全 文 ：文章编号:1006 － 1126 － 2014 (4) － 0418 － 04
大叶栎、火力楠人工林土壤肥力研究
收稿日期:2014 － 10 － 05
基金项目:中央财政林业科技推广示范资金 (［2012］ TG08 号) ;广西大学大学生实验技能和科技创新能力训练基金项目 (SYJN20131609)
作者简介:朱彩丽 (1988—) ，女，硕士研究生，研究方向:用材林培育理论与技术。
通讯作者:吕成群 (1957—) ，教授，博士生导师，主要从事植物生理生化及森林微生物研究。
朱彩丽，吕成群，黄宝灵，彭志威，任 涵，黄娟萍，蒋奇钊，徐中伟
(广西大学林学院，南宁 530004)
摘 要:为了研究大叶栎 (Castanopsis fissa)、火力楠 (Michelia macclurei)人工林地土壤水分、肥力差异，比较
它们对土壤的改良作用。以相似的立地条件、相同的林龄 (12 年)的大叶栎 (Castanopsis fissa)、火力楠
(Michelia macclurei)人工林根际土壤为研究对象，分别采用国家标准局发布的《森林土壤分析方法》中环刀法
和相应的土壤养分分析方法测定土壤水分和土壤有机质、氮、磷、钾含量，结果表明:大叶栎人工林的持水量
和孔隙度均大于火力楠人工林，土壤容重小于火力楠人工林，差异不显著;土壤全量和速效氮、磷、钾含量以
及土壤有机质含量的测定结果均是大叶栎人工林较火力楠人工林高，其中全钾和速效钾含量差异显著，其他养
分含量差异不显著。表明大叶栎人工林具有更好的保水、供肥能力。
关键词:大叶栎;火力楠;土壤肥力;土壤改良
中图分类号:S714. 8 文献标识码:A
Soil Fertility of Castanopsis fissa and Michelia macclurei
ZHU Cai-li，LV Cheng-qun，HUANG Bao-ling，PENG Zhi-wei，ＲEN Han，
HUANG Juan-ping，JIANG Qi-zhao，XU Zhong-wei
(Forestry College of Guangxi University，Nanning 530004，China)
Abstract:To study the soil water and fertility of Castanopsis fissa and Michelia macclurei and compare
their effects on soil improvement，taking rhizosphere soil of Castanopsis fissa and Michelia macclurei plan-
tations in a similar site condition and the same forest age (12a)as object，using Ｒing Sampler Method
and appropriate soil nutrient analysis referring Forest Soil Analysis Methods published by the National Bu-
reau of Standards，soil water，soil physical properties and the content of organic matter，N，P，and K
were measured. The results showed that water holding capacity and porosity in Castanopsis fissa plantation
were higher than Michelia macclurei，and bulk density was less. The difference was not significant. Soil
total and available N，P，K and organic matter were higher in Castanopsis fissa plantation than Michelia
macclurei. The differences of total P and available P were significant. Others were not significantly differ-
ent. This study showed that soil holding capacity and fertility were higher in Castanopsis fissa plantation.
Key words:Castanopsis fissa;Michelia macclurei;soil fertility;soil improvement
第 43 卷 第 4 期 广 西 林 业 科 学 Vol. 43 No. 4
2014 年 12 月 Guangxi Forestry Science Dec. 2014
大叶栎 (Castanopsis fissa)又名黎蒴、大叶
栲、大叶锥等，属壳斗科栲属常绿乔木，主要分
布在南亚热带和亚热带温暖地区［1］。火力楠
(Michelia macclurei)又名醉香含笑，属木兰科含笑
属常绿乔木，是南亚热带常绿阔叶树种［2］。它们
均具有生长快、适应性强、根系发达，固土力强、
落叶量大且易分解等特点，具有改良土壤、固水、
保肥的作用［1 － 3］，是优良的多用途速生乡土
树种［1 － 4］。
苏宜洲［5］在闽南沿海山地火力楠人工林生长
与改土效果的研究中发现，营造火力楠人工林后
土壤理化性质均优于疏林地。陈楚莹等［6］在改善
杉木人工林的林地质量和提高生产力的研究中发
现，杉木火力楠混交林不仅能减轻杉木纯林的诸
多弊端，而且表现了良好的生态、经济效益。薛
立等［7 － 8］报道了火力楠纯林的土壤肥力状况和不同
坡位火力楠林土壤肥力动态。此外，对火力楠与
其他树种混交林的研究［9 － 10］证实火力楠有较好的
改造低效林，改良土壤和防治地力衰退的功能。
王会利等［11］对湿地松低效林改造与大叶栎混交后
的土壤理化性质和水源涵养功能进行了研究，大
叶栎混交林的土壤理化性质优于其他林分。曹艳
云等［12］研究了大叶栎造林前后的土壤养分含量变
化，造林后的土壤养分含量高于造林前。另有关
于大叶栎土壤理化性质的研究［13 － 15］证实，大叶栎
能够改良土壤肥力状况、涵养水源和改造低效林。
关于大叶栎、火力楠人工林的土壤理化性质
的研究较多，但综合比较这 2 种树种纯林的理化性
质的研究极少［7］。本文对处于速生阶段的相同林
龄 (12 年)、相似立地条件的大叶栎、火力楠人工
纯林的土壤进行了研究，以期为大力发展大叶栎
和火力楠等珍贵树种提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验地位于广西国有高峰林场 (108° 08 ＇ ～
108°53＇E，22°49 ＇ ～ 23°15 ＇N) ，属南亚热带季风气
候，年平均气温 21. 8℃，雨量充沛，年均降水量
1 200 ～ 1 500 mm，雨季为 5 ～ 9 月。调查样地海拔
200 m左右，选择坡向为南坡，坡度 25° ～ 28°。土
层厚度 80 cm以上，腐殖质层厚度 15 ～ 20 cm，凋
落物层厚度 2. 0 ～ 3. 5 cm，土壤类型为砂页岩分化
发育而成的赤红壤。
1. 2 研究方法
1. 2. 1 土壤样品的采集
土壤样品采集于 2014 年 7 月，分别对 12 年生
大叶栎和火力楠人工林的正南坡向设置上、中、
下坡位标准样地各 1 块。每个样地中心处选择 1 株
代表木，除去凋落物和腐殖层，挖取土壤剖面，
用 100 cm3 环刀取土，供土壤水分测定。同时采集
表层 (0 ～ 20 cm)根际土壤带回实验室风干后过
筛供测定土壤养分使用。
1. 2. 2 土壤样品的分析方法
土壤样品分析参照国家标准局发布的森林土
壤分析方法［16］。土壤容重、持水量、孔隙度采用
环刀法;土壤全氮、全磷、全钾含量测定用 H2SO4
－ HClO4 消煮法，在全自动间断化学分析仪
(SMAＲTCHEM 200)上测定全氮和全磷，用火焰
光度计法测定全钾，速效磷采用 HCl － H2SO4 浸提
－钼锑抗比色法测定，水解氮采用碱解 －扩散法
测定，速效钾采用乙酸铵浸提 －火焰光度计法测
定，有机质采用重铬酸钾氧化 －外加热法。每个
样品均做 3 次重复，取平均值。
1. 2. 3 数据处理与分析方法
用 Excel 2003 对实验所得数据进行处理和初步
计算，然后用 SPSS 17. 0 统计软件对不同树种间的
各数据进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2. 1 大叶栎和火力楠人工林土壤物理性质差异
土壤水分物理性质影响土壤的水、肥、气、
热状况，影响植物根系的伸展和对水分、养分的
吸收。一般情况下，土壤容重较低，孔隙度和持
水量较高的土壤较疏松，结构性更好。大叶栎人
工林的土壤容重较火力楠人工林略低，为火力楠
的 81. 51% (表 1)。2 种林分土壤容重均在一般结
构性较好的正常值 (1. 0 ～ 1. 3)之间。大叶栎人
工林的持水量和孔隙度均高于火力楠人工林，其
最大持水量、最小持水量、毛管持水量、毛管孔
隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度分别比火力楠人
工 林 高 37. 95%、 6. 89%、 27. 64%、 6. 14%、
29. 69%、16. 36%，其中，最大持水量在 40% ～
60%之间，土壤蓄水能力较好，大叶栎的最大持水
量接近 60%，最有利于植物生长。此外，大叶栎
总孔隙度在 50% ～ 55%之间，土壤的通气状况良
好，且优于火力楠人工林。在相似立地条件下，
相同林龄的大叶栎人工林的土壤水分———物理性
状比火力楠人工林更好。但差异显著性分析结果
表明，两树种间以上指标差异均不显著 (P ＞
0. 05)。
914第 4 期 朱彩丽，吕成群，黄宝灵，等:大叶栎、火力楠人工林土壤肥力研究
表 1 大叶栎和火力楠人工林土壤物理性质比较
Tab. 1 Soil physical properties of Castanopsis fissa and Michelia macclurei plantations
林分
容重
(g /cm3)
最大持水量
(%)
最小持水量
(%)
毛管持水量
(%)
毛管孔隙度
(%)
非毛管孔隙度
(%)
总孔隙度
(%)
大叶栎 0. 97 ± 0. 04 54. 49 ± 4. 58 6. 83 ± 1. 14 27. 94 ± 0. 75 27. 15 ± 1. 33 25. 42 ± 3. 32 52. 57 ± 2. 20
火力楠 1. 19 ± 0. 13 39. 50 ± 7. 16 6. 39 ± 3. 42 21. 89 ± 3. 38 25. 58 ± 3. 57 19. 60 ± 4. 56 45. 18 ± 3. 81
表格中数据为平均值 ±标准差 (Mean ± SD)
2. 2 大叶栎和火力楠人工林土壤养分含量差异
土壤养分是土壤肥力的组成部分，养分含量
直接反应土壤肥力状况。通常，有机质和氮、磷、
钾等营养元素含量高的土壤肥力高，更有利于植
物生长。本研究 2 种林分类型的土壤各养分含量均
为大叶栎人工林高于火力楠人工林 (表 2)，其中，
全氮、全磷、速效钾含量高出两倍，全钾、水解
氮、速效磷含量分别比火力楠人工林高 50. 12%、
35. 6%和 78. 66%。其中，全量和速效钾含量均相
对较高，磷含量较低。土壤有机质含量 4% ～ 6%，
大叶栎土壤有机质含量比火力楠高 29. 58%，表明
其土壤内的凋落物腐殖化作用更强，养分归还能
力更强，有利于形成和保持较好的土壤理化性状。
差异显著性分析结果为:大叶栎和火力楠人工林
的全氮含量差异极显著 (P = 0. 01)，全钾和速效
钾含量差异显著，P值分别为 0. 012 和 0. 04。2 个
林分土壤全磷、速效磷、水解氮和有机质差异均
不显著 (P ＞ 0. 05)。可见，大叶栎人工林土壤营
养元素和有机质含量相对于火力楠人工林更高，
表明大叶栎能更好的蓄积土壤养分和固持土壤肥
力，尤其表现在对氮和钾的吸收与归还能力更强。
表 2 大叶栎和火力楠人工林土壤养分含量比较
Tab. 2 Soil nutrient content of Castanopsis fissa and Michelia macclurei plantations
林分
全氮
/(g /kg)
全磷
/(g /kg)
全钾
/(g /kg)
水解氮
/(mg /kg)
速效磷
/(mg /kg)
速效钾
/(mg /kg)
有机质
(%)
大叶栎 1. 09 ± 0. 06A 1. 22 ± 1. 06 18. 06 ± 0. 91a 109. 46 ± 12. 64 8. 29 ± 0. 28 112. 91 ± 9. 23a 5. 30 ± 0. 16
火力楠 0. 47 ± 0. 06B 0. 28 ± 0. 11 12. 03 ± 1. 04b 80. 72 ± 6. 46 4. 64 ± 1. 74 55. 03 ± 1. 88b 4. 09 ± 1. 32
表格中数据为平均值 ±标准差 (Mean ± SD)。大写字母 A表示在 0. 01 水平差异显著，小写字母 a表示在 0. 05 水平差
异显著。
3 结论与讨论
本研究发现，相同林龄、相似立地条件的大
叶栎和火力楠人工林相比，大叶栎人工林土壤容
重小，最大持水量、最小持水量、毛管持水量、
毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度高。表明
大叶栎人工林土壤较疏松，通气、透水性优于火
力楠人工林。表征两种林分的各物理性状的测定
值均在适宜的范围之内，能够反应土壤疏松多孔，
较好的持水性和透气性，是有利于植物生长的较
优质土壤。在相似立地条件下，经过 12 年生长的
大叶栎和火力楠土壤物理性质表现差异性。表明
大叶栎人工林的生长使土壤结构性变得更好，具
有更好的蓄水、保水能力。土壤的理化性质是紧
密联系、相互影响的关系，土壤容重、水分、孔
隙度等物理因素影响土壤对矿质元素的溶解，影
响植物对水分和矿质营养的吸收和利用，影响植
物根系的伸展，进而影响土壤肥力状况和植物的
生长［17］。大叶栎人工林不仅土壤物理性质较火力
楠人工林好，而且土壤中营养元素及有机质含量
均高于火力楠人工林，印证了土壤物理性质对化
学性质相互影响的关系。土壤容重小、持水性及
透气性好则有利于微生物的分解作用和土壤酶活
力的有效性，土壤中物质循环和能量流动速率加
快。大叶栎人工林土壤有机质含量及氮、磷、钾
含量均高于火力楠人工林，且全钾和速效钾含量
差异显著，全氮含量达到极显著水平，表明大叶
栎人工林土壤肥力明显高于火力楠人工林，特别
是对氮和钾的归还能力存在显著差异。
本研究证明大叶栎人工林比火力楠人工林的
土壤物理性质更好，土壤肥力更高。大叶栎对土
壤的改良作用更好。在林业生产应用上，可以考
024 广 西 林 业 科 学 第 43 卷
虑选择大叶栎作为防治地力衰退和水土流失、低
效林改造和土壤改良的先锋树种。
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