟹哿!T谕嘶莸橥寥乐兴急戎剌^大的粗沙粒、細(xì)沙粒和粗粉粒均是下層土大于上層土,說(shuō)明草甸土壤受人為干擾影響較大。
3 小結(jié)與討論
1)從不同土層、不同海拔高度以及不同干擾程度來(lái)看,武功山山地草甸土壤機(jī)械組成分布大致為粗沙粒>細(xì)沙粒>粗粉粒>黏粒>細(xì)粉?!种蟹哿?。從不同土層來(lái)看只有黏粒所占比重是上層土壤明顯高于下層土壤,可以看出黏粒聚于上層土壤之中。而在粗沙粒、細(xì)沙粒、粗粉粒和中粉粒中,雖然規(guī)律有點(diǎn)不均,但是下層土所占比重還是大于上層土。
2)在游客集中區(qū),山地草甸土的機(jī)械組成與其他海拔的土壤機(jī)械組成具有顯著區(qū)別,說(shuō)明人為干擾因素對(duì)武功山山地草甸土的機(jī)械組成還是帶來(lái)了一定的影響。而在退化草甸土壤中所占比重為大的粗砂粒、細(xì)砂粒和粗粉粒均是下層土大于上層土,說(shuō)明草甸土壤受人為干擾影響較大。
3)經(jīng)過(guò)武功山山地草甸土壤機(jī)械組成分析得出,武功山山地草甸土壤屬于壤土,砂粒、粉粒和粘粒含量適中,通氣透水,保水保溫性能都較好,且養(yǎng)分含量高,適宜耕種。只是武功山山地草甸土目前已經(jīng)呈現(xiàn)出受人為干擾的影響,應(yīng)進(jìn)行規(guī)劃與保護(hù),并合理利用土壤,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
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