鼎湖山针阔叶混交林土壤酸度与土壤养分的季节动态.doc

鼎湖山针阔叶混交林土壤酸度与土壤养分的季节动态 刘 艳1, 2，周国逸1，褚国伟1，刘菊秀1＊，张倩媚1 1.中国科学院华南植物研究所，广东 广州 510650；2.中国科学院研究生院，北京 100039 摘要：研究了鼎湖山南亚热带森林演替系列中处于中间阶段的针阔叶混交林土壤的pH值、水解氮、速效磷、钾、交换性钙、镁等几种营养元素的含量现状及季节动态。结果表明：混交林土壤为强酸性土壤，表层（0~20 cm）土壤酸度高于中（20~40 cm）、下（40~60 cm）层土壤，0～40 cm土壤pH值具有明显的季节波动性。降雨、温度、凋落物、植物根系以及微生物的活动等因素可能是鼎湖山混交林土壤pH值季节动态变化的主要因素。除Ca外，在同一剖面内，表层土壤养分的含量明显高于中下层，而中下层之间相差不大，养分大多在冬季较高，随着季节变动（1，4，7，10月）呈下降趋势。 关键词：鼎湖山；针阔叶混交林；土壤酸度；土壤养分 中图分类号：S153.4 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2005）01-0081-05 森林土壤是森林生态系统中一个非常重要的组成部分，也一直是生态工作者研究的重点[1]。土壤酸化将加速元素的淋失，使土壤贫瘠化，导致森林衰亡，因此酸沉降影响下的森林土壤、植被状况一直倍受关注[2]。研究所在地鼎湖山自然保护区位于北回归线附近，具有独特的植被景观____地带性季风常绿阔叶林及其前期演替系列：马尾松林和针阔叶混交林[3]。对于不同的演替阶段，森林土壤的养分元素的分配格局是有差异的，有关酸沉降下鼎湖山季风林的土壤养分动态已有研究，但对于处于演替中间阶段、鼎湖山面积最大的森林生态系统____混交林土壤养分动态的专门研究却没有见报道[2, 4]。本文以酸沉降下混交林土壤为对象，研究土壤的酸度、养分含量现状及季节动态，为今后更系统、深入地研究该保护区的群落演替机制，土壤的演化机理和营养元素的生物地球化学循环提供一些素材。 1 试验地概况 鼎湖山自然保护区位于东经112°35′，北纬23°08′。面积1145 hm2，属南亚热带季风气候，年均温21.4 ℃，年均湿度为80％，年均降雨量约1927 mm，干湿季较明显，4～9月为雨季，10～3月为旱季。最冷月 （1月） 和最热月 （7月） 的平均温度分别为12.6 ℃和28.0 ℃[6]。土壤由泥盆纪厚层变质砂岩、砂页岩发育形成，主要土壤类型有赤红壤、红壤等。所研究的森林的土壤为赤红壤，并且都在东南坡，坡度30o～40o。 鼎湖山主要植被类型为季风常绿阔叶林、针阔叶混交林和马尾松林。本文研究的针阔叶混交林 （Coniferous and broad-leaved mixed forest） 位于保护区南部二宝峰山腰的过渡区，紧靠核心区，海拔200～400 m。该处原为人工种植的马尾松林，后因缺乏管理，先锋性的阔叶树逐渐侵入而成为针叶、阔叶混交林，是马尾松林向季风常绿阔叶林演替发展的一个过渡类型。林中的阔叶树主要有荷木、锥栗、藜蒴等。 2 材料与方法 2.1 土样采集 分别于1994年和1996年1、4、7、10月在针阔叶混交林中，每隔10 m随机设置样点各10个，每次共30个样。采样深度为0~20 cm，20~40 cm，40~60 cm三个层次。风干过2 mm筛，以供pH、水解性N、有效P、速效K、交换性Ca和Mg的测定。 2.2 分析方法 土样pH值用水土比为2.5:1测定。水解性N 用碱解蒸馏法，有效P用盐酸-氟化铵浸提-钼锑抗比色法测定。速效K和交换性Ca2+、Mg2+用乙酸铵浸提后分别用火焰光度法和原子吸收光谱法测定。 3 结果与分析 3.1 针阔叶混交林土壤酸度及其季节动态 图1为针阔叶混交林不同土壤层次的pH值随时间变化的趋势。可以看出，针阔叶混交林土壤整个剖面（0~60 cm）层pH值都小于4.5，可见它们都是强酸性土壤。而且土壤的酸度都是表层最高，随深度增加而逐渐减弱，这与以往测定的鼎湖山土壤pH值的变化趋势一致[2]。不同深度土壤pH值有不同的季节变动趋势：下层土壤（40～60 cm）pH值随时间而逐渐升高，上（0～20 cm）、中层（20～40 cm）土壤层酸度在七月又有所波动，但在十月回升到最高值。总的来说，土壤的酸度在不同的土壤层次和不同季节下的变化幅度都不是很大。 3.2 针阔叶混交林土壤养分含量状况及季节动态 图1 鼎湖山针阔叶混交林不同剖面层土壤pH值动态变化 （n=20,下同） Fig. 1 The dynamic of the pH values in different soil layers in the Coniferous and broad-leave mixed fores