全 文 ：植被砍伐对土壤养分的影响*
陈荣均* *　Richard T . Corlet t　Ronald D. Hill　(香港大学, 香港)
【摘要】　研究了不同砍伐频率下, 香港、深圳和鹤山研究样地山坡地 N、P、K 含量的差异.
不同采样地之间, 养分全量和有效量差异显著.在尚未砍伐的山坡地, 土壤养分含量显著
高于经常砍伐的山坡地. 未伐土壤的 N 含量顺序为香港样地> 深圳样地> 鹤山样地.下
层土壤 P 的含量高于上层土壤. 深圳样地常伐土壤养分含量高于鹤山. 结果建议采用最适
砍伐频率和在最适季节砍伐 ,以便减少砍伐产生的不利影响.
关键词　植被砍伐　土壤养分　砍伐频率
Ef fect of Vegetation Harvesting on soil nutrients. Chen Rong jun, Richard T . Co rlett and
Ronald D. Hill ( Univ er sity of H ong K ong, H ong K ong ) . -Chin. J . App l. , Ecol. , 1996,
( 7) ( 3) : x～x .
The differ ence in N , P and K contents of hillside fields under differ ent havesting fr equen-
cies is investig ated at Hong Kong , Heshan and Shenzhen study sites. Ther e ar e significant
differ ences in t otal and available nut rient contents am ong sampling locations. Soil nutr ient
contents on uncut ting hills ar e significantly higher t han those on o ften-cutting ones, and
in t he former case , soil N content is in the o rder of Hong Kong > Shenzhen > Heshan.
Low er so il lay ers have a higher p content than upper o ften-cutting hill has a higher nutri-
ent content at Shenzhen than at Heshan. It is suggested that v egetat ion harv esting should
be done under optial frequency and w it hin optim al season to minimize its detrimental ef-
fect.
Key words　Vegetation harv esting , Soil nutrient, Harvesting frequency .
　　* 中外合作研究项目.
　　* * 现在华南农业大学生态研究所,广州 510642.
1996年 2月 29日收到, 4月 28日改回.
1　引　　言
在广东, 过度砍伐是植被逆向演替的
主要原因之一. 但植被过度砍伐是否会导
致土壤养分减少, 甚至水土流失?虽然有人
已经对广东山坡地养分进行了研究[ 1, 3] ,但
有关薪柴砍伐对坡地土壤影响的报导不
多.本文以香港植被和土壤的状况为对照,
研究不同砍伐频率下山坡地土壤养分的变
化,为协调薪柴的砍伐和山坡地资源的保
护提供科学依据.
2　研究样地与研究方法
香港研究样地位于林村效野公园的山坡上
( 22°27′26″N, 114°05′35″E) , 为长有灌木的草坡,
未受砍伐, 土壤类型为 Acror thoxes. 草本植物 17
种, 木本 15 处, 优势种为鸭咀草 ( I schaemum
spp. )、岗 松 ( Baeckea f rutesens )、野 古 草
( A rund inella s etosa)、枫茅(Cymbopogon tor tilis)、
芒萁( Dicranop teris linear is)和山芝麻(H elicteres
ang ustif olia) .深圳研究样地位于大鹏山坡上 22°
35′50″N, 114°28′30″E) ,土壤为正常氧化土. 其中
一座山自 1979 年起封山育 林; 另一座山靠近民
居,每年被砍伐一次. 草本植物有 16 种, 木本 17
种, 优势种为鸭 咀草、野古芒萁、枫桃金娘
( Rhodomy r tus tomentosa) 和春花 ( Rhap hiolep is
indica) . 鹤山研究样地位于鹤山林业科学研究所
的山坡上( 22°43′35°N, 112°55′00″E ) , 土壤为正常
氧化土. 其中一座山坡自 1975 年起封山育林,另
座山每年砍伐 2 次, 草本植物 19 种, 木本 16 种,
优 势 种 为 鸭 咀 草、芒 鹧 鸪 草 ( Er iachne
pallescens )、桃金娘、岗松和地含( Melastoma do-
d ecandrum) .
应 用 生 态 学 报　1996年 6月　第 7卷　增　刊 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHINESE JOU RNAL OF APPLIED ECOLOGY, June 1996, 7( sup. )∶23～28
1990 年 6～8 月在 3 个研究样地采样. 香港
样地为尚未砍伐的山坡地, 深圳和鹤山分别为经
常砍伐和尚未砍伐的山坡地.在每座山坡上任意
选定 5 个采样点,作为 5 个重复, 每个采样点在两
层土壤采样, 上层为 0～20 cm, 下层为 20～40
cm. 通 1 mm 筛的样本用于全量分析,通过 0. 15
mm 筛的用于有效量分析. 养分分析采用国际上
通用的标准方法[5] . 全 N 和全 P 采用 HClO4-
H2SO4 消化法, 全 K 采用 HF-HClO 4消化法, 有
效 N、P 和 K 分别采用Zn-FeSO 4·7H2O 碱解法、
HCl-NH4F 提取法和 NH4OAc提取法. 消化或提
取后的溶液分别使用凯氏定氮仪、UV、VIS 记录
分光光度计和 AA/ AE 分光光度计测定 N、P 和
K 含量. 方差分析和多重比较分别晨 Minitabt 和
SAS/ STAT 软件包上进行.
3　结果与分析
3. 1　对土壤 N 含量的影响
3个样地的土壤全 N 含量为 0. 28～
0. 69 mg·g- 1 (表 1) , 最低者是鹤山样地
经常砍伐的上层土壤,而最高者是香港样
地尚未砍伐的上层土壤.方差分析表明,各
样地之间, 全 N 含量差异极显著( df= 9,
40; F = 36. 62; P< 0. 001) . Tukey 多重比
较表明(表 1) ,在鹤山样地, 未伐土壤的全
N 含量显著大于常伐土壤, 深圳样地也如
此.可见,在同一亲戚地,植被遭受砍伐后,
山坡地土壤的全 N 含量减少, 薪柴带走的
N 大于自然过程如生物固氮归还的 N . 3
个样地之间,未伐上下层土壤的全 N 含量
差异均不显著, 虽然未伐土壤的全 N 含量
顺序为香港样地> 深圳样地> 鹤山样地.
深圳样地常伐土壤的全 N 含量大于鹤山
样地, 但不显著.在深圳, 坡地植被每年砍
伐 1次,而在鹤山则砍伐 2次.现有砍伐频
率年限不长可能是两者差异不显著的主要
原因.
有效 N 含量的变化范围为 4. 15×
10
- 2～9. 75×10- 2 mg·g - 1方差分析表
明,各采样点有效 N 含量差异极显著( df
= 9, 40; F= 74. 36; P< 0. 001) ,但有效 N
含量的多重比较结果与全 N 含量不同. 在
鹤山样地,未伐上层土的有效 N 含量显著
大于常伐上层土,但下层土的差异不显著;
深圳样地也这样.因此,在同一样地, 目前
砍伐频率对上层土有效 N 影响较大.再经
若干年的砍伐后,是否影响到下层土的有
效 N,尚待研究.对于未伐上下层土的有效
N含量, 香港样地明显大于深圳或鹤山,这
可能与香港植被保护均有关.
3. 2　对土壤 P 含量的影响
全 P 含量为 0. 08～0. 40 mg·g - 1不
等(表 1) . 各样地之间, 全 P 含量差异极显
著( df= 9, 40, F= 234. 81; P< 0. 001) . 在
鹤山样地, 未伐上层土的全 P 含量显著大
于常伐上层土, 但未伐下层土和常伐下层
土的全 P 含量相等; 深圳样地的情况相
同. 可见砍伐还未影响到下层土壤的全 P
含量. 在所有采样占, 下层全 P 含量比上
层的高,常伐样点达显著水平,而未伐样点
不显著,这可能与 P 主要来自土壤母质这
一事实有关. 对于未伐土壤的全 P 含量,
深圳样地与鹤山样地非常相近,但两者均
明显大于香港样地.深圳样地常伐上层土
的全 P 含量显著大于鹤山样地, 而其常伐
下层土相近.
有效 P 含量最低是香港未伐上层土
( 0. 09×10- 2 mg·g- 1 ) , 最高是深圳下层
土( 0. 31×10- 2 mg·g - 1) . 各样地之间,有
效 P 含量存在极显著的差异( df= 9, 40; F
= 61. 32; P< 0. 001) .在鹤山样地,未伐土
壤的有效 P 含量显著大于常伐土壤;深圳
样地也是这样.对于未伐土壤的有效 P 含
量,深圳与鹤山样地差异不显著,但两者明
显大于香港样地.深圳样地常伐土壤有效
P 含量略高于鹤山,但不显著.
24 应　用　生　态　学　报 7卷
表 1　香港、深圳和鹤山研究样地土壤养分含量
Table 1 Nutrient content of the soi ls at Hong Kong, Shenzhen and Heshan study s ites
养　分
Nutri-
en t
采样地点
S ampl ing locat ion
全量
T otal ( mg·g- 1)
平均值
M ean
标准误
SE
多重比较
MC
有效量
Available (×10- 2mg·g- 1)
平均值
M ean
标准误
SE
多重比较
MC
N 香　港 未伐上层土 Uncut upper layer 0. 69 0. 04 A 9. 75 0. 25 G
Hon g Kong 未伐下层土 Uncut low er layer 0. 56 0. 04 BC 7. 03 0. 38 H
深　圳 未伐上层土 Uncut upper layer 0. 61 0. 02 AB 6. 46 0. 13 H
Shenzhen 未伐下层土 Uncut low er layer 0. 52 0. 01 BCD 5. 13 0. 07 I
常伐上层土 Often - cut upper layer 0. 35 0. 02 EF 4. 16 0. 06 JK
常伐下层土 Often- cu t lw er layer 0. 43 0. 01 DE 5. 08 0. 06 IJ
鹤　山 未伐上层土 Uncut upper layer 0. 59 0. 01 ABC 6. 78 0. 21 H
Hesh an 未伐下层土 Uncut low er layer 0. 50 0. 02 CD 5. 32 0. 14 I
常伐上层土 Often - cut upper layer 0. 28 0. 01 F 4. 15 0. 14 K
常伐下层土 Often- cu t lw er layer 0. 34 0. 02 EF 5. 20 0. 20 I
P 香　港 未伐上层土 Uncut upper layer 0. 08 0. 01 0 0. 09 0. 01 S
Hon g Kong 未伐下层土 Uncut low er layer 0. 11 0. 01 0 0. 11 0. 01 S
深　圳 未伐上层土 Uncut upper layer 0. 40 0. 01 L 0. 28 0. 01 PQ
Shenzhen 未伐下层土 Uncut low er layer 0. 40 0. 01 L 0. 31 0. 01 Q
常伐上层土 Often - cut upper layer 0. 25 0. 01 M 0. 19 0. 00 R
常伐下层土 Often- cu t lw er layer 0. 39 0. 01 L 0. 19 0. 02 R
鹤　山 未伐上层土 Uncut upper layer 0. 38 0. 01 L 0. 25 0. 01 Q
Hesh an 未伐下层土 Uncut low er layer 0. 39 0. 01 L 0. 26 0. 01 Q
常伐上层土Often - cu t upper layer 0. 18 0. 01 N 0. 17 0. 01 R
常伐下层土 Often- cu t lw er layer 0. 39 0. 01 L 0. 18 0. 01 R
K 香　港 未伐上层土 Uncut upper layer 25. 87 1. 41 TU V 3. 41 0. 29 Y
Hon g Kong 未伐下层土 Uncut low er layer 26. 81 1. 46 TU 3. 18 0. 26 Y
深　圳 未伐上层土 Uncut upper layer 27. 05 0. 29 TU 5. 59 0. 04 X
Shenzhen 未伐下层土 Uncut low er layer 29. 03 0. 31 T 5. 32 0. 10 X
常伐上层土 Often- cu t upper layer 21. 40 0. 27 W 3. 09 0. 08 Y
常伐下层土 Often- cu t lw er layer 23. 28 0. 36 VW 3. 12 0. 05 Y
鹤　山 未伐上层土 Uncut upper layer 25. 18 0. 30 UV 3. 48 0. 07 Y
Hesh an 未伐下层土 Uncut low er layer 25. 38 0. 38 UV 3. 65 0. 04 Y
常伐上层土 Often - cut upper layer 20. 84 0. 18 W 2. 13 0. 06 Z
常伐下层土 Often- cu t lw er layer 21. 64 0. 17 W 2. 27 0. 09 Z
1) 上层土 Upper soil layer 0～20 cm ,下层土 Low er soil layer 20～40 cm ; 2)采用T ukey 方法进行多重比较 ( alph a=
0. 05) ,字母 A 至F 表示全 N 含量差异的显著性( A> B> C> D> E> F) ,字母 G 至 K、L 至 O、P 至 S、T 至 W 以及 X
至 Z分别表示有效 N、全 P、有效P、全 K以及有效 K,具有一个相同字母者为差异不显著。T he letters from A to F in-
dicate signif icance of dif f erence in total N content ( A> B> C> D> E> F) according to Tuk ey′s mul tiple comp aris ons
( alpha= 0. 05) , and , thos e fr om G to K, f rom L to O, f rom P to S, fr om T to W and f rom X to Z are for available
N, total P, available P, total K and available K respect ively, the same let ter are n ot sign ifican tly dif f erent .
3. 3　对土壤 K 含量的影响
鹤山样地常伐上层土的全 K 含量最
低,为 20. 84 mg·g- 1 (表 1) ; 深圳样地未
伐下层土则最高,达 29. 03 mg·g - 1. 各样
地之间,全 K 含量差异极显著( de= 9, 40,
F= 15. 71; P< 0. 001) . 在鹤山样地, 未伐
土壤的全 K 含量显著大于常伐土壤, 深圳
样地一样. 3个样地之间,未伐上下层土全
K 含量差异均不显著. 对于常伐上层土或
常伐下层土的全 K 含量, 深圳样地稍高于
鹤山样地,但不显著.
鹤山橛地常伐上层土的有效 K 含量
最低( 2. 13×10- 2 mg·g- 1 ) , 深圳样地未
伐上层土最高( 5. 59×10- 2 mg·g- 1 ) . 各
样地之间, 有效 K 含量差异极显著 ( df =
9, 40; F= 67. 79; P< 0. 001) . 在鹤山样地,
253 期　　　　　　　　陈荣均等: 植被砍伐对土壤养分的影响　　　　
未伐土壤明显高于常伐土壤, 深圳样地也
是这样.对于未伐土壤的有效 K 含量, 深
圳样地远大于鹤山和香港, 但香港样地与
鹤山样地相近. 深圳样地常伐土壤的有效
K 含量明显大于鹤山样地, 可见,植被砍伐
的频率起高, 土壤养分的流失也越大.
4　讨　　论
坡地土壤养分的变化非常复杂,受多
种因素影响, 如成土母质、气候、风化程度、
土壤侵蚀、坡地利用方式等. 在广东,山坡
地退化,土壤养分逐年减少,主要原因是植
被过度砍伐[ 4] . 在鹤山,山坡地少,薪柴需
要量大,植被每年砍伐 2次,山坡地在冬天
有被剃光的现象. 深圳薪柴消耗量较少,植
被每年只砍伐 1次. 较高频率的砍伐使鹤
山坡地土壤的养分流失量大于深圳.
Chen
[ 8]研究发现, 鹤山橛地每年因植被砍
伐而移走的养分数量大于深圳样地.在广
东,大多数植物在 9～11月份成熟.在植物
成熟时, 养分含量低而能量含量高[ 6, 7] .深
圳每年 9～11月砍伐薪柴 1 次, 而鹤山每
年 4～5月及 9～11月砍伐薪柴. 4～5月
份,植物处在旺盛生长期, 枝叶幼嫩,植株
养分含量高,因而此时砍伐植被会带走更
多养分.
从资源持续利用观点来看, 薪柴砍伐
从坡地土壤移走的养分应控制到最小.要
达到此目的, 选择合适的砍伐频率和砍伐
季节是最好的方法. Chen[ 8] 研究发现, 为
了协调植被恢复和农村薪柴的供应, 每年
1次是最适砍伐频率, 8月底以后是最适砍
伐季节. Hassink [ 9]认为,砍伐减少草地的
N 产量, 施用 N 肥可以减轻这种不利影
响. 然而,在广东的自然山坡上,大面积施
用 N肥既不实际也不经济.
参考文献
1　李志安、翁　轰、陈兆其、罗　旋. 1990.热带亚热带
森林生态系统研究, 7: 51～59.
2　徐英玉、罗成就. 1987. 薪炭林营造技术.广州:广东
科技出版社, 8～21.
3　谢岳河. 1989.广东省农村能源问题及其对策.热带
地理, 9( 1) : 1～7.
4　黄秉维. 1988.华南坡地利用与改良:重要性与可行
性.中国水土保持, ( 4) : 2～9.
5　Page, A. L. 1982. Method s of soil A nalysis ( Part
2) . Madison , W iscons in.
6　Rodrig uez-Barrueco, C. , M iguel, C. and Subr amani-
am, P. 1984. Seanonal fluctuat ion s of the min eral
concent rat ion of alder ( Alnus glu tin os a ( L. )
Gaertn. ) f rom the field. P lant and S oil , 78: 201～
208.
7　Bell , D . 1984. S easonal ch anges in foliar macronu-
t rients ( N, P, K, Ca and Mg ) in Eu calytus saligna
Sm. and E . w and oo Blak ely grow ing in rehabilit ated
b aux ite mine s oils of th e Darlin g Range, Wes tern
Au st ralia. P lant and S oil , 81: 377～388.
8　C hen , R. J. 1993. U til ization of U pland Phytomas s
for Fuel . Ph . D. thesis , U nivers ity of Hong Kong,
Hon g Kong.
9　Hassin k, J. 1992. Ef fect of gras sland m anagem ent
on N mineralizat ion potent ial, m icrobial b iom as s and
N yield in the fol low ing year. N etherlands J our nal
of Ag ri cultural S ci ence, 40: 173～185.
26 应　用　生　态　学　报 7卷