摘 要

土壤的理化性质是土壤肥力的一个重要指标。研究小兴安岭不同林型的土壤理化性质可以为合理利用森林土壤、科学的建造小兴安岭人工林提供重要依据。本文在小兴安岭5种不同林地类型采集土壤样品，研究兴安落叶松、白桦林、阔叶红松、云冷杉、人工红松的土壤容重、有机碳含量、全氮量、pH值等理化性质的差异。研究结果表明: 5种林型在容重、有机碳、全氮、pH值、NH₄ -N、NO₃^--N以及总磷中均呈显著性差异（P＜0.05）。其中兴安落叶松土壤的有机碳、全氮和全磷含量最高，显著高于其他4种林型（P＜0.05），人工红松土壤则最低。且不同林型土壤全氮和全磷含量均与土壤有机碳含量呈显著正相关关系（P＜0.05）。白桦林土壤的容重、C/N比和pH值最高，且显著高于其他4种林型（P＜0.05）。此外，白桦林土壤的NH₄ -N和NO₃^--N含量均是5种林型土壤中的最低值，显著低于其他4种林型（P＜0.05）。

关键词：小兴安岭；不同林型；土壤；理化性质

The effect of different forest types on soil physicochemical properties in Xiaoxing′an Mountain

Abstract

Soil physicochemical properties of are important indicators of soil fertility. The study of soil physical and chemical properties of different forest types in Xiaoxing′an Mountain can provide an important basis for rational utilization of forest soil and scientific construction of Xiaoxing′an Mountain plantation. In this paper, soil samples were collected from 5 different woodland types in the Xiaoxing′an Mountain to study the physical and chemical properties of larch, birch, broad-leaved Korean pine, spruce and artificial Korean pine, such as soil bulk density, organic carbon content, total nitrogen content and pH value. The results showed that there were significant differences among the five forest types in bulk density, organic carbon, total nitrogen, pH , NH₄ -N, NO₃^--N and total phosphorus (P lt; 0.05). Among them, the content of organic carbon, total nitrogen and total phosphorus in the soil of larch was the highest, significantly higher than that of the other four forest types (P lt; 0.05), and the content of artificial Korean pine was the lowest. In addition, soil total nitrogen and total phosphorus content in different forest types were positively correlated with soil organic carbon content (P lt; 0.05). The soil bulk density, C/N ratio and pH value of birch forest were the highest, and were significantly higher than the other 4 forest types (P lt; 0.05). In addition, the contents of NH₄ -N and NO₃^--N in birch forest soil were the lowest values in the five forest types, significantly lower than the other four forest types (P lt; 0.05).

Keywords：Xiaoxing′an Mountain; Different forest types; Soil; The physical and chemical properties

目 录

绪论………………………………………………………………………………………………1

1.材料与方法………………………………………….…………………………………………3

1.1.土壤样品采集与制备………………………………………………...……………….....3

1.2.不同林型土壤理化性质测定…………………........……….. .....………………………3

1.2.1.土壤容重的测定…………………………………….……………………………3

1.2.2.土壤有机碳含量的测定………………………………………………………….3

1.2.3.土壤全氮含量的测定-半微量开氏法……………………………………………4

1.2.4.土壤铵态氮和硝态氮的测定…………………………………………………….4

1.2.5.土壤pH值测定-电位法……………………………………………………….....4

1.2.6.土壤全磷含量的测定……………………………………………………….........4

2.结果与分析………………………………………………………………………….…………6

2.1.不同林型土壤的容重………………………………………………….……….…...….6

2.2.不同林型土壤的有机碳含量…………………………………………….……….…....7

2.3.不同林型土壤的全氮含量………………………………………….………………….8

2.4.不同林型土壤的C/N比……………………….………………………….…….……..9

2.5.不同林型土壤的无机态氮含量.………………………………….…….….……........10

2.5.1.不同林型土壤的NH₄ -N含量.………………………………….……............10

2.5.2.不同林型土壤的NO₃^--N含量………………………………………………...11

2.6.不同林型土壤的pH值…………………………………………………….................11

2.7.不同林型土壤的全磷含量…………………………………………………................12

2.8.不同林型土壤理化性质相关性分析………………………………………................13

2.8.1.兴安落叶松土壤性质相关分析………………………….………..…………..14

2.8.2.白桦林土壤性质相关分析……………………………..................…………...14

2.8.3.阔叶红松土壤性质相关分析……………………………..................………...15

2.8.4.云冷杉土壤性质相关分析………………………..................…………...........15

2.8.5.人工红松土壤性质相关分析………………………..................………….......16

结论…………………………………………………………………………………...…….......17

致谢…………………………………………………………………………………...…….......18

参考文献………………………......……………………………………………………………19

绪论

小兴安岭不仅是东北重要的林区，也是中国重要的用材林基地，更是全球生态系统的重要组成部分。在森林生态系统中，森林土壤是一个非常重要的组成部分，保持并提高森林土壤肥力目前已经成为森林生态系统稳定和林业可持续发展中的关键。在评价土壤肥沃与否时，通常会将土壤肥力作为一个重要的参考指标。

土壤肥力的高低可以衡量土壤为植物生长发育提供所需养分的潜力，可综合体现出是土壤各种基本物理化学性质。研究表明，植被类型的演替不断深入可以增强土壤的保肥能力，进而提高土壤肥力^[1]。植被类型的演替可以通过影响土壤的各种理化性质和微生物群落组成和活性，进而影响土壤的肥力水平。在森林生态系统中，人工林、气候变化、自然灾害因素等引起优势树种的变化，进而改变凋落物凋落的数量和质量，通过影响土壤的养分循环进而影响土壤的肥力水平。植被凋落物等有机质的分解过程及其在森林底面的分解速率也是调节森林生态系统养分循环的重要因素，因为植物提供的大部分有机质暂时储存在地表以上的森林底面^[2]。凋落物的质量因树种而异，尤其是阔叶和针叶树。凋落物养分质量的差异影响土壤性质和土壤生物组成。一般来说，针叶林凋落物由于氮等营养成分含量较低，树脂、木质素等难降解物质含量较高，且针叶较厚且较硬，在土壤表面有缓慢分解并厚厚堆积的趋势^[3]。

树种的差异可能导致凋落物质量、土壤生物组成和有机物分解过程的变化。优势树种的变化可以使土壤的化学、生物和物理特性发生变化，从而改变土壤属性和土壤功能。刘滨凡等^[4]的相关研究表明不同林型土壤间的理化性质都存在一定的差异。陈瑶等^[5]在研究中发现：土壤容重在云冷杉红松林，蒙古栎红松林以及椴树红松林之间存在极显著性差异和显著性差异。与之相似的是刘欣等^[6]研究了华北落叶松不同林型土壤理化性质差异。他们发现土壤容重和pH基本表现为落叶松纯林最高，落叶松白桦混交林最低。林地有机质、氮、等均表现为落叶松白桦混交林最高。此研究为我国类似区域营造华北落叶松人工林提供科学参考。