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1、不同植被条件下的土壤腐殖质含量分析第2期(总第92期)重庆林业科技JOURNALOFCHONGQINGmRESTRYSCIENCEANDTECHNOLOGY15不同植被条件下的土壤腐殖质含量分析张山张岩陈道静(1重庆市合川区林业局科技推广中心;2重庆市林业科学研究院)摘要:对重庆市垫江县坪山镇界枫河流域源头四种典型的植被条件下土壤腐殖质含量进行研究分析,结果表明:土壤表层腐殖质含量较高,随着土壤深度的增加,腐殖质含量逐渐减少,腐殖质含量以腐殖质层为高;胡敏酸的含量随土层的深度加深而逐渐减小.而富里酸的含量随土层的深度加深而逐渐增大;土壤剖面中的胡富酸比值除了表层外均小于1,说明除表层外土壤腐殖
2、质组成中富里酸占优势.关键词:腐殖质含量;腐殖质组分AnalysisofHumusContentofSoilUnderDifferentVegetationAbstract:BasedontheresearchandanalysisofhumuscontentofsoilunderfourtypicalvegetationinthesourceofJiefengheWatershed,whichisLocatedonthePingshanTowninDianjiangdistrictinChongqing,resultsshowthat:Thehumuscontentoftoplayerofs
3、oilisrelativelyhigh,andthehumuscontentreducesgraduallywiththeincreaseofthesoildepth,andthehumuscontentofhumuslayerishighest;Thehumicacidcontentreducesgraduallywiththeincreaseofthesoildepth,butthefulvicacidscontentbecomesbeingrich;Theratiobetweenhumicacidandfulvicacidsofthesectionsofsoilissmallerthan
4、onebesidestoplayer,anditprovesfulvicacidspreponderatesinhumuscomponentofsoilbesidestoplayer.Keywords:Humuscontent;Humuscomponent1引言在全球生态环境中,土壤所构成的土壤圈是最活跃最富生命力的圈层之一脚.土壤腐殖质在生物圈中起着巨大的作用.作为土壤肥力的基本要素,特别是自然土壤肥力的基本要素,腐殖质的含量和特征有着重要的作用.土壤腐殖质作为土壤的组成物质,其物理化学性质是土壤抗侵蚀能力的重要方面.土壤腐殖质是土壤有机质的主要成分,占土壤有机质总量的50%一60%圆.它主
5、要是土壤微生物作用于外来有机质分解并合成的一类复杂的高分子有机化合物.Wershaw和Pinckney究发现腐殖质包含有植物组织的降解产物,因而生长环境和植被的不同使腐殖质的组成存在很大的差异嘲.本文以重庆市垫江县坪山镇界枫河流域源头典型的不同植被条件下的森林土壤为对象,研究土壤腐殖质的特性,以期为进一步了解不同森林生态系统中土壤的特征,为生态环境的恢复提供科学的依据.2研究方法2.1土样采集2005年7月在界枫河小流域源头进行封禁治理的森林选取暗针叶林,针阔混交林,暗针叶林林窗下箭竹林,山桃林,下有代表性的土壤剖面,划分土壤作者简介:张山(1966-),男,林业工程师,主要从事林业科技推广工
6、作.16重庆林业科技JOURNALOFCHONGQING月9REs豫lrSCIENCEANDTECHNOLOGY第2期(总第92期)层次,从上到下依次是:腐殖质层,淀积层,母质层,分别在剖面各层次中间部位采集1Kg左右的样品,风干备用.供试土壤样品特征见表1.表1供试土壤样品特征植被情况土样号海拔m)土层深度cm)取样数注:供试土壤是板岩母质上发育的淋溶土纲山地褐土类2.2土壤腐殖质组分的测定土壤胡敏酸组分和富里酸组分的测定按丘林法41,略去用酒精苯混合溶液处理土壤这一步.土壤脱钙后,按照水:土=10:1的比例加入0.1N的NaOH溶液.用玻璃棒充分搅动后所有样品均放置16h.然后加入结晶Na
7、2SO搅拌,15min后进行离心,离心结束后将溶液收集到同一三角瓶中.如此反复操作,直到提取液O.02NNaOH溶液的颜色接近无色为止.经上面处理过的离心管中的土壤按水:土=10:1的比例加入1N的H2sO充分搅拌后放置16h,离心,吸出清液,然后用蒸馏水洗涤土壤中残留的H:SO,3次.经过酸处理的土壤样品,按水:土=10:1的比例加入O.1N的NaOH溶液,充分搅拌后放置16h后加入结晶Na2SO搅拌,15rain后进行离心,离心结束后将溶液收集到干净三角瓶中,然后以0.02NNaOH溶液浸提直到溶液颜色接近无色为止.此步骤地酸碱交替处理土壤样品直到0.1N的NaOH溶液仅略有颜色为止.3结
8、果分析与讨论3.1腐殖质含量结果分析由表2可见,腐殖质含量以第一层为高,其中以针阔混交林的胡富酸总量最高(5.47%),这是由于针阔混交林中,植物种类繁多,大量的枯枝落叶及其它植物残体均以有机质的形式进入土壤,而且有机质在低温,潮湿的条件下腐殖化,腐殖质大量积累所致.山桃林位于阳坡,水分条件没有针阔混交林好,所以其第一层的腐殖质总量较针阔混交林低.暗针叶林林窗下箭竹林和暗针叶林虽然水分条件较山桃林好,但较之山桃林落地的生物量小,因此两者的腐殖质含量较低.3.2腐殖质组分结果分析按丘林法所测定的组分中,有胡敏酸1,富里酸1,胡敏酸3,富里酸3这4种组分.胡敏酸1较多,占胡敏酸总量的66%90%,
9、胡敏酸2则没有,富里酸3较多,占富里酸总量的51%86%,富里酸2则没有.从以上几种酸的化学特性上考虑,胡敏算1和胡敏酸2的化学组成和性质有差异,胡敏酸2的移动性大,可以与Ca结合而沉淀;胡敏酸1含水较多,不溶于水,并且移动性小,不能与ca结合而能与三氧化物结合而沉淀.由于研究地处于流域的源头,加之海拔较高,所以林内气温较低,湿度较大,地表堆积了较厚的枯枝落叶层,渗水性强并富含单宁和树枝类物质,土壤水分含量高,不利于胡敏酸1的脱水,加之土壤的淋溶强烈,土壤中盐基缺乏,不能为胡敏酸2提供足够的Ca,所以胡敏酸2几乎为0.富里算2含量为0也是同样道理.胡敏酸3的含量也随土层的土壤剖面的加深而逐渐减
10、少,胡敏酸是与粘粒或稳固的二三氧化物结合形成的,如果仅从胡敏酸3的角度考虑,则说明了粘粒或稳固的二三氧化物的含量随土层的加深而降低,但事实上土壤物理性粘粒(<0.01mm)在剖面的分布规律是从腐殖质层一淀积层母质层的分布规律是先增大后减小,与胡敏酸在土壤剖面的分布规律不相吻合.但却与富里算3在土壤剖面的分布规律相类似.因此,可以认为土壤中与粘粒和稳固的二三氧化物结合的主要是富里酸3.这也说明水分过多不利于胡敏酸与土粒的结合,游离态的胡敏酸在与土粒结合后很难进一步结合形成更为稳定地,相对分子量更大的胡富酸分子.从土壤剖面来看,胡敏酸的含量随土层的深度加深而逐渐减少,而富里酸1含量随土层的深
11、度加深而逐渐增多.富里酸中以富里酸3为主,占富里酸总量的51%86%,富里酸在剖面的分布一般亚表层最大,反应出淋溶对其的影响.,富里酸易溶于水,而在淋溶土壤里,只要溶于水的物质都要遭到淋溶侵蚀.富里酸组分组分同一剖面随深度的加深而增大.原因是随着林内湿度的增加,地面的枯枝落叶经微生(磊)疆剃7物的分解与合成的富里酸缩合受到限制,因此,易溶解,流动性大,分子量小的游离态富里酸随水下移,在剖面中下部附集,同时土壤腐殖质的物质趋于简单化,另一方面反映出富里酸在土体中的迁移能力比胡敏酸强.3.3胡富酸比值结果分析胡敏酸与富里酸的比值,第一层变化幅度为0.761.33,而第三层的变化幅度较tbo.36o
12、.49,说明了表层土壤腐殖质以胡敏酸为主,越往下层胡敏酸越来越少,富里酸越来越多.可能是暗针叶林下土壤表层水分过多,不利于胡敏酸分子的进一步增大和复杂化,但有利于胡敏酸的形成嘲.比较4个剖面,可以看出箭竹林表层的胡富比远大于其它3个剖面,说明了暗针叶林林窗下箭竹林下的草本植物生长较弱,腐殖质的积累,只要靠枯枝落叶的分解,而针叶林的凋落物易形成较多的富里酸,阔叶林的凋落物易于形成较多的胡敏酸问.在暗针叶林中,富里酸的增长比速度比胡敏酸快.因此,胡敏酸与富里酸的比值降低,这与焦树仁的研究得到了相同的结论.山桃林土壤第一层胡富比值小于1(0.76),说明一方面是由于群落结构的改变,林内枯死物数量和质
13、量发生较大改变,从而导致土壤有机质积累下降;另一方面是处于阳坡水分条件没有另外三个土壤剖面好.在此种条件下,有机质的腐化进程相对较慢,腐殖质始终处于相对低级的胡敏化阶段,腐殖酸中以分子较为简单富里酸为主体.4结论(1)综上所述,由于地表生物的累积作用,土壤表层腐殖质含量较高,随着土壤深度的增加,腐殖质含量逐渐减少.腐殖质含量以第一层为高.(2)从土壤剖面来看,胡敏酸的含量随土层的深度加深而逐渐减小,而富里酸的含量随土层的深度加深而逐渐增大.原因是胡敏酸1含水较多,不溶于水,且移动性很小,而富里酸易溶于水可以随水下移到土壤中富集起来.(3)土壤剖面中的胡富酸比值除了表层外均小于1,说明除表层外土
14、壤腐殖质组成中富里酸占优势.表层胡富酸的比值大于1,这可能与暗针叶林下土壤那个表层水分过多,虽然不利于胡敏酸分子的进一步增大和复杂化,但有利于胡敏酸的形成.参考文献:【1】赵其国.21世纪土壤科学展望.地球科学进展,2003.16(5):704-749.2】邰杰传.土壤有机质研究方法.1980,(6):226234.3】刘育红,裴海昆.高寒草句植被土壤腐殖质组成及性质的研究.土壤通报.2004.5(35):562-565.【4文启孝等编.土壤有机质研究法.农业出版社.1984.5中国科学院南京土壤研究所.中国土壤.北京:科学出版社.1978:693-695.6郁梦德,白锦泉.两广地区不同植被类型与土壤性质的关系.土壤.1962,lO(1):29-42.焦树人.沙地人工林凋落物腐殖质及微生物的研究.东北林业大学,1989,17(4):10-17.
不同植被条件下的土壤腐殖质含量分析
