森林土壤的特征(6篇)

森林土壤的特征篇1

关键词马尾松天然林；土壤蓄水量；土壤实时含水量；垂直变化；武陵山区

中图分类号S791.248文献标识码A文章编号1007-5739（2016）10-0118-02

DynamicsofSoilWaterUnderPinusmassonianaNaturalForestinWulingMountainArea

ZENGYou1ZHOUXiao-ling2TIANYu-xin2WENShi-zhi1*LUOJia2YANGLi-li1

（1CentralSouthUniversityofForestryandTechnology，ChangshaHunan410004；2HunanForestryAcademy，ResearchStationofForestEcosystemLocationandObservationinCiliofHunan）

AbstractByusingthetimedomainreflectometry（TDR），andbasedonthedatacollectedfromFeb，2015toOct，2015，thepaperconductedastudyonthedynamicsofsoilwaterunderPinusmassoniananaturalforestinWulingMountainArea.Theresultsindicatedthatintermsofspatialdistribution，itssoilwatercontentchangedwithincreasingsoildepth.Thesoilwaterlossrateafterrainhadasignificanthyperbolicrelationshipwithdurativedroughtydays，whichsoilwaterstoragehadasignificantlinearnegativerelationshipwiththisduration（P

KeywordsPinusmassonianaplantation；soilwaterstorage；soilmoisture；verticaldistribution；WulingMountainArea

土壤水是指山地面向下至地下水面（潜水面）以上土壤层中的水分[1]，是土壤的最重要组成部分[2-3]。森林土壤水分运动包括水分的入渗、再分布、深层渗漏形成壤中流等，降雨或多或少最终都会形成土壤水[4]。截至目前，有关土壤水分运动模型的研究大多集中在农田和水利方面[5-9]，林地土壤水分运动的研究相对很少。土壤是森林生态系统水分的主要蓄库，系统中的水文过程（植物-大气、大气-土壤和土壤-植物）大多是通过土壤作为媒介发生的，直接影响到土壤水分入渗、林地蒸散和流域产流[10-12]。土壤水分运动过程复杂，涉及到土壤饱和、非饱和带中的水、空气、水汽在水力梯度、温度梯度、浓度梯度、渗透梯度等影响下的动态流过程，进而影响到森林流域的界面产流。

土壤水分是连接大气-植物-土壤的关键因子，是土壤养分循环流动的载体，直接影响到土壤特性和植物生长，间接影响植物分布和生态系统小气候的变化。了解研究土壤水分对水文过程的理解和预测具有重要意义。马尾松（Pinusmassoniana）是中国南部主要材用树种，也是荒山造林的先锋树种。马尾松作为武陵山区退耕还林的主要树种，发挥了重要的经济效益和生态效益。而国内关于马尾松林地土壤水分的研究比较少，本研究通过对马尾松林地土壤实时含水量及气象因子的连续定位监测，综合分析气象因子对土壤水分的影响，探究马尾松林地土壤水分垂直分布规律，以为马尾松造林提供参考。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验地位于慈利县零阳镇两溪村女儿寨湖南慈利森林生态系统定位观测研究站（29°30′N，110°10′E），流域面积、海拔分别为2.81km2、210～917m。属于亚热带湿润季风气候，年均降水量、年均蒸发量分别为1345.8、1058.9mm，降水集中在4―7月；年均温17.3℃，最冷月（1月）、最热月（7月）平均气温分别为5.0、29.3℃，无霜期270d。

试验样地设在35°西南坡的中坡，面积为1000m2（25m×40m）。土壤为板岩发育而成的红黄壤，0～40cm土层土壤容重1.55g/cm3，最大持水量13.3%，渗透速率0.99mm/min。马尾松天然林（林龄30年）具有乔草的层次结构，马尾松林平均树高、平均胸径分别为13m、10.5cm，密度为3490株/hm2；林下草本主要包括金银花（Floslonicerac）、忍冬（Lonicerajaponica）、青蒿（Artenmisiaannua）等。

1.2研究方法

1.2.1土壤含水量测定。使用TDR300便携式土壤水分速测仪测定典型降雨过程中及降雨前后不同深度土壤含水量的动态变化。在监测样地设定3个监测点，用PVC管标定监测点。根据监测仪器探针S＼M＼L不同长度（7.5、12、20cm）测试不同土层深度一次降雨雨前、雨中、雨后测持水量。每次降雨前1d，降雨后第1天、第2天、第3天测试。雨中分别在8：00、10：00、12：00、14：00、16：00、18：00、20：00各测1次，共7次。

1.2.2土壤蓄水量。采用分层计算法，计算公式为：

SWSi=10Vi・hi

SWS=∑SWSi

式中，SWSi、SWS、Vi、h分别表示i层土壤蓄水量（mm）、土壤蓄水总量（mm）、每层土壤容积含水量（%）、层厚度（cm）。

土壤水分损失率（%）=（SWSi-SWSn+1）/SWSi×100

式中，SWSi、SWSn+1分别表示降雨后第i天、第n+1天的土壤蓄水量。

1.2.3降雨量以及其他气象因子的测定。利用自动气象站（HOBOU30自动气象站，美国）测定降雨量、蒸发量、空气温湿度等指标。

1.3数据处理

试验数据采用SPSS11.5软件进行统计分析。

2结果与分析

2.1小气象特征

对监测期间每次降雨（降雨间隔时间在6h以上算2次降雨）进行统计分析可知（表1），研究区域2015年小气象特征值（大气温度、地面温度、蒸发量）均在7月达到最大值，且具有相似的变化趋势；大气相对湿度变化幅度较小。由此可知，尽管研究区域月平均降雨量差异较大，但是降雨特征、大气温度及土壤温度变化趋势具有相似性，因而对土壤水分的影响相似。

2.2降雨前后土壤水分动态变化

选取一次典型降雨研究降雨后土壤水分时间和空间尺度变化。降雨时间为2015年6月30日下午，降雨历时、降雨量分别为1h、10.02mm，未产生地表径流，土壤含水量的测定时间为6月29日、6月30日、7月1日、7月2日、7月3日。此次降雨的前5d和降雨后的后10d天气晴朗，期间平均温度26.76℃，大气平均相对湿度68.36%。研究期间各土壤层之间土壤含水量变化差异较为明显，由图1可以看出，此次降雨后土壤表层的土壤含水量迅速增加，S土层和M土层的土壤含水量增加量分别是总增加量的50.1%和36.9%，说明降雨对土壤含水量的补给主要在表层土。降雨后2d内土壤水分垂直变化明显，说明马尾松林0～12cm土层的土壤水分最容易因蒸腾作用而损失土壤水分。接下来

的持续干旱条件下土壤水分垂直变化趋势基本不变，由此可知降雨对表层土的影响挺大，对深层土壤影响比较小。经计算，6月29日的土壤的蓄水量为186.7mm，6月30日降雨后，土壤的蓄水量快速增加，7月2日土壤的蓄水量是186.5mm，此时已降回到降雨前水平，说明土壤水分开始遭到损失。由图2可知，随着晴朗的天气推后，土壤水分的损失率逐渐趋于平缓。由图3可知，降雨后不同土层的土壤水分变异系数会随干旱时间的延长呈现递增趋势，最终趋于平缓的状态。降雨后7d和12d土壤的蓄水量分别下降了15.9%和22.5%。降雨之后，对选取的4个土壤水分损失的实际值进行了曲线拟合：y=30.97-27.26/x（1

2.3降雨前后土壤的水分垂直变化

由图4可知，持续干旱时，土壤水分垂直变化呈“S”形趋势分布。由图5可知，土壤水分变异系数随土层深度的增加而降低，说明持续干旱对土壤表层的水分影响较大，对深层土壤水分影响较小。降雨后土壤表层的土壤蓄水量迅速增加，0～7.5cm（S层）和7.5～12.0cm（M层）土层蓄水增加量分别占总增加量的30.3%和18.9%，说明此次降雨主要补充0～12cm土层蓄水量。降雨后2d内土壤水分垂直变化剧烈，该时段内12～20cm（L层）土层土壤水分损失率（高达3.1%）远大于其他时段，而且其垂直土壤水分变异系数最大。表明马尾松林0～12cm土层的土壤水分最容易因蒸散作用而损失。在土壤水分测定时期内，就土壤水分的变异系数而言，单日间（n=5）（25.1%）大于土壤层间（n=7）（17.2%），说明马

（下转第122页）

（上接第119页）

尾松林地土壤水分时间尺度上的变异高于垂直空间尺度上的变异。

3结论

坡向、坡位和土地利用类型是影响土壤水分分布格局的三大重要因子，而降雨主要控制土壤水分的分布。在本次研究中，4―10月是土壤水分消耗期，在这个时间段是马尾松及其林下植被器官构建的生长期，土壤水分损失以蒸发和蒸腾为主。

土壤水分空间分布是土壤各层含水量随土层深度的增加而改变。降雨后土壤水分损失率与干旱天数存在曲线函数关系（P

4参考文献

[1]雷志栋，胡和平，杨诗秀.土壤水研究进展与评述[J].水科学进展，2003，10（3）：311-318.

[2]黄昌勇.土壤学[M].北京：中国农业出版社，2000：98-118.

[3]D.希勒尔.土壤和水：物理原理和过程[M].华孟，叶和才，译.北京：农业出版社，1991：1-4.

[4]陈丽华，余新晓.晋西黄土地区水土保持林地土壤入渗性能的研究[J].北京林业大学学报，1995，17（1）：42-47.

[5]郭忠升，吴钦孝.森林植被对土壤入渗速率的影响[J].陕西林业科技，1996（3）：27-31.

[6]贺康宁.林地土壤水分运动的数学模型[J].北京林业大学学报，2002，14（1）：77-86.

[7]贾恒义.黄土区森林土壤理化特性的初步研究[J].林业科学，1990，26（1）：74-78.

[8]蒋定生，黄国俊.黄土高原土壤入渗速率的研究[J].土壤学报，2006，23（4）：299-305.

[9]雷志栋，胡和平，杨诗秀.土壤水研究进展与述评[J].水科学进展，1999，10（3）：311-318.

[10]李金中，裴铁[，牛丽华，等.森林流域坡地壤中流模型与模拟研究[J].林业科学，2011，35（4）：2-8.

森林土壤的特征篇2

抗病赤松组培丛生芽低温保存条件研究张红岩吴小芹朱丽华谈家金(7)

鼠类及种子特征对水青冈种子命运的影响刘映良薛建辉(12)

闽西北不同类型集约经营毛竹林土壤环境特征刘广路范少辉官凤英杜满义黄永南(17)

徐州石灰岩丘陵区不同人工林林下植物多样性研究陈平万福绪顾汤华李盟秦飞关庆伟(23)

果梅RAPD标记不同电泳指纹比较及扩增产物序列分析李晓颖宋长年张彦苹王玉娟章镇房经贵(29)

红桤木花粉生活力及其贮藏方法的研究周楠楠方炎明马成涛(34)

模拟酸雨对山茶生理特性的影响赵栋潘远智邓仕槐尚鹤王芳陈睿(39)

基于密度效应模型尾叶桉人工林最优密度的研究叶绍明杨梅黄宝灵蓝金宣黄晓露(43)

基于DEM与SPOT5的小班边界自动提取何柏华李春干(47)

关帝山天然次生针叶林林隙大小模型研究符利勇何铮刘应安(51)

具杀松材线虫活性的解淀粉芽孢杆菌JK-JS3的培养条件朱丽梅吴小芹徐旭凌(55)

思茅松健康材和松材线虫病病死材的电导率及pH陈玉惠赵宁宁夏玲刘建魁(59)

不同含水率木质包装材料对松材线虫存活率的影响王宏宝李艳华林何燕徐平林茂松(63)

紫金山不同植被类型鳞翅目害虫危险性分析居峰刘曙雯万志洲董丽娜徐海兵陈希宋伙林(67)

连云港藤花落史前古城遗址出土木材的树种鉴定潘彪翟胜丞黄建秋林留根(75)

导电膜片叠层型电磁屏蔽胶合板屏蔽持久性研究卢克阳傅峰蔡智勇付跃进张跃明(79)

尾巨桉木材的渗透性对皱缩的影响苗平张耀丽庄寿增王晓敏陈佳荣范琤琤(83)

几种植物单根纤维力学性能对比曹双平王戈余雁程海涛陈红(87)

纤维品种和掺量对混凝土抗冻性及微观结构的影响董祥沈正(91)

碱预处理对大麻秆浆纤维素性质的影响吴晶晶李小保叶菊娣朱丽琰窦圆圆洪建国(96)

硝酸氧化松香水分散液的合成及其性能研究朱岩任莹陈国灿(101)

基于BP网络的再生混凝土抗压强度的预测模型廖小辉黄新施俊玲孙亚丽(105)

森林碳汇研究专栏

围湖造田不同土地利用方式土壤水溶性有机碳的变化王莹阮宏华黄亮亮冯育青齐艳(109)

瓦屋山林场森林碳密度与碳储量研究路秋玲郑阿宝阮宏华(115)

国际碳汇市场的补偿标准体系及我国林业碳汇项目实践进展王琳飞王国兵沈玉娟阮宏华(120)

林权制度改革研究专栏

人工林林地地租及其量化研究钱滕(125)

江苏林业要素流转市场的建立贾卫国俞小平(129)

集体林权制度改革绩效分析王良桂董微熙沈文星(133)

影响江苏平原地区林农集体林权制度改革意愿的因素分析沈文星谢加封徐宏强(137)

综合述评

论城市绿地系统中的外来树种规划朱旺生沈永宝张晓琴(142)

研究简报

不同播种覆盖物对种子出苗率和土壤蒸发量的影响徐庆华刘勇马履一贾忠奎丰庆荣(149)

千岛湖库区防火林带结构与组成及其优化选择刘世勤丰炳财汪建敏徐高福余树全赵洁(153)

天山云杉林物种组成及其种群空间分布格局张震刘萍丁易刘黎明(157)

苯胁迫对4种冬青叶片超微结构的影响张衡锋陆小青汤庚国(161)

高温过热蒸汽处理对木材结晶性能的影响张士成齐华春刘一星程万里(164)

国际会议学术论文摘要选登

韩国松萎蔫病的研究及防控现状Sang-ChulShinIl-SungMoonHy(167)

利用杀菌剂防治松萎蔫病Jin-CheolKimHyeokRanKwon(168)

一种对松材线虫具有强感染性的内生真菌,EsteyavermicolaChunYanWangZheMingFangZ(169)

不同银杏复合经营模式土壤酶活性及综合评价汪贵斌曹福亮程鹏陈雷代彪李群(1)

广东省森林植被碳储量动态研究叶金盛佘光辉(7)

太湖东岸湖滨带土壤微生物生物量碳及主要化学特性王莹冯育青阮宏华(13)

鹅掌楸花粉母细胞减数分裂进程的研究徐进施季森(17)

中国梨S-RNase基因启动子的TAIL-PCR克隆及功能预测乌云塔娜刘学英李振国(21)

12年生马尾松种子园半同胞家系生长性状变异分析与优良家系选择洪永辉林文奖黄以法(26)

浙江杉木优良家系区域试验研究樊琳江波沈爱华洪昌端张甫山戴国法(31)

改性单板力学性能研究许斌张齐生蒋身学周建华(37)

竹木复合层合板抗疲劳性能的实验研究张晓冬程秀才班磊(42)

刨刀加热对纵向刨切厚单板表面质量的影响曹平祥王宝金李伟光郭晓磊丁建文(45)

速生杨木PF浸渍增强机理及力学性能可靠性分析岳孔卢晓宁刘伟庆(49)

纸机干燥部纸幅水分控制系统优化方案的分析姚新跃张辉胡慕伊(52)

重组木聚糖酶预处理对麦草浆漂白性能的影响尤纪雪朱鎏睛连之娜欧阳嘉(57)

阳离子淀粉改性碳酸钙在纸页抄造中的应用王旭青周小凡(61)

浅表土人工冻土冻胀特性的研究张婷杨平王效宾(65)

印度喜马偕尔邦两种松树根际线虫新种SapnaNegiDeepakCKaliaHar(69)

萧氏松茎象优良白僵菌菌株的筛选王丽娜唐艳龙李冬温小遂施明清何小龙(74)

不同林分密度下杨树树冠结构与溃疡病的关系黄逢龙焦一杰丁辉樊军锋梁军(79)

金鱼藻对不同程度污染水体的水质净化效果张银龙庞博(83)

庙山坞自然保护区次生常绿阔叶林水文生态特征孔维健周本智安艳飞王刚王小明徐升华(87)

同密度马尾松林针叶养分含量及其转移特征郭峰周运超(93)

青海云杉林种、属、科丰富度的垂直分布格局刘建泉郝虎王学福(97)

场级森林生态系统区划与组织实施曾群英周元满李际平罗立平刘素青(102)

北京低山山桃针叶树混交风景林景观质量评价及经营技术李效文贾黎明李广德郝小飞(107)

深圳羊台山近自然风景林树种组成与垂直结构胡传伟孙冰庄梅梅陈勇(112)

南京紫金山枫香风景林空间结构分析邓送求闫家锋关庆伟(117)

3S技术研究专栏

森林资源年度监测小班数据自动更新技术魏安世杨志刚(123)

基于信息量的高分辨率影像纹理提取的研究潘洁李明诗(129)

南方集体林区森林破碎化模式及趋势遥感刻画——以浙江余杭为例李明诗徐祎凡李云梅徐达温卫松刘安兴(135)

基于3S的溱湖湿地Geodatabase构建及景观格局评价曹林佘光辉温小荣曹福荣李凤凤张裕娇(140)

研究简报

蜡梅品种花粉粒扫描电镜特征的分类研究芦建国熊钢(145)

狼尾草中密度纤维板的原料特性赵安珍周定国(149)

落叶松人工林群落结构特征及自然化经营屈红军牟长城李婉姝(153)

凤阳山常绿阔叶林乔木层优势种群生态位分析高俊香鲁小珍马力胡绍庆周丽飞马毅(157)

海岛林业生态安全评价魏彬杨校生吴明萧江华(161)

上海沿海防护林树种适应性评价韩玉洁孙海菁朱春玲惠晓萍(165)

虫害诱导杨树对杨扇舟蛾寄主选择和生长发育的影响钱为樊斌琦郝德君王焱马凤林(169)

国际会议学术论文摘要选登

牛心朴子、四合木和鄂尔多斯半日花的杀线机制杨静刘强(172)

伞滑刃属（Bursaphelenchus）属内分类研究HelenBraasch顾建锋WolfgangBur(173)

韩国松褐天牛和云杉花墨天牛传播的伞滑刃属线虫HyerimHanSang-HyeonKohBo-(175)

碱法-酶法处理玉米秸秆的制糖工艺研究欧阳嘉李鑫董郑伟连之娜(1)

产单宁酶真菌的筛选及产酶条件谷文杨亦陈王石发(6)

澄清白果汁酶解工艺的研究史垠垠石瑞曹福亮(11)

单分散荧光微球的制备及其光学性能研究吴伟兵王明亮景宜戴红旗(15)

12-（2,4-二硝基苯腙基）-8-羟基-7,8-二氢枞酸及其甲酯的合成及表征黄道战蓝虹云蓝洁钟亚萍雷福厚曾韬(20)

脂肪酶对麦秸亲脂类抽提物的影响江华张洋王雪飞(25)

耐热耐碱木聚糖酶对马尾松KP浆的助漂性能王楚翟华敏刘婧怡戴铠吴文娟(31)

BoxCox变换对数量性状基因座位检测效率的影响尹佟明(35)

三峡库区兰陵溪小流域森林降水化学循环特征万睿王鹏程曾立雄史玉虎潘磊(39)

常熟虞山森林植被群落的数量分类与排序任斌斌李树华朱春阳张晓彤(45)

华北落叶松人工林生物量的估算方法罗云建王效科张小全朱建华侯振宏张治军褚金翔(51)

南京林业大学食品包装机械研究所参与制定的两项标准获“中国标准创新贡献奖”(56)

天津滨海盐碱土壤微生物生态特性研究孙佳杰尹建道解玉红杨永利舒晓武刘保东(57)

流溪河小流域3种林分的土壤水分物理性质邱治军曾震军周光益杨松谭斌(62)

《南京林业大学学报（自然科学版）》被评为“中国科技论文在线优秀期刊一等奖”(66)

青钱柳开花习性及雄花发育的解剖学观察洑香香冯岚方升佐毛键(67)

南京地区5个常绿阔叶树种的抗寒性评价许东新庄炳莉薛建辉刘金根吴永波(72)

NaCl胁迫对构树、光叶楮生理及细胞结构的影响蒋泽平肖小君何开跃(77)

濒危植物银缕梅幼苗对不同光强的光合响应姚志刚王中生颜超董卓瑶徐卫祥魏娜安树青(83)

盆栽滨梅幼苗对NaCl胁迫的响应王利民陈金林梁珍海赵好王丽娜薛丹郭丽华(89)

基于熵AHP的子午岭林区可持续经营评价梁会民彭世揆石小平(93)

纹理信息在遥感影像分类中的应用王登峰杨志刚魏安世(97)

南京地区竹叶锈病病原及发生规律研究周春来吴小芹叶利芹叶建仁(101)

南京紫金山国家森林公园蕨类植物资源调查及区系分析董丽娜孙起梦刘兴剑徐海兵刘曙雯陈希万志洲(107)

超高温热处理对水曲柳板材尺寸稳定性的影响涂登云王明俊顾炼百章昕潘成锋崔启鹏(113)

TiO2/竹炭复合体光催化材料的孔隙结构及分布程大莉蒋身学张齐生(117)

石膏刨花板电镜图像微观结构的定量分析贾永刚冯谦(121)

武夷山土壤碳动态研究专栏

雪灾对毛竹林土壤呼吸与微生物生物量碳的影响刘胜丁九敏徐涵湄汪家社徐自坤阮宏华(126)

雪灾对武夷山毛竹林凋落物分解动态的影响徐涵湄丁九敏刘胜卜晓莉王邵军汪家社徐自坤(131)

雪灾对武夷山常绿阔叶林土壤有效氮的影响丁九敏徐涵湄刘胜汪家社徐自坤阮宏华刘玉石(136)

武夷山黄山松凋落叶在不同植物群落中的分解动态韩勇徐宪根阮宏华王邵军汪家社徐自坤(141)

武夷山不同海拔植被土壤细根生物量季节变化权伟连洪燕徐侠王丰汪家社方燕鸿余水强(146)

综合述评

农林复合经营的研究进展程鹏曹福亮汪贵斌(151)

研究简报

基于GIS的苏南低质低效杉木林分类研究林杰张波李海东张金池仇宽彪黄夏银(157)

层次分析法在高速公路缀花草地评价中的应用芦建国杜毅(161)

云杉木材年轮方向对钢琴音板声学性能的影响张超华徐伟吴智慧蔡家斌罗建峰(165)

越橘离体快繁体系的优化段祖安李建华赵艳燕王洪利侯立群(168)

南京外秦淮河滨河绿地群落类型及功能特征分析李冬林金雅琴(171)

国际会议学术论文摘要选登

施用松材线虫内生寄生真菌Esteyavermicola控制松萎蔫病（英文）ChangKeunSungZheMingFang(176)

在低温下消毒剂对松材线虫的选择毒性（英文）张建平赵博光(177)

松材线虫携带的荧光假单胞菌PseudomonasfluorescensGcM5-1A菌株分泌的毒素及其对黑松的毒性（英文）李盛楠郭道森赵博光李荣贵(179)

江苏省森林碳储量动态变化及其经济价值评价王磊丁晶晶季永华梁珍海李荣锦阮宏华(1)

江西省森林土壤有机碳储量研究宋满珍刘琪璟吴自荣欧阳勋志(6)

赤松离体培养植株再生体系的建立朱丽华吴小芹戴培培张红岩(11)

楸树体细胞胚胎发生的研究江荣翠彭方仁谭鹏鹏郝明灼(15)

七叶树种子离体胚的超低温保存任淑娟王航刘洁张怡白岚张子晗刘应安(19)

抗寒锻炼期间影响白皮松针叶电阻抗图谱参数的生理指标李亚青张钢董胜豪御书鹏祝良靳秀梅(24)

川南毛竹林生态系统养分动态分析蒋俊明刘大雷范少辉费世民陈德松(31)

三倍体毛白杨无性系叶片养分含量的季节变化张颖孙向阳康向阳(37)

NAA处理下南林-895杨无菌苗茎中糖含量及其相关酶活性的变化李墨爱尹增芳宁代峰孙海燕(43)

广义Logistic回归模型Bayes分析及其在林木存活率预报中的应用夏业茂刘应安房政(47)

抗病湿地松、火炬松家系评价及优良家系选择林思京(51)

广西森林主要趋光害虫及趋光蛾类新分布记录方丽英陈尚文(55)

3种植被恢复过程中水土流失规律的研究黄承标刘运华秦武明韦善华黄丹李保平(59)

纳米二氧化钛/三聚氰胺树脂混合体系的特性顾凯周晓燕(65)

铁炭微电解法预处理中纤板热磨废水的研究张文妍田玉兰何恒梅张齐生惠慧余朋卫(69)

ACQ-D防腐处理对速生杨木力学性能和等温吸着特性的影响岳孔刘伟庆卢晓宁王石建(73)

原木CT图像3D重建及其虚拟加工技术研究张训华业宁丁建文王厚立(77)

淀粉基水性异氰酸酯木材胶黏剂老化机理研究时君友王垚(81)

枸杞中黄酮类化合物纯化工艺的研究贾韶千吴彩娥杨剑婷李婷婷(85)

左旋β-蒎烯选择性氧化合成右旋诺蒎酮的研究刘兵敖汪伟杨杨王石发(89)

纸机密闭气罩内外压差的量化模型姚新跃张辉(95)

越南甜竹蒸煮反应历程研究高国安李忠正(101)

改进的高沸醇溶剂法分离稻草中木质素的研究黄丽君叶菊娣徐诚吴晶晶洪建国(104)

汽车前照灯测量误差修正系统的设计与实现闵永军朱柳建朱华勇徐兆军(107)

级配碎石沥青路面表面裂缝扩展及寿命分析王宏畅王立彬李国芬(111)

分数阶导数型粘弹性结构动力学方程的数值算法银花陈宁赵尘王大明(115)

简讯4则

《南京林业大学学报（自然科学版）》被评为“中国科技论文在线优秀期刊一等奖”(5)

5项林业公益性行业科研专项项目在南京林业大学启动(23)

《汽车驱动桥壳设计中CAE技术应用研究》成果通过鉴定(68)

《ChineseBirds》（《中国鸟类》）征稿启事(141)

无

《南京林业大学学报（自然科学版）》征稿简则(64)

综合述评

城市绿地功能的研究现状、问题及发展方向孔繁花尹海伟(119)

研究简报

不同杨农复合经营模式土壤有机碳和全氮含量垂直分布及储量研究李海玲陈乐蓓方升佐(125)

水稻土对有机、无机磷吸附-解吸的特征贾学萍刘勤张焕朝袁嫚嫚朱强根(129)

南京椴和心叶椴苗期光合特性比较尹中明戴晓港沈永宝(133)

我国石质困难地植被恢复与重建刘中亮郝岩松万福绪(137)

徐州市区丘陵荒山生态风景林规划秦飞王振营万福绪关庆伟吴静周伟王维(142)

山东花岗岩山地植被优化配置及评价房用梁玉上官秀玲王月海(147)

国际会议学术论文摘要选登

松材线虫的表被层蛋白RyojiShinyaYukoTakeuchiHi(150)

荧光假单胞菌PseudomonasfluorescensGcM5-1A菌株的胞外木素过氧化物酶的部分纯化和鉴定孔令营郭道森赵博光李荣贵(151)

俄罗斯拟松材线虫的致病性OlegKulinich赵博光NatalyKozyr(153)

简讯

南京林业大学机械设计及理论学科

百合花发育相关基因LLGLO1的RNAi载体构建席梦利刘坡吴小萍施季森(1)

青春双歧杆菌体外代谢低聚木糖的研究张晓萍勇强余世袁(5)

马尾松双列杂交亲本遗传距离与杂种生长优势相关性分析张一周志春金国庆秦国峰(9)

苏北泥质海岸水杉林地土壤的异养呼吸孔雨光王因花张金池储冬生张东海王如岩张小庆(15)

北亚热带次生栎林和人工松林土壤呼吸日变化张增信施政何容王国兵唐燕飞阮宏华(19)

竹林培育对生态系统碳储量的影响李正才杨校生蔡晓郡孙娇娇格日乐图孙雪忠傅懋毅(24)

酚酸类他感物质对毛竹实生苗生长的影响袁娜郑仁红顾小平吴晓丽岳晋军(29)

青钱柳种源间苗期性状变异分析佘诚棋杨万霞方升佐尚旭岚(34)

黄麻秸秆及有机肥对滨海盐土生物性质的影响王利民陈金林梁珍海陈菲然王丽娜赵好薛丹(39)

上海市沿海防护林土壤微生物三大类群变化特征李玥张金池王丽李奕建(43)

南京紫金山主要植物挥发物成分与含量分析梁珍海刘海燕周玉开陈霞关庆伟薛建辉(48)

宁夏干旱区3种典型植物群落根系和土壤水分的空间特征陈斌刘茂松晨乐木格黄峥张明娟徐驰(53)

纸浆纤维对钙离子吸附行为及机理王忠良叶春洪戴路袁广翔戴红旗(59)

基于SPSS的灌河口区域生态承载力评价张瑞斌王三洲赵言文于莉张颖飞(64)

基于ETM＋遥感图像的图像融合试验及评价方法孟京辉陆元昌刘刚王懿祥(69)

面向对象森林分类的多分类器结合方法研究李春干邵国凡(73)

基于RS技术的沿海防护林防风固沙效益研究余坤勇刘健施聪智缪丽娟许章华赖晋虹(80)

盗伐、滥伐林木材积测算及定案研究张民侠佘光辉(85)

竹材及杨木单板在湿热环境下的湿膨胀性能差异关明杰洪彬蔡志勇朱一辛张齐生(91)

热氧老化对高密度聚乙烯／木粉吸水性能的影响雷文上官国锦徐逸余旺旺(96)

胶合板湿变形预测模型王志强卢晓宁肖忠平(101)

沙发座面高度对人体坐姿舒适性的影响陈玉霞申黎明郭勇(104)

多目标非线性优化方法在公路选线中的应用廖小辉黄新张效忠(109)

基于PC机的汽车故障诊断系统研究曹伟蔡伟义姚嘉凌李彩生(113)

简讯

国际采运与工业生态学会议在南京林业大学召开(14)

《农林生物质能源多联产综合利用技术及工程研究》通过鉴定(42)

长江三角洲地区植物学研讨会在南京林业大学举办(52)

《ChineseBirds》（《中国鸟类》）征稿启事(79)

2009年先进农药应用技术研讨会在南京林业大学召开(108)

《汽车驱动桥壳设计中CAE技术应用研究》成果通过鉴定(112)

首届中国银杏节暨全国第十八次银杏学术研讨会召开(116)

南京林业大学11项成果获第三届粱希林业科学技术奖(120)

南京林业大学城市规划与设计学科(F0002)

林权制度改革研究专栏

集体林权流转制度的研究沈文星吕祥熙(117)

林权主体及林权的物权属性分析吕祥熙沈文星(121)

绿色江苏建设中财政投入分析陈大胜陈麒(125)

研究简报

杉木二代优良家系不同等级苗造林效果及增产效益余荣卓(129)

花椒吉丁啮小蜂的活动规律及产卵行为张伟李孟楼(132)

悬铃木白粉病病原菌及其生物学特性张林燕王玮珍叶建仁(135)

铁兰属5种植物花粉微形态的扫描电镜观察宿静汤庚国俞禄生(138)

云南箭竹地上部分生物量模型研究王曙光普晓兰丁雨龙万贤崇林树燕(141)

国际会议学术论文摘要选登

松材线虫携带的细菌在松萎蔫病中的作用赵博光(145)

森林土壤的特征篇3

【关键词】森林经营；用材林土壤；意义

0.引言

我国资源问题与环境的日益严峻，使得森林资源的重要性日益凸显，森林不但能够为市场提供源源不断的木材，还能够缓解生态问题，固土培源，提高土壤肥力，防治水土流失。从目前我国森林经营情况来看，在树木的种植和培育过程中，还存在一定问题，这些问题如果不能解决，将会对我国森林的建设和发展产生阶段阻碍作用。林业部门工作人员需要从实际情况与国家要求出发，科学进行树木的培育工作，提高土壤肥力，从而提高树木产量和质量。创造更多的经济效益与社会效益。

1.森林的作用以及用材林

森林是陆地生态系统的主体，其结构与功能十分复杂。森林一方面为人类提供了丰富的林产品，另一方面，在全球碳平衡的调节、保持生物多样性、预防自然灾害和保障农牧业生产等方面发挥了不可替代的作用，与此同时兼具历史和美学等多方面的价值。用材林以培育和提供木材或竹材为主要目的的森林，是林业中种类多，数量大，分布普遍，材质好。用途广的主要林种之一。可分为一般用材林和专用用材林两种。前者指培育大径通用材种（主要是锯材）为主的森林；后者指专门培育某一材种的用材林，包括坑木林、纤维造纸林、胶合板材林等。培育用材林总的目标是速生、丰产和优质。我国组成用材林的优势树种包括针叶树中的落叶松、云杉、冷杉、华山松、柏木和樟子松等，阔叶树中的樟木、楠木、水曲柳、胡桃楸和黄波罗等。

2.森林经营对用材林土壤影响的分析

2.1采伐作业对森林资源的影响

森林采伐作业是人类开发利用和保护森林资源的主要手段之一。人类对于森林采伐活动由来已久，并且还会继续持续下去，随着市场需求的增加，开采的规模会更大，时间也会更长，这个过程中，如果采伐的速度超过树木生长的速度，那么对于森林体系来说，就是一场巨大的灾难。这种灾难的危害性远远超过与自然灾害对森林的破坏程度。因此，在进行森林采伐的过程中，科学，合理的作业方式是对森林资源的一种保护，是森林资源实现可持续发展的关键。从目前森林资源的形势来看，由于人们掠夺式的砍伐和开采，导致其数量锐减，进而导致了大量的水土流失，泥石流，山体滑坡的等灾害频繁出现。我国水土流失面积已达170km，沙漠和沙漠化面积达150万km，现在每年仍有133万公顷土地沙化，盐碱化土地面积已达0.26亿公顷。也就是说，加强森林资源的保护力度，合理，科学经营和培育，恢复生态平衡，已经成为了我国一项重要的基本国策，也是迫切需要解决的问题。

2.2森林经营方式

森林经营方式通常指为获得林木和其他林产品或森林生态效益而进行的营林活动，包括更新造林、森林抚育、林分改造、护林防火、林木病虫害防治、伐区管理等。广义的森林经营则是指以森林为经营对象的全部管理工作，除营林活动外，还包括森林调查和规划设计、林地利用、木材采伐利用、林区动植物利用、林产品销售、林业资金运用、林区建设和劳动安排、林业企业经营管理以及森林生态效益评价等。科学的森林经营是一种包括行政、经济、法律、社会、技术以及科技等手段的行为，涉及天然林和人工林，它是有计划的人为干预，目的是保护和维持森林生态系统各种功能，同时通过发展具有社会、环境和经济价值的物种，来长期满足人类日益增长的物质和环境的需要。加强森林经营管理是各级林业主管部门的最重要的职责，搞好森林经营是森林经营主体的最本职工作。无论是从生态需要还是林产品需求，无论是生态公益林还是商品林，都必须加强森林科学经营，提高森林质量，增强森林多功能和多效益。

3.森林土壤对森林具有改良作用

（1）土壤为植物生长提供水分和营养元素，而植被对土壤产生生态效应。森林土壤是维持林木健康生长的基质，是林木生长发育的基础，其肥力特征影响并控制着林木的健康状态。通常林地土壤具有疏松多孔、结构良好、容重较小和孔隙度高等特点。树木依靠土壤支持躯体从而维持直立状态，同时通过根系从土壤中吸收生长所需的水分和养分。土壤条件适宜与否不仅决定着森林的生长发育情况，影响着森林生产率的高低，同时与森林分布、木材和其他林产品的生产等密切相关。土壤是森林的主要生态因子之一，其质量的高低对于整个森林生态群落的演变与发展起着至关重要的作用。通过改良土壤条件，可以提高植物发芽率，改善其生根条件，并启动生态系统的演替过程。森林退化与土壤肥力衰退有密切的联系。土壤具有净化污染物质的功能，当进入土壤环境污染物质的数量与速度超过它的净化能力或土壤环境容量时，土壤遭受污染的同时亦失去“净化器”的作用，并将要影响植物产品的质量与数量。因此，了解森林土壤理化性质的变化规律，可为改良森林土壤，进而合理健康的经营森林提供理论依据。

（2）在造林中的应用，在绿化造林和速生丰产林培育中，从树种和造林地选择（适地适树）、造林前整地方式、幼林抚育乃至成林后的施肥灌水，都需根据土壤的特性采取相应措施。立地类型是造林设计中落实技术措施的基本单元，无论山区或是平原都根据土壤某些属性，如土层厚度、腐殖质层厚度和土壤质地等择其要者作为立地类型划分的主要因子。在造林中树种选择是关键环节，本着适地适树的原则，选择生态特性与土壤条件相适应的树种，以获取最大效益。江南地区杉木是主要造林树种，但它在肥沃湿润的土壤上才会有达到高产。造林前整地可以改善土壤透水性与通气性，易于幼树根系扩展，有利于成活与生长，是一项重要的造林措施，但各地要因地制宜。

4.结束语

资源与环境问题已经成为世界范围内所广泛关注的问题，我国也是如此，虽然我国物产丰富，幅员辽阔，但是由于人口数量多，人均占有资源的数量非常少，再加之，人们从前对于环境资源保护问题的忽视，以及对于经济效益的过度追求，使得目前我国的森林资源的形势不容乐观，同时由于森林资源的不断匮乏，所引发的联锁反应，也日渐严重，生态失衡，针对植物以及动物的减少和消失，沙尘暴，泥石流，山体滑坡的出现，无一不是在为人类敲响警钟，在这样迫切的形势下，国家相关部分和各级林业部门，纷纷加大力度，对森林经营进行严格控制，采取合理，科学方法进行营林造林，退耕还林，从而逐渐恢复森林的生态功能。经济的发展固然重要，但是环境资源问题也不可忽视。

【参考文献】

[1]侯红亚，王立海.小兴安岭红松针阔混交林林分空间结构分析[J].森林工程，2012，28（1）：1-5.

森林土壤的特征篇4

关键词：壳斗科（Fagaceae）；人工林；生态效益；灰色多层次分析；生态系统评价体系

中图分类号：S792；S718.5文献标识码：A文章编号：0439-8114（2014）13-3094-05

EvaluatingEcologicalBenefitsofTwokindsofFagaceaeSpeciesPlantationBasedonGreyHierarchyAnalysis

DENGFu-chun1，QINDe-wen2，HUANGBao-liu1，QINWu-ming2，LIDong-fan2

（1.GuangxiLiangfengjiangNationalForestPark，Nanning530031，China；2.ForestryCollege，GuangxiUniversity，Nanning530005，China）

Abstract：UsingFagaceaespeciesplantationofGuangxiLiangfengjiangnationalforestparkasmaterials，tenecologicalindexeswereselectedtoestablishecologicaleffectappraisalsystemsofthetwotimberplantationofFagaceaewithprincipalcomponentanalysisandgreyhierarchyevaluationmodel.Incomprehensiveevaluationsystemofthetwokindsofplantation，thescoresofthetwocriterialayerindexesofCastanopsiskawakamiiHayataweretheweightcoefficientofwoodlandweightsof0.5678andtheweightcoefficientofforestsoilweightof0.3578，higherthanthatofQuercusacutissimaCarruth.ItisindicatedthattheecologicalvalueoftheecologicalsystemofC.kawakamiiHayataplantation（5.5125）washigherthanthatofQ.acutissimaCarruth（1.3223）.Theecologicaleffectappraisalsystemcouldmeasureecologicalvalueandprovideatheoreticalbasisforthefutureresearchofecosystem.

Keywords：Fagaceae；plantation；ecologicalbenefits；greyhierarchyanalysis；ecosystemappraisalsystem

壳斗科（Fagaceae）又名山毛榉科，广泛分布于温带、热带、亚热带森林，是北半球热带、亚热带和温带森林的主要树种，并为最大的、最重要的木本植物之一，共8属1047种，是针阔混交林和常绿阔叶林的重要成分[1-3]，在北半球森林生态系统中有着举足轻重的作用[4]。森林生态系统服务功能是指森林生态系统与生态过程所形成及所维持人类赖以生存的自然环境条件与效用[5]。深入研究壳斗科森林的生态系统体系，不仅对壳斗科的系统演化和生态服务功能的研究有重要意义，而且也是理解北半球森林植物区系的起源结构和森林可持续发展过程的一把钥匙。

自19世纪50年代以来，世界多个发达国家分别开展了各自国家的森林效益评价研究，中欧国家是对森林的生态效益进行评价最早的地区，率先对森林涵养水源方面的效益进行了评价，随后逐步扩大到防护、生活、环境效益。前苏联、日本等国专家对森林生态效益的公共性进行了较为深入的研究并进行了一定程度的效益评价[6-9]。我国生态效益评价起步较晚，20世纪80年代国内学者对林生态系统与环境保护关系的探讨[10]拉响了森林生态系统研究热。进入21世纪，生态系统体系评价研究得到飞速发展，国内学者就涵养水源、保护土壤中的生态功能作用，森林生态系统应对气候变化的反馈机制，生态系统健康、生态系统管理研究等展开了探讨[11-13]。近年来，随着效益评价应用于壳斗科树种，壳斗科树种人工林生态系统研究引起了广大学者的关注[14-16]。

然而国内外学者就壳斗科人工林的生态系统评价体系的研究尚未见报道。为此，以广西良凤江国家森林公园壳斗科树种为研究材料，在运用青钩栲、麻栎两种树种人工林生物量、植物多样性、碳储量、土壤理化性质等生态指标的基础上，采用灰色多层次模型、主成分分析法确立两个人工林的主要生态影响因子，计算及比较评价其人工林的生态效益，以期为壳斗科人工林生态系统研究提供理论依据。

1评价指标体系的建立

1.1试验地状况

试验地位于广西南宁市南面，北纬22°34′31″-22°46′51″，东经108°15′14″-108°22′22″，属南亚热带季风气候，冬短夏长，年平均气温21.6℃，年均降雨量1280mm以上，且多集中在5～9月，年无霜期达342d。试验地平均海拔346m，平均坡度约25°，以第三系、泥盆系的地层为主，土壤则由该地层中的不同母岩和母质发育而成，以赤红壤居多，土层平均厚度80cm以上。收集27a生人工林野外调查数据作为试验数据，其中试验地种植密度均为800株/hm2，后期抚育均相同。

1.2评价指标体系的建立与指标含义

不同壳斗科树种人工林生态效益评价是通过各项生态效益指标的高低来评价生态效益平衡的一个过程。对不同壳斗科树种人工林生态指标的选取在森林地力方面主要从生长、植物多样性、营养元素固定等方面进行，如树高、胸径、生物量和植物多样性、碳储量等；在林地土壤性质方面选取土壤含碳量、土壤含氮量、土壤孔隙、土壤通气和土壤持水量等指标。按照体系建立原则初选共取10个指标进行生态效益评价，两树种人工林生态效益评价的指标详见表1，试验数据均由广西良凤江国家森林公园野外调查提供。

2评价模型和权重确定

2.1建立评价模型

由于生态效益评价初选指标因素较多，可能存在因素选定的不确定性和模糊性，因此，采用灰色多层次评价模型进行生态效益评价。灰色多层次评价模型是一种多因素评价模型，其优点在于既能够评价出综合结果，又能得到各子系统的评价结果；另外，其评价结果能够依据各因素数列曲线形状的接近程度做发展态势分析，曲线越接近，相应序列之间的关联度越大；反之，相应序列之间的关联度越小。

基于灰色多层次评价模型，从森林地力和林地土壤两个方面对不同壳斗科树种人工林生态效益进行评价。这样组成的一组参考数据就是一组最优指标，能够更加全面地反映人工林生态效益各指标最优值。评价过程如下[18]：

①确定参考数列P0和比较数列Pi：

P0={P0（1），P0（2），…，P0（10）}

Pi={Pi（j）|Pi=1，2，…，10}，（i=1，2，…，n）

②规范处理后得到Cij和新矩阵：

Cij=■，i=1，2，…，n；j=1，2，…，n

式中，Cij为规范处理以后第i树种第j个指标的标准值，Pimin是第y个指标的最小值，Pimax是第j个指标的最大值。

③计算关联系数εij：

εij=■i=1，2，…，n；j=1，2，…，10

式中，εij是第i个树种比较曲线标准值ε与参考曲线标准值P0的相对差值，这种形式的相对差值成为ε标准值间的关联系数。ρ为分辨系数，ρ∈[0，1]能够减少极值对计算的影响。分辨系数ρ一般取0.5。

④计算灰色综合评判结果：

Eki=■Wj×εij，i=1，2，…，n；j=1，2，…，10；k=1，2

Ei=■Wk（■Wj×εij），i=1，2，…，n；j=1，2，…，10；k=1，2

式中，εij表示第i树种第j指标与参考指标的关联系数；Wj表示第i树种第j指标的权重；Wk表示第i树种第k层的权重；Eki表示第i树种当k=1，2时森林地力、土壤的分数；Ei表示第i树种的人工林生态效益总分值。如果Eki越大，则森林地力和土壤与最优指标P0越接近，则其水平越高；如果Ei越大，则所得总分越高，人工林生态效益也就越高。据此排列出不同壳斗科人工林生态效益的优劣次序。

2.2确定指标权重

选择熵值法计算各个指标权重，它是一种客观的赋权方法；通过计算指标的信息熵，根据指标数值之间的变化规律，以指标数值之间的差异大小来衡量指标对系统的影响，其差异程度越大，则权重越重。该方法在评价对象数目较多、指标体系较复杂时具有明显优势，并且在确定权重时能够减少主观赋权带来的主观性，更具客观性和科学性。

①将各指标规范化，计算第i年第j种指标值的比例Rij：

Rij=■，i=1，2，…，n；j=1，2，…，14

②计算第j项指标的熵值Hj：

Hj=■，i=1，2，…，n；j=1，2，…，10

③计算第j项指标的差异系数Gj：

Gj=1-Hj，j=1，2，…，10

④计算各指标的权重Wj：

Wj=■，j=1，2，…，10

式中，Rij是指第i树种第j指标值所占该指标总值的比例；Pij是指第i树种第j指标的具体值；Hj是指j个指标的熵值；Gj是指第j指标的差异性系数；Wj是指j个指标的权重。

2.3评价标准

根据评前人评价结果，参考其他人工林的评价模式[19]等级标准进行修正，最后将研究对象林分生态效益水平划分为4个等级（表2）。

3评价结果分析

结合不同壳斗科人工林生态效益特征，选取10个指标值，将此10个指标值代入熵值法模型求取权重，结果见表3和表4。

经过计算，分别得到不同壳斗科树种人工林森林地力效益、土壤效益和综合生态效益总体分数值。不同壳斗科树种人工林生态效益评价体系总体如表5。通过对不同壳斗科树种人工林生态效益特征变化分析发现，不同“森林地力”效益、“土壤”效益和综合生态效益变化态势为青钩栲大于麻栎，表明青钩栲人工林生态效益要优于麻栎人工林。青钩栲人工林“森林地力”效益占总体评价中权重0.5678较高，决定性高。

由不同壳斗科树种人工林生态效益评价标准等级能够判断人工林生态效益水平。胸径和碳储量两个森林地力指标在不同壳斗科树种人工林总体生态效益都处于中等水平，森林地力指标树高、生物量和植物多样性均处于高水平。而土壤的5个生态指标的效益衡量指数均大于0.5达到较高水平。表明土壤指标在不同壳斗科树种人工林生态效益评价标准体系中准确度较高，评价水平较高。

4人工林生态效益的影响因素

确定27a生的青钩栲人工林和麻栎人工林的生态效益影响因子，主要通过主成分分析找到一个包含最佳变量的子集合，使其所包含的变量能反映总体的结构，并通过因子简化塑造出合理的规律和有效的模型。

4.1壳斗科两树种人工林综合效益指标主成分分析

主成分分析是把多个指标化为少数几个综合指标的一种统计方法[20]。由表6可知，第一主成分的贡献率为52.292%，第二主成分为24.774%，累计贡献率达到了77.066%，第三主成分贡献率为12.657%，累计贡献率达到了89.723%。因此，可以得到第一主成分、第二主成分和第三主成分较能体现研究林分的各项指标与综合效益之间的关系。

由表7可以看出，第一主成分主要包括胸径、碳储量、土壤含碳量、土壤含氮量、土壤孔隙、土壤通气，它们具有较大的载荷，分别为0.9768、0.9519、0.9862、0.9979、0.8039、0.9687。第二主成分是树高和生物量，其载荷分别为0.9170和0.9826。第三主成分在土壤持水量上的载荷为0.5869。三个主成分用y1、y2、y3表示，则表达式分别为：

y1=-0.3383x1+0.9768x2-0.1697x3-0.7028x4+0.9519x5+0.9862x6+0.9979x7+0.8039x8+0.9687x9+0.4947x10

y2=0.9170x1+0.1446x2+0.9826x3-0.0595x4+0.2488x5+0.0799x6-0.0604x7+0.5903x8-0.1227x9-0.6409x10

y3=0.2112x1+0.1580x2+0.0757x3+0.7088x4+0.1788x5+0.1447x6-0.0251x7+0.0735x8-0.2158x9+0.5869x10

4.2林分效益主成分综合评价

壳斗科两树种人工林的生态效益受到了众多因素制约，且每个因素之间都存在相关性。因此，要综合评价这两种人工林的综合效益必须运用多个指标，才能使综合评价的结果更符合实际。结合分析过程中选定的特征值，对主成分进行评分。

根据表6得知，在前三个成分中已包含了总数据量的89.723%，表明在主成分分析过程中已经将所有影响成分归类为三个主成分进行比较评价。因此，仅需要对三个主成分展开综合评价，且此次主成分分析可靠度达到了89.723%。依据主成分评价得分（表8），结合主成分分析结果，构建综合评价方程[21]：

IFI=■

式中，IFI为评价指标综合得分；aj为主成分贡献率；yj为主成分得分。

27a生青钩栲人工林和麻栎人工林生态效益综合评价结果见表9。生态效益结果为青钩栲>麻栎。其中，青钩栲人工林第一主要成分得分值均高于第二和第三主成分，表现出了第一主成分因子对其的决定系数较高，决定性强，IFI高。因此，得出青钩栲人工林在27a人工经营期内生态效益高于人麻栎工林，更适于当地种植，生态价值较高。

5小结

通过主成分分析及灰色多层次模型，对包含两个准则层的10个生态指标建立壳斗科两树种人工林生态效益评价体系。两种人工林生态综合评价中，青钩栲人工林的总生物量、森林地力权重（0.5678）、土壤权重（0.4578）和碳储量（132.26t/hm2）均高于麻栎人工林；青钩栲人工林生态效益评价得分（5.5125）高于麻栎人工林，青钩栲人工林在水源涵养功能上较好。

在对研究的两树种人工林生态效益评价中，通过灰色多层次模型对树高、胸径、生物量和土壤理化性质等多个生态指标进行分析，得出青钩栲人工林的森林地力和土壤两个准则层指标均高于麻栎人工林，同时，青钩栲人工林综合评价得分也高于麻栎人工林，表明青钩栲人工林生态系统生态价值较高，种植青钩栲在防护、水源涵养功能上发挥较好，在生态效益用途上，青钩栲林分较麻栎林分高，青钩栲人工林能更较好地促进生态平衡，提高生态效益。同时，表明该生态效益评价系统具有较高的科学理论依据。

参考文献：

[1]林，俞德浚，吴征镒.中国植物志[M].北京：科学出版社，2010.

[2]GOVAERTSR，FRODINDG.WorldChecklistandBibiographyofFagales（Betulaceae，Corylaceae，FagaceaeandTicodendraceae）[M].London：TheRoyalBotanicGardens，Kew，1998.

[3]刘茂松，洪必恭.中国壳斗科的分布格局类型分析[J].南京林业大学学报，1999，23（5）：18-22.

[4]周浙昆.壳斗科的地质历史及其系统学和植物地理学意义[J].植物分类学报（自然科学版），1999，37（4）：369-385.

[5]靳芳，鲁绍伟，余新晓，等.中国森林生态系统服务功能及其价值评价[J].应用生态学报，2005，16（8）：1531-1536.

[6]GLENNWH.Valuingpublicgoodswiththecontingentvaluationmethod：AcritiqueofKanhnenmanandKnetsch[J].JournalofEnvironmentalEconomicsandManagement，1992，23：248-257.

[7]SMITHVK.Nonmarketvaluationofenvironmentalresources：Aninterpretiveappraisa1[J].LandEconomics，1993，69（1）：1-26.

[8]PIMENTELD.Environmentalandeconomiccostsofsoilerosionandconservationbenefits[J].Science，1995，267：1117-1123.

[9]日本林野厅.森林公益效能计量调查――绿色效益调查[M].杨惠民，译.北京：中国林业出版社，1982.

[10]熊文愈.森林生态系统与环境保护[J].南京林产工业学院学报，1980（3）：1-12.

[11]傅伯杰，刘世梁，马克明.生态系统综合评价的内容与方法[J].生态学报，2001，21（11）：1887-1895.

[12]欧阳志云，王效科，苗鸿.中国陆地生态系统服务功能及其生态经济价值的初步研究[J].生态学报，1999，19（5）：607-613.

[13]颜廷武，尤文忠.森林生态系统应对气候变化响应研究综述[J].环境保护与循环经济，2010，30（12）：70-73.

[14]覃林，何友均，李智勇.南亚热带红椎马尾松纯林及其混交林生物量和植物多样性分配格局[J].林业科学，2011，47（12）：17-21.

[15]李元强，吴庆标，覃德文.青钩栲人工林生态系统碳储量及其分配格局[J].广东农业科学，2013，40（10）：181-185.

[16]覃德文，云朝光，韦中绵.青钩栲人工林生态效益评价[J].南方农业学报，2013，44（9）：1524-1528.

[17]赵建民.基于生态系统服务理论的水土保持综合效益评价研究[D].陕西杨凌：西北农林科技大学，2010.

[18]姚盼盼，温亚利.河北省承德市退耕还林工程综合效益评价研究[J].干旱区资源与环境，2013，27（4）：47-51.

[19]覃德文.青钩栲、麻栎人工林生长与经济效益对比研究[D].南宁：广西大学，2013.

森林土壤的特征篇5

关键词黛湖小流域；自然土壤；森林土壤；土壤养分；重庆市；缙云山

中图分类号S151.9文献标识码A文章编号1007-5739（2013）01-0217-02

土壤养分会随着地形环境的不同、气候植被的变化以及人为活动的影响存在一定的差异性，研究不同时间空间尺度土壤质量变化规律、空间特点、变化发展趋势，从土壤质量变化角度找出引起土壤质量下降的主要影响因子，提出调控措施，建立小流域土壤肥力变化规律与林地生态成分关系的预测[1]，并根据我国的实际情况开展林地土壤质量研究与应用工作[2]。本文主要对小流域土壤的养分状况进行比较，从自然环境、人为影响等方面对影响土壤养分变化的因素进行分析，旨在揭示该地区土壤养分的分布特征。

1区域概况与研究方法

1.1研究区概况

重庆市缙云山部级自然保护区位于重庆市北碚区、沙坪坝区、璧山县境内，距重庆市中区约45km，距北碚城区15km，海拔350.0～951.5m。位东经106°17′43″～106°24′50″，北纬29°41′8″～29°52′3″，面积7600hm2。森林覆盖率为96.9%，分布的植物类型超过1960种，其中部级保护植物有45种，以缙云山为模式标本进行命名的植物种类超过38种。1979年4月建立自然保护区，并成立“重庆市缙云山自然保护区管理处”，隶属重庆市林业局。

1.2研究方法

1.2.1土壤样品的采集。在设计土壤样点时，应综合地考虑研究区内的坡度、海拔、坡向、地貌及土地利用方式等条件；在区域尺度上，可以将整个区域分为几个高度，在同一高度处采集处于表层的土壤；在坡面尺度上，根据Brubakeretal提出的方法进行坡面景观位置的划分。研究的山体坡位在结合实际坡形的基础上可以划为3个部分，分别为上、中、下坡位。在进行野外采样时，应根据实地情况进行调整，采样点坐标应采用GPS定位工具进行读取，同时，对样地进行调查并记录样地的环境因子。取土层深度为0～20cm的表层土壤土样67个。每个样区中选择2个连续取样的小样区，小样区之间的距离为10m，各样区内选择树木无刻划与折枝、地表无踩踏痕迹现象的地块上取表层的土壤作为对照，取土时应用环刀进行采集，并在小样方的对角线交叉点处用环刀采集表层的土壤作为样本进行理化性状的分析。

1.2.2土壤样品分析方法。按1.2.1中的方法采取的土样风干、过筛，剔除其中含有的杂质，然后进行土壤容重、含水量、pH值、有机质、速效氮、速效磷、速效钾的分析。采取的测定方法分别为：土壤容重、含水量分别采用环刀法和烘箱法测定。pH值的测定采用电极法，有机质的测定需要有对照试验（包括空白对照和标准液对照），空白液的组成为：3mLH2O+10mLK2Cr2O7+10mLH2SO4，标准液的组成为：3mL0.5%碳标准液+10mLK2Cr2O7+10mLH2SO4，待测液的组成为：1g风干土+3mLH2O摇匀+10mLK2Cr2O7+10mLH2SO4，试验步骤：将样品置于三角瓶中，摇动30min，再在沸水浴中加热15min，然后取10mL到另一个的三角瓶中。加入缓氧化剂2.5mL，摇匀然后过滤备用。将3个样本置于光路中进行比色，记录数据。速效磷（氮、钾）的测定依然需要进行对照实验（包括空白对照和标准对照）；空白试验：取2mLH2O装入玻璃瓶中，加入速效磷（氮、钾）掩蔽剂4滴，加入速效磷（氮、钾）显色剂5滴，加入速效磷（氮、钾）还原剂1滴静置10min后放于光路中比色；标准试验：取1.0mL土壤混合标准液放入100mL的容量瓶中，浸提剂定容至刻度，然后摇匀取2mL放入小玻璃瓶，然后加入速效磷（氮、钾）掩蔽剂4滴，加入速效磷（氮、钾）显色剂5滴，加入速效磷（氮、钾）还原剂1滴，静置10min放于光路中比色；待测液实验：取2g风干土样放入三角瓶中，加入40mL浸提剂，再加0.5g土壤脱色剂，在20～25℃条件下剧烈振荡5min经过过滤后，取2mL加入速效磷（氮、钾）掩蔽剂4滴，加入速效磷（氮、钾）显色剂5滴，加入速效磷（氮、钾）还原剂1滴，静置10min放于光路中比色。

1.2.3土壤环境影响的评价方法。土壤单因子变化率（SCR）用于对土壤孔隙度、土壤硬度、含水率、容重、pH值以及有机质、速效磷、速效氮和速效钾含量的增减变化进行确定，计算公式如下：

式（1）中，SCR表示土壤因子改变率；Si表示样方的土壤因子值；Sv表示对照样方的土壤因子值。

1.3数据处理方法

所有数据都在Excel、SPSS17.0软件中处理。土壤因子变化与地理环境因子之间的关系采用相关分析。

2结果与分析

2.1小流域土壤养分特征统计

小流域的土壤养分含量见表1。由表1可知，速效氮含量的变化规律与有机质的基本一致。自然土壤的速效氮含量变化范围较大，因为各个地方森林植被等自然环境状况不同，枯枝落叶层和腐殖质含量不一样的原因。土壤中钾的供应很充分，含量水平较高。

土壤中的氮素绝大多数是贮藏在土壤有机质中的，氮含量的消长取决于有机质含量的变化，也即取决于土壤有机质积累和分解的相对强度。速效氮的含量与有机质含量呈紧密的正相关（相关系数为0.794）（P=0.01），但是有机质含量与土壤供氮力却呈负相关。因为有机质含量越高，土壤胶体越多，含有氮元素的有机质分解速度就越慢。

有机质与速效磷、速效钾显著相关，相关系数分别为0.513和0.987（P=0.01），有关研究结果表明，由于森林土壤根系能分泌有机酸，对土壤中的磷进行活化，有效增加土壤中的速效磷元素，土壤中的磷元素的存在形态多为有机态[3]。

与氮、磷元素不同，土壤中的钾元素主要的存在形态为无机态[4]。速效磷与速效钾、速效氮也表现出相关性（表2），但相关性不显著。

2.2不同海拔土壤养分的分布规律

自然土壤养分含量与海拔的关系见图1。由图1可知，自然土壤养分含量的变化趋势呈波动状。随着海拔的变化，自然土壤中的养分含量变化趋势较为平缓，只有海拔在575m以下时，速效钾的含量有显著增加的趋势。各养分的含量随着海拔的降低均呈现出增加的趋势。

有机质含量变化较小，速效磷含量基本围绕有机质含量波动变化。土壤磷素含量主要决定于母质类型[5]，坡向主要是影响土壤温度与土壤水分，不会对土壤磷素产生较大影响，因此坡向间土壤磷素含量不会产生较大差异。速效磷与坡度呈负相关（P=-0.019）即速效磷含量随坡度增大而减少。速效氮和速效钾的变化趋势基本吻合。

自然土壤中的养分含量具有较大的波动，速效氮和速效钾的含量均在海拔最高处和最低处呈现含量较低和较高的趋势，而中海拔处的速效氮和速效钾的含量相对较低。相关性分析结果表明，所有土壤因子的变化与海拔之间均存在不同程度的相关性。其中：含水量、速效氮、速效钾因子与海拔高度呈现出负相关关系，而容重、pH值和有机质含量、速效磷因子与海拔高度呈正相关关系（表3），但均未达到显著水平，说明海拔高度不能明显地影响上述土壤因子。由此可知，研究区海拔对土壤养分含量的影响并不大。

2.3不同坡面位置土壤养分的分布规律

不同坡面位置上土壤养分含量变化见表4。由表4可知，在自然环境中，土壤中的养分含量（速效氮、速效磷、速效钾）在下坡位要比上、中坡位的高；有机质含量在下坡位有所降低，原因可能是长期的雨水的冲刷作用[6]。速效磷的含量在下坡位要显著地高于上坡位，比上坡位高出2.81mg/kg，增加幅度为13.4%；与上坡位相比，速效氮和速效钾的含量也分别高出4.54、3.27mg/kg，增加的幅度分别为8.0%和3.5%。经过单因素的方差分析，结果表明，不同坡位上的有机质和速效磷含量的差异较大，不同坡位下速效氮和速效钾含量在组内具有较大的差异，导致组间具有不显著的差异。由表3可知，坡向对上述土壤因子影响不明显；坡向与土壤速效磷和速效钾含量的变化的相关性显著或极显著；坡向显著地影响土壤中的速效磷和速效钾含量。

土壤中有机质、速效氮、速效钾含量均逐渐下降。分析其原因，主要为山坡上的石砾有关，一般坡度越大，山坡上土壤中石块、石砾越多。森林养分的重要来源为森林枯落物[7]，而这些养分大量地在土粒中进行富集，难以进入到石块与石砾中。因此，总体来说，随着坡度的增加，土壤中的养分含量逐渐较少。

2.4不同地形对土壤养分的影响

不同的地形，可以对土壤中的水分分布、土壤侵蚀过程及土壤的温度产生影响，因此地形影响矿物的淋溶、风化、侵蚀、沉积、分解和水平分布等[8]。地形因子可通过对水的排泄和流向产生影响，进而对土壤中养分含量的分布进行支配。一般随着海拔逐渐增加，温度有所下降，对植物的生长产生一定的影响，降低了有机质的含量。氮的转化率有相应地有所降低，也降低了土壤中速效氮的含量。但笔者选择的研究区域海拔变化范围不大，因此温度差不显著，植被盖度相似，随着海拔的变化，有机质及速效氮含量的变化不明显。在耕作的土壤中，低海拔处的速效钾及速效磷的含量有所增加，且达到显著水平，分析其原因，主要受到人为的影响，与高海拔地区相比，低海拔处的人们施肥更多。因此，在自然土壤中，土壤中的养分含量在中海拔处较低，主要原因在于具有不同的植被及母质等[9]。

3结论与讨论

研究结果表明，自然土壤中的有机质含量差异不大，经过显著性分析，有机质含量与土壤中的全氮含量有显著性的关系，土壤中的有机质含量与速效磷、速效钾呈正相关性，有机质含量与土壤所处的海拔高度具有相关性，有机质的含量与土壤的方位存在相关性。

在海拔高差较小时，海拔不是影响土壤养分分布的主要因素，地形因子的坡向为主导因子，其次才为海拔，它们决定着土壤厚度、土壤水分及有机质的含量。在不同坡位处土壤养分有向下汇聚的现象，在同一坡位（下坡位）自然土壤和耕作土壤中有机质和速效磷含量存在显著差异。影响养分含量的因素很多，在研究森林土壤肥力时，除了要对土壤海拔、坡度、坡向等因素进行综合考虑外，还应考虑到母质、植被、气候等因素，这样得出的结论才较为全面正确。

4参考文献

[1]王礼先，解明曙.山地防护林水土保持水文生态效益及其信息系统[M].北京：中国林业出版社，1998：145-146.

[2]王云强，张兴昌，李顺姬，等.小流域土壤矿质氮与地形因子的关系及空间变异性研究[J].环境科学，2007，7（2）：116-117.

[3]曹志洪.继承传统土壤学成果、促进现代土壤学发展[J].中国基础科学，2000，21（3）：11-16.

[4]高雪松，邓良基，张世熔.不同利用方式与坡位土壤物理性质及养分特征分析[J].水土保持学报，2005，19（2）：53-56.

[5]贾志清.太行山封育区森林土壤肥力特征研究[J].水土保持通报，2006，2（3）：6-13.

[6]陈晓德.缙云山森林土壤速效氮、钾含量随植物群落演替变化趋势分析[J].西南师范大学学报：自然科学版，1998，2（9）：63-70.

[7]刘德秀，秦远山，谢德体.游憩活动对缙云山自然保护区土壤环境的影响[J].西南农业大学学报：自然科学版，2006，10（5）：97-100.

森林土壤的特征篇6

[关键词]土壤碳森林

中图分类号：P467文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）14-0300-01

一、森林的碳汇功能

自20世纪80年代以来，全球气候变暖已成为不争的事实，由此引起的一系列生态问题日益引起国际社会的广泛关注，气候变化是当前国际社会普遍关注的重大环境问题之一。最新数据显示，大气中温室气体水平已经超过了可能引起危险气候变化的极限，人类面临的缓减和适应全球气候变化任务变得更加严峻和紧迫。森林在维持全球碳平衡及潜在的碳储存方面发挥着不可替代的作用，已成为与全球气候变化密切相关的重要有机体。森林生态系统是地球上除海洋之外最大的碳库，森林碳库包括森林土壤碳库和植被碳库两部分，约占整个陆地生态系统碳库总量的50%，而这其中2/3的碳被固定在森林土壤中。土壤是陆地表层系统的重要组成部分，处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈的交汇处，被认为是处于活跃状态的最大碳汇。应对气候变化，关键是减少温室气体在大气中的积累，其做法是减少温室气体的排放（减排）和增加温室气体的吸收（增汇）。减少温室气体的排放主要是通过降低能耗、提高能效、使用清洁能源来实现。而增加对温室气体的吸收，主要是通过森林等植物的生物学特性，即光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，把大气中的二氧化碳固定到植物体和土壤中，这个过程和机制实际上就是清除已排放到大气中的二氧化碳，因此，森林具有碳汇功能。由于森林吸收二氧化碳投入少、成本低、简单易行，有利于保护生物多样性。我国政府把林业纳入减缓和适应气候变化的重点领域，要求全力打好“森林碳汇”这张牌，充分发挥林业在应对气候变化中的特殊作用。

二、研究方法

（一）数据来源

本文涉及的土壤类型、面积、土层厚度等基础数据来源于2010―2012年黑龙江省市县森林资源调查数据。设置按林种，林分类型，林龄（幼龄林、中龄林、近熟林和成、过熟林），坡向（阴坡、阳坡），密度级（疏、密）有代表性地段设置标准地36个。

（二）统计处理

采用VisualFoxpro6.0软件计算土壤碳储量，采用excel和SPSS17.0软件统计处理数据。

三、结果

（一）空间分布

研究结果表明，不同土壤类型有机碳密度：沼泽土>暗棕壤>黑土>草甸土>白浆土。各土壤类型有机碳密度与年均降水量之间除暗棕壤外，均无显著相关性。小兴安岭北坡各土壤类型有机碳密度与年均降水量之间的相关性分析。森林土壤碳储量达1.65亿吨（不含森工集团所属区域）。各类型土壤碳储量分布规律为：暗棕壤>白浆土>沼泽土>草甸土>黑土。其中暗棕壤碳储量最高（1.62亿吨），黑土碳储量最低（27万吨）。有机碳密度：沼泽土>暗棕壤>黑土>草甸土>白浆土。各土壤类型有机碳密度与年均降水量之间除暗棕壤外，均无显著相关性，说明降水量对土壤有机碳密度影响不大。土壤碳储量分布规律为：暗棕壤>白浆土>沼泽土>草甸土>黑土。森林土壤有机碳储量整体呈先减后增趋势，这主要与森林经营导致的森林面积改变有关。

（二）时间分布

森林土壤有机碳储量整体呈先减后增趋势。2011年土壤有机碳储量达1.63亿吨，较2010年减少278742吨，减少0.17%。2012年土壤有机碳储量达1.65亿吨，较2011年增加520794吨，增加0.32%。2010-2012年，土壤有机碳储量共增加242052吨，增加0.15%。2010～2012年，各类型土壤中草甸土碳储量增幅最大，增加11.65%；暗棕壤碳储量增幅最少，增加0.09%。土壤有机碳密度接近我国全土平均水平，但低于世界全土平均值。

四、森林经营对土壤有机碳储量的影响