论文部分内容阅读
【摘 要】阐述了森林土壤的作用,介绍了与林木生长密切相关的森林土壤属性,并从造林、森林经营等方面总结了森林土壤在林业发展中的应用,以供参考。
【关键词】森林土壤作用;林业发展对策
森林土壤学是研究土壤特性及其管理的应用基础学科。林业要发展,林地生产力要提高,很重要一点就是以森林土壤学为指导,根据土壤特性与林木生长关系,在生产中采用适宜的技术。现就造林、森林经营及林区上应用土壤的实践作一简述。
1.森林土壤的作用
森林土壤是发展林业生产的物质基础,林木生物积累所需的水分、养分、光、热和空气除部分来自大气外,水分、养分和一部分氧气都要依赖森林土壤的补给,并依靠它的基础支撑,使林木挺立于大地进行多种生命活动[1]。肥力是森林土壤的重要特性,它是决定森林生产力的主要因素,是土壤物理、化学和生物性质的综合反映。土壤肥力的高低取决于其中养分、水分、空气和温度,即水、肥、气、热四者的协调状况。因此,森林土壤肥力水平既受到成土条件的制约,也可以通过人为管理措施加以调控。森林土壤作为一种自然资源,不但是现有森林植物及其他物种的繁衍基地,而且还使之有再生的功能。林木及森林中的多种资源,在采集利用后,及时采取更新恢复措施,并保持良好的地力,就能够继续保证森林植物的后续生长,实现森林土壤的可持续利用。
2.与林木生长密切相关的森林土壤属性
2.1土壤质地
质地是由大小不同的土粒以各种比例组合而成。根据各种土粒级百分比,土壤质地划分为砂土、砂壤土、壤土和黏土。质地在化验室用比重计法或吸管法测定,在野外用手感法也能确定。森林土壤质地影响土壤有效水含量、养分含量和土壤保水保肥性能和通气性、透水性及温度变化,因而质地与林木生长关系密切。
2.2土层厚度
土层厚度是指可供林木根系生长活动的土体厚度。它关系到土壤中水分、空气的容积及林木所需养分贮量,也影响根系伸展及林木抗风倒性能。土层厚度在山区尤为重要,由于山地森林土壤中石质多、土层薄,因此土层厚度是宜林地选择的主要因素。在调查研究中土层厚度划分以A层、B层厚度总和为准,30cm以下为薄土层,31～60cm为中土层,60cm以上为厚土层。山地土壤厚度与地形部位及母质类型有关,一般坡下部堆积母质上形成的土壤厚度较大,山脊山顶或坡上部残积母质上形成的土壤土层较浅薄,由于具有这种分布规律,在造林地选择或立地类型图绘制中可以地形部位作为土层厚度的参考依据,并辅以实测为佐证。
2.3腐殖层厚度
土壤腐殖质是有机质经过微生物深刻作用后形成具有多功能团的、含氮的、酸性的高分子有机化合物,即胡敏酸、富里酸。通常用胡敏酸与富里酸比值(HA/FA)评价腐殖质质量。通常草甸上HA/FA比值大于1.0。阔叶林土壤HA/FA比值为0.5～1.0;针叶林土壤HA/FA比值小于0.5。腐殖质在森林土壤肥力上具有多功能,它是林木营养物质的主要源泉,土壤中大部分氮、磷、钾等养分存贮在腐殖质中,通过逐渐释放而为森林植物吸收利用,成为稳定的长效肥源。由于腐殖质的多功能性,在森林土壤调查中人们都非常重视腐殖质的调查研究,通常以腐殖质含量和厚薄来确定土壤的利用途径。腐殖质质龄一般用腐殖质层(A层)及其亚层的厚度、颜色衡量,颜色愈暗,厚度愈大,则腐殖质质量愈高。A层厚度在10cm以下。灰褐色土壤为少腐殖质;A层厚10~20cm,暗灰褐色土壤为中腐殖质;A层厚度在20cm以上,黑褐色土壤为多腐殖质。不同地区、不同森林土壤类型的腐殖质含量有很大差别,腐殖质在森林土壤培肥中具有重要作用。
2.4土壤水分
土壤水分状况(土壤湿度)影响到物理、化学和生物过程,对林木生长有显著制约作用。水分在土壤中受到各种作用力的影响,分为重力水、毛管水、吸湿水和膜状水。重力水受重力作用影响极易渗漏或流失,甚少为林木利用。吸湿水和膜状水受土壤颗粒的强烈吸附,也难于为林木吸收。毛管水可长时间在土壤孔隙中滞留,能为根系充分吸收,是林木利用的主要水分类型。
2.5土壤养分
土壤养分是构成林木生物量的基本物质,在林木生命活动中不可缺少的营养元素有20种左右。碳、氢、氧等元素自于空气和水中,其他养分元素都依靠土壤补给。氮、磷、钾、钙、镁、铁等在林木器官中含量多,土壤中含量也较丰富,通称为常量元素。硫、锰、铜、锌、硼等在林木及上壤中含量均少,通称为微量元素。林木各种器官含氮量为0.1%~0.3%,缺氮量时其根、茎、叶生长均受到抑制。人工林常见缺少氮、磷而生长受挫,因此林地施肥成为速生丰产林培育的必要技术措施。
2.6土壤酸碱性
土壤酸碱性由土壤溶液中氢离子与氢氧根离子二者相对数量决定的。一般用氢离子浓度来反映土壤酸碱性,并用pH值表示。当pH值=7时为中性,pH值<7时为酸性,pH值> 7时为碱性。土壤水溶液pH值一般为4～9,但因土壤类型不同而异。山地土壤类型多为酸性,平原土壤为中性或碱性,森林土壤除少数类型外多为酸性。土壤pH值还可通过微生物影响有机物的分解和固氮作用的强度。此外,土壤酸碱度还会影响土壤营养元素的化学形态、溶解度及土壤保持养分的性能。
3.森林土壤在林业发展中的应用
3.1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、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。北方平原造林树种有杨树、刺槐,但它们生态特性各异。杨树好水肥,并能充分发挥其速生优势;刺槐抗逆性强。因此,在水肥条件好的土壤上栽植杨树更为合适。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。营造速生丰产林养分耗用多,林地又多贫瘠,应根据土壤养分含量及树木生长需求,适时施用化肥。
3.2在森林经营中的应用
对有林地中幼林的抚育间伐,成过熟林的采伐利用及天然次生林的改造,都需根据土壤立地条件,采取相应措施。大兴安岭林区兴安落叶松天然更新普遍良好,幼树密度多达10万株/hm2以上,相互挤压,生长受到抑制,亟需疏伐抚育,但限于当前人力物力,不可能全面实施,只能选择土壤立地条件好的地段进行抚育疏伐。我国各林区分布有大面积天然次生林,它们所在的土壤条件不同,生长各异,应根据土壤肥瘠分别采用隔带补植目的树种、去劣留优或封山育林的改造措施。成过熟林的采伐可导致采伐地土壤及小气候的剧变,影响日后森林恢复,因此不同林分采伐方式选择是很重要的。通常土壤肥力好的林分采用皆伐,伐后人工造林;肥力差的采用渐伐方式,伐后天然更新或人工促进更新;综合作用和影响下形成的历史自然体。
【参考文献】
［１］李庆逵.我国土壤科学发展与展望[J].土壤学报,1989,26(3):207-216.
［２］赵其国.九十年代的土壤科学[J].土壤通报,1992,23(1):17-20.
［３］罗汝英.森林土壤学:问题和方法[M].北京:科学出版社,1983:222-240.
［４］杨承栋,张万儒.卧龙自然保护区森林土壤有机物质的研究[J].土壤学报,1986,23(1):30-39.
【关键词】森林土壤作用;林业发展对策
森林土壤学是研究土壤特性及其管理的应用基础学科。林业要发展,林地生产力要提高,很重要一点就是以森林土壤学为指导,根据土壤特性与林木生长关系,在生产中采用适宜的技术。现就造林、森林经营及林区上应用土壤的实践作一简述。
1.森林土壤的作用
森林土壤是发展林业生产的物质基础,林木生物积累所需的水分、养分、光、热和空气除部分来自大气外,水分、养分和一部分氧气都要依赖森林土壤的补给,并依靠它的基础支撑,使林木挺立于大地进行多种生命活动[1]。肥力是森林土壤的重要特性,它是决定森林生产力的主要因素,是土壤物理、化学和生物性质的综合反映。土壤肥力的高低取决于其中养分、水分、空气和温度,即水、肥、气、热四者的协调状况。因此,森林土壤肥力水平既受到成土条件的制约,也可以通过人为管理措施加以调控。森林土壤作为一种自然资源,不但是现有森林植物及其他物种的繁衍基地,而且还使之有再生的功能。林木及森林中的多种资源,在采集利用后,及时采取更新恢复措施,并保持良好的地力,就能够继续保证森林植物的后续生长,实现森林土壤的可持续利用。
2.与林木生长密切相关的森林土壤属性
2.1土壤质地
质地是由大小不同的土粒以各种比例组合而成。根据各种土粒级百分比,土壤质地划分为砂土、砂壤土、壤土和黏土。质地在化验室用比重计法或吸管法测定,在野外用手感法也能确定。森林土壤质地影响土壤有效水含量、养分含量和土壤保水保肥性能和通气性、透水性及温度变化,因而质地与林木生长关系密切。
2.2土层厚度
土层厚度是指可供林木根系生长活动的土体厚度。它关系到土壤中水分、空气的容积及林木所需养分贮量,也影响根系伸展及林木抗风倒性能。土层厚度在山区尤为重要,由于山地森林土壤中石质多、土层薄,因此土层厚度是宜林地选择的主要因素。在调查研究中土层厚度划分以A层、B层厚度总和为准,30cm以下为薄土层,31～60cm为中土层,60cm以上为厚土层。山地土壤厚度与地形部位及母质类型有关,一般坡下部堆积母质上形成的土壤厚度较大,山脊山顶或坡上部残积母质上形成的土壤土层较浅薄,由于具有这种分布规律,在造林地选择或立地类型图绘制中可以地形部位作为土层厚度的参考依据,并辅以实测为佐证。
2.3腐殖层厚度
土壤腐殖质是有机质经过微生物深刻作用后形成具有多功能团的、含氮的、酸性的高分子有机化合物,即胡敏酸、富里酸。通常用胡敏酸与富里酸比值(HA/FA)评价腐殖质质量。通常草甸上HA/FA比值大于1.0。阔叶林土壤HA/FA比值为0.5～1.0;针叶林土壤HA/FA比值小于0.5。腐殖质在森林土壤肥力上具有多功能,它是林木营养物质的主要源泉,土壤中大部分氮、磷、钾等养分存贮在腐殖质中,通过逐渐释放而为森林植物吸收利用,成为稳定的长效肥源。由于腐殖质的多功能性,在森林土壤调查中人们都非常重视腐殖质的调查研究,通常以腐殖质含量和厚薄来确定土壤的利用途径。腐殖质质龄一般用腐殖质层(A层)及其亚层的厚度、颜色衡量,颜色愈暗,厚度愈大,则腐殖质质量愈高。A层厚度在10cm以下。灰褐色土壤为少腐殖质;A层厚10~20cm,暗灰褐色土壤为中腐殖质;A层厚度在20cm以上,黑褐色土壤为多腐殖质。不同地区、不同森林土壤类型的腐殖质含量有很大差别,腐殖质在森林土壤培肥中具有重要作用。
2.4土壤水分
土壤水分状况(土壤湿度)影响到物理、化学和生物过程,对林木生长有显著制约作用。水分在土壤中受到各种作用力的影响,分为重力水、毛管水、吸湿水和膜状水。重力水受重力作用影响极易渗漏或流失,甚少为林木利用。吸湿水和膜状水受土壤颗粒的强烈吸附,也难于为林木吸收。毛管水可长时间在土壤孔隙中滞留,能为根系充分吸收,是林木利用的主要水分类型。
2.5土壤养分
土壤养分是构成林木生物量的基本物质,在林木生命活动中不可缺少的营养元素有20种左右。碳、氢、氧等元素自于空气和水中,其他养分元素都依靠土壤补给。氮、磷、钾、钙、镁、铁等在林木器官中含量多,土壤中含量也较丰富,通称为常量元素。硫、锰、铜、锌、硼等在林木及上壤中含量均少,通称为微量元素。林木各种器官含氮量为0.1%~0.3%,缺氮量时其根、茎、叶生长均受到抑制。人工林常见缺少氮、磷而生长受挫,因此林地施肥成为速生丰产林培育的必要技术措施。
2.6土壤酸碱性
土壤酸碱性由土壤溶液中氢离子与氢氧根离子二者相对数量决定的。一般用氢离子浓度来反映土壤酸碱性,并用pH值表示。当pH值=7时为中性,pH值<7时为酸性,pH值> 7时为碱性。土壤水溶液pH值一般为4～9,但因土壤类型不同而异。山地土壤类型多为酸性,平原土壤为中性或碱性,森林土壤除少数类型外多为酸性。土壤pH值还可通过微生物影响有机物的分解和固氮作用的强度。此外,土壤酸碱度还会影响土壤营养元素的化学形态、溶解度及土壤保持养分的性能。
3.森林土壤在林业发展中的应用
3.1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、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。北方平原造林树种有杨树、刺槐,但它们生态特性各异。杨树好水肥,并能充分发挥其速生优势;刺槐抗逆性强。因此,在水肥条件好的土壤上栽植杨树更为合适。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。营造速生丰产林养分耗用多,林地又多贫瘠,应根据土壤养分含量及树木生长需求,适时施用化肥。
3.2在森林经营中的应用
对有林地中幼林的抚育间伐,成过熟林的采伐利用及天然次生林的改造,都需根据土壤立地条件,采取相应措施。大兴安岭林区兴安落叶松天然更新普遍良好,幼树密度多达10万株/hm2以上,相互挤压,生长受到抑制,亟需疏伐抚育,但限于当前人力物力,不可能全面实施,只能选择土壤立地条件好的地段进行抚育疏伐。我国各林区分布有大面积天然次生林,它们所在的土壤条件不同,生长各异,应根据土壤肥瘠分别采用隔带补植目的树种、去劣留优或封山育林的改造措施。成过熟林的采伐可导致采伐地土壤及小气候的剧变,影响日后森林恢复,因此不同林分采伐方式选择是很重要的。通常土壤肥力好的林分采用皆伐,伐后人工造林;肥力差的采用渐伐方式,伐后天然更新或人工促进更新;综合作用和影响下形成的历史自然体。
【参考文献】
［１］李庆逵.我国土壤科学发展与展望[J].土壤学报,1989,26(3):207-216.
［２］赵其国.九十年代的土壤科学[J].土壤通报,1992,23(1):17-20.
［３］罗汝英.森林土壤学:问题和方法[M].北京:科学出版社,1983:222-240.
［４］杨承栋,张万儒.卧龙自然保护区森林土壤有机物质的研究[J].土壤学报,1986,23(1):30-39.