全 文 :大果木莲天然林地土壤特性及其枝叶磷含量的研究*
杨 卫1 , 司马永康 1 , 徐 涛 2
(1.云南省林业科学院 , 云南 昆明 650204; 2.云南大学 , 云南 昆明 650091)
摘要:对云南省马关县和麻栗坡县的大果木莲天然林林地的土壤理化性质及其植株枝叶的磷含量进行了研究。
结果表明 , 其林地土壤的 pH值为 5.7 ~ 6.5, 自然含水率较高 , 有机质 、 全氮 、 有效氮 、 全磷 、 速效钾含量相对
较高 , 而林地土壤的有效磷和全钾含量较低;大果木莲植株枝叶中的全磷含量也较低。 其研究结果为有效保护
大果木莲 , 特别是对该树种的迁地保护和人工培育提供了科学依据。
关键词:大果木莲;土壤特性;枝叶磷含量
中图分类号:Q949.747.1 文献标识码:A 文章编号:1672-8246 (2006)02-0053-04
AStudyofSoilPropertiesofManglietiagrandisNaturalForest
andPhosphorusContentsinBranchesandLeaves
YANGWei1 , SIMAYong-kang1 , XUTao2
(1.YunnanAcademyofForestry, KunmingYunnan650204, P.R.China;
2.YunnanUniversity, KunmingYunnan650091, P.R.China)
Abstract:Thesoilphysio-chemicalpropertiesofManglietiagrandisnaturalforestdistributedatMaguancounty
andMalipocountywererespectivelystudied, andthecontentsofphosphorusinleaveswereanalyzedaswel.The
resultsshowedthatthesoilpHofthesampleplotswasbetween5.7 and6.5, thesoilmoisturecontentwas
high.Thecontentsoforganicmater, totalnitrogen, availablenitrogen, totalphosphorus, rapidlyavailablepotassi-
umwererelativelyhigh, thecontentsofavailablephosphorusandtotalpotassiumwererelativelylow.Theresultsof
thisstudyprovidedascientificbasisfortheefectiveconservationespecialyexsituconservationandcultivation.
Keywords:Manglietiagrandis;soilproperty;phosphoruscontentinbranchesandleaves
大果木莲(Manglietiagrandis)是木兰科(Mag-
noliaceae)木莲属(Manglietia)植物 , 属国家二级重
点保护野生植物 (于永福 , 1999), 仅分布于云南
东南部及广西西南部的石灰岩山地 , 生长于海拔高
度为 1 200 ~ 1 750m的山谷密林或次生灌丛中 , 是
木莲属中较原始的种类 , 也是我国特有的珍稀优良
用材树种 (傅立国 , 1992)。有关大果木莲的分类
与地理分布等研究成果已有报道 (傅立国 ,
1992), 而有关其生长的土壤特性和树体枝叶磷含
量的研究尚未开展 , 本项目通过测定分析 , 研究了
云南省马关县和麻栗坡县不同大果木莲天然林中林
地土壤的理化性质及其枝叶磷的含量特征 , 为有效
保护大果木莲 , 尤其是为迁地保护和人工培育大果
木莲提供了科学依据。
1 研究地大果木莲天然林分状况
研究地马关县古林箐自然保护区的海拔高度为
1 650 ~ 1 700 m, 其地理位置为北纬 22.8°, 东经
103.9°。大果木莲天然林面积近 600 m2 , 约 30株;
第 35卷 第 2期
2006年 6月
西 部 林 业 科 学
JournalofWestChinaForestryScience
Vol.35 No.2
June.2006
* 收稿日期:2005-07-25
基金项目:国家自然科学基金项目 (3060074)和云南省自然科学基金重点项目 (2002C003P)资助。
第一作者简介:杨 卫 (1978-), 男 , 云南建水人 , 研究实习员 , 主要从事森林土壤及其相关研究。
DOI :10.16473/j.cnki.xblykx1972.2006.02.010
平均胸径 25 ~ 30cm, 平均树高 16 ~ 20 m;分布于
向阳的山谷 , 生境潮湿 , 温度在 90 %以上 , 坡度
为 35°, 坡向北偏东 23°, 石灰岩山地 , 黄壤 , 林
内潮湿 。林中乔木层主要为大果木莲 , 盖度 80 %;
灌木层主要有冬青(Ilexsp.)、滇丁香(Luculiainter-
media)等盖度为 10 %;草木层主要有掌叶秋海棠
(Begoniahemsleyana)、鳞毛蕨(Dyopterissp.)、 肾蕨
(Nephrolepiscordiflia)等盖度为 20 %。
麻栗坡县火烧梁子自然保护区海拔高度为
1 300 ~ 1 500 m, 其地理位置为北纬 23.1°, 东经
104.8°。大果木莲单株零星散生于由木兰科 、樟科
(Lauraceae)、 壳斗科(Fagaceae)与山茶科(Theace-
ae)植物组成的常绿阔叶林中 。调查了近 10 km2面
积的天然林 , 平均高度 8 ~ 10 m, 平均胸径 18 ~ 20
m;多生于向阳山腰中部 , 红壤 , 坡度为 10 ~ 25°,
坡向北偏东 38°。盖度乔木层为 80 %, 灌木层为
40 %, 草本层为 10 %。
表 1 文山州麻栗坡县与马关县气候状况
Tab.1 ClimateconditionsofMalipoandMaguancounty
地名 年均温 /℃
最高月
均温 /℃
最低月
均温 /℃
极端最
高温 /℃
极端最
低温 /℃
年均降
水量 /mm
日照时
数 /h
日照百分
率 /%
霜期
/d
麻栗坡 17.5 21.9 14.9 32.7 -1.1 988.3 1 549.9 35 4
马 关 16.8 21.7 9.5 32.2 -4.0 1 318.3 1 789.4 30 6
2 采样及其测定方法
2.1 土壤及枝叶样品的采集
从马关县和麻栗坡县两地的大果木莲天然林中 ,
分别随机选取 10株大果木莲作为本研究的目的树。
以离目的树树干 0.5 m处的林地作为土样采集地 ,
采样的挖掘深度为 0 ~ 50 cm, 采取土壤的混合样
品 。并采集相对应目的树当年生的枝叶作样品 。
2.2 样品处理
剔除土样中的须根、叶子、碎石等杂物 , 在室温
下自然风干后研细过筛以备测定;枝叶在温度为 50℃
的鼓风干燥箱内 , 经鼓风干燥后粉碎过筛以备测定。
2.3 样品测定方法
土壤 pH值采用电极电位法(水土比为 5︰ 1);
自然含水率采用烘干衡重法;土壤有机质含量采用
油浴加热重铬酸钾容量法;土壤有效氮含量采用碱
解扩散法 , 土壤全氮含量用双酚消化 -碱解扩散法;
土壤有效磷含量用酸溶 -钼锑抗比色法;土壤及枝
叶全磷含量采用双酚消化 -钼锑抗比色法;土壤有
效钾含量用乙酸铵浸提 -原子吸收分光光度法;土
壤全钾含量用双酚消化 -原子吸收分光光度法 。
3 结果与分析
3.1 林地土壤的自然含水率和 pH值
从表 2可以看出 , 马关县和麻栗坡县大果木莲
天然林样地内的土壤自然含水率相对较高 。两样地
中麻栗坡县样地的土壤自然含水率比马关县高 , 表
明麻栗坡县大果木莲天然林样地的土壤保水能力较
强;在调查时明显看到麻栗坡的大果木莲天然林林
分条件较为复杂 , 通过测定也表明其林地土壤自然
含水率的变幅也相对较大 。从测定结果可以看出 ,
两林地土壤的 pH值为 5.7 ~ 6.5, 都为弱酸性土
壤 , 马关县和麻栗坡县大果木莲天然林林地土壤的
pH值变化差异均不明显 。
表 2 两样地土壤的自然含水率和 pH值测定结果
Tab.2 Determinationresultsonsoilmoisturecontentand
pHoftwosampleplots
项目 地点 最小 最大 全距 平均 标准差
变异系
数 /%
自然含
水率 /%
马关 2.61 7.60 4.99 4.81 1.73 35.97
麻栗坡 3.99 15.60 11.61 9.26 3.92 42.33
pH
值
马关 5.70 6.40 0.70 6.05 0.25 4.13
麻栗坡 5.80 6.50 0.70 6.21 0.22 3.54
注:两样地所测项目的取样数均为 10, 以下各表亦然。
3.2 林地土壤的有机质和有机碳含量
有机质含量是评价土壤肥力的重要指标 。依据
国家的土壤级别划分标准 , 土壤中的有机质含量大
于 40 g/kg者为一级 (陈耀邦 , 1998)。从测定结
果 (见表 3)可以看出 , 天然林中大果木莲植株生
长地土壤中的有机质含量均较高 , 都在一级以上。
说明样地土壤的有机质含量很丰富 , 调查时发现其
林地的腐殖层比较厚 , 由此也证明大果木莲天然林
林地土壤养分的积累大于消耗。因土壤中有机碳含
量和其有机质含量成正相关 , 故表明样地土壤中有
机碳的含量也相对较高 。
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西 部 林 业 科 学 2006年
表 3 两样地土壤有机质和有机碳含量的测定结果
Tab.3 Determinationresultsoforganicmatterandorganic
carboncontentsoftwosampleplots g· kg-1
项目 地点 最小 最大 全距 平均 标准差
变异系
数 /%
有机质 马关 44.26 66.91 22.65 53.17 7.52 14.14麻栗坡 58.09 77.12 19.03 70.98 5.59 7.88
有机炭 马关 25.68 38.81 13.13 30.84 4.36 14.13麻栗坡 33.69 44.73 11.04 41.17 3.24 7.87
3.3 林地土壤的全氮和有效氮含量
从表 4可以看出 , 马关县和麻栗坡县大果木莲
天然林各 10个样地的土壤全氮含量均高 , 高于全国
平均水平 。按其含量马关县的 1、 3、 4、 5号样地土
壤中的全氮含量达到一级水平 , 2、 6号样地为二级
水平 , 7、 8、 9、 10号样地为三级水平;麻栗坡县的
样地除 1、 4号为一级外 , 其余均为二级 。从以上分
析可以看出 , 大果木莲天然林林地土壤全氮的含量
与其有机质的含量分布一致 , 两者呈正相关。
表 4 两样地土壤全氮和有效氮含量的测定结果
Tab.4 Determinationresultsoftotalnitrogenandavailablenitrogencontentsoftwosampleplots
项目 地点 最小 最大 全距 平均 标准差 变异系数 /%
全氮
/g· kg-1
马关 1.008 3.024 2.016 1.853 0.66 35.62
麻栗坡 1.400 2.072 0.672 1.736 0.23 13.25
有效氮
/mg· kg-1
马关 103.6 338.8 235.2 201.9 93.58 46.34
麻栗坡 124.6 457.8 333.2 306.7 114.21 37.24
碳氮比
/%
马关 2.12 5.37 3.25 3.48 1.01 29.02
麻栗坡 2.04 2.85 0.81 2.45 0.26 10.61
马关县和麻栗坡县大果木莲天然林样地 , 有效
氮的平均含量分别是 201.9mg/kg和 306.73 mg/kg,
大于云南省 167mg/kg的土壤有效氮平均含量;样
地土壤全氮含量和有效氮含量间呈正相关 。
土壤肥力状况一般可根据土壤的有机质含量和
碳氮比来评价 。土壤的碳氮比值 (C/N)变化较
大 , 我国耕种土壤的碳氮比为 9 ~ 13, 比值的高低
反映有机质在矿化过程中所释放出有效氮量的多
少 , 即 C/N比值越小 , 所释放的有效氮量就越多。
马关县和麻栗坡县大果木莲天然林样地土壤 C/N
比的平均值分别为 3.484 903和 2.445 891 , 从 20
个样地的情况来看 , 有效氮和 C/N比值间基本成
反比关系 , 符合上述规律。
表 5 两样地土壤全钾和速效钾含量的测定结果
Tab.5 Determinationresultsoftotalpotassiumandrapidlyavailablepotassiumcontentsoftwosampleplots
项目 地点 最小 最大 全距 平均 标准差 变异系数 /%
全钾
/g· kg-1
马关 4.65 6.30 1.65 5.88 0.47 7.99
麻栗坡 3.41 8.27 4.86 5.33 1.38 25.89
速效钾
/mg· kg-1
马关 84.00 171.63 87.63 114.04 26.70 23.41
麻栗坡 65.56 184.26 118.70 121.63 41.71 34.29
3.4 林地土壤的全钾和速效钾含量
从表 5可以看出 , 马关县和麻栗坡县大果木莲
天然林样地土壤的全钾含量均较低 。马关县的 10
个样地中 1 ~ 9号样地 , 土壤中的全钾含量均在五
级的低含量水平 , 10号样地甚至处于六级的更低
水平;麻栗坡县的 2、 3、 4、 7、 9号样地土壤全钾
含量也处在五级低含量水平 , 而 1、 5、 6、 8、 10
都在六级更低水平 。但是由于微生物活动等原因 ,
20个样地土壤的速效钾含量均处于较高水平 , 按
其含量都在一级以上 , 不过麻栗坡县样地间速效钾
的含量变化较大。
3.5 林地土壤的全磷和速效磷含量
云南省土壤的全磷平均含量为 0.8g/kg, 在全
国一般含量 0.17 ~ 1.1 g/kg之中 。表 6表明 , 两
县大果木莲天然林样地土壤的全磷含量为 2.31 ~
3.92 g/kg, 按国家分类标准其含量已属一级水平 ,
而麻栗坡样地土壤全磷含量又略高于马关县。 20
个样地土壤的速效磷含量是 1.59 ~ 3.34 mg/kg,
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第 2期 杨 卫等:大果木莲天然林地土壤特性及其枝叶磷含量的研究
低于云南省土壤速效磷的平均含量 , 也低于全国的
土壤速效磷含量的临界值 (5 mg/kg), 说明两县
大果木莲天然林林地土壤的速效磷十分缺乏 , 这与
大果木莲对土壤有效养分消耗较大有关 。
表 6 两样地土壤全磷和速效磷含量的测定结果
Tab.6 Determinationresultsoftotalphosphorusandrapidlyavailablephosphoruscontentsoftwosampleplots
项目 地点 最小 最大 全距 平均 标准差 变异系数 /%
全磷
/g· kg-1
马关 2.38 3.48 1.10 3.00 0.38 12.67
麻栗坡 2.31 3.92 1.61 3.25 0.53 16.31
速效磷
/mg· kg-1
马关 1.69 2.89 1.20 2.04 0.42 20.59
麻栗坡 1.59 3.34 1.75 2.52 0.63 25.00
表 7 两样地大果木莲样株的枝叶全磷含量测定结果
Tab.7 DeterminationresultsoftotalphosphoruscontentsinbranchesandleavesofManglietiagrandistreesattwosampleplots
项目 地点 最小 最大 全距 平均 标准差 变异系数 /%
枝
/g· kg-1
马关 0.82 3.00 2.18 1.62 0.71 43.83
麻栗坡 1.06 4.28 3.22 2.03 1.02 50.25
叶
/mg· kg-1
马关 2.20 6.27 4.07 3.75 1.37 36.53
麻栗坡 3.27 6.73 3.46 4.89 1.29 26.38
3.6 大果木莲枝叶的全磷含量
在调查时虽然可以明显看出样地内的大果木莲
目的树长势较好 , 可是从表 7样株枝叶磷含量的测
定结果来看 , 马关县和麻栗坡县天然林中大果木莲
植株枝叶的磷含量处在一个比较低的水平 。通过相
关性分析 , 植株枝叶的枝 、叶的磷含量与土壤的全
磷和速效磷含量的相关性不明显 (见另文)。
4 结语
从对马关县和麻栗坡县大果木莲天然林样地 ,
土壤的理化性质及其植株枝叶磷含量的分析测定结
果可以看出 , 其林地的土壤为弱酸性 , 土壤的自然
含水率较高 , 土壤的有机质 、 全氮 、 有效氮 、 全
磷 、速效钾含量均较高 , 而土壤的有效磷 、全钾含
量及大果木莲植株枝叶全磷的含量却处在一个较低
的水平 。因此应选择弱酸性 、 湿润 , 有机质 、 氮 、
磷 、钾等营养元素较高的土壤作为大果木莲的人工
栽培地;若土壤中缺乏某种养分 , 在营林过程中应
根据实际情况施加相关肥料。
致谢:本文得到文山州林业局徐加汉和麻栗坡县 、马关
县林业局以及云南省林业科学院何蓉 、宋立奕的帮助 ,在此
一并致以诚挚的谢意 。
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