全 文 ：第 !" 卷 第 # 期
$ % & % 年 # 月
林 业 科 学
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345，$ % & %
北京山地森林的土壤养分状况
耿玉清& 6 余新晓& 6 岳永杰&，$ 6 牛丽丽&，7
（&2 北京林业大学水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室 6 北京 &%%%87；
$2 内蒙古农业大学林学院 6 呼和浩特 %&%%&9；72 辽宁省人民政府发展研究中心 6 沈阳 &&%%7$）
关键词：6 山地森林土壤；土壤 :; 值；土壤有机质；土壤全氮；土壤有效磷；北京；
中图分类号：’<&!2 86 6 6 文献标识码：-6 6 6 文章编号：&%%& = 收稿日期：$%%9 = %& = $%。
基金项目：国际合作“北京密云水库水源保护林营建关键技术研究与示范”（$%%">?-%&<8%）、林业公益性行业科技专项经费项目“典型区
域森林生态系统健康维护与经营技术研究”（$%%8%!%$$）。
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26+%#"7%：6 /4KG4LG0B 0M N0G1 :;，4BO P0BLABL 0M 0KC4BGP Q4LLAK，BGLK0CAB，:R0N:R0KEN，4BO :0L4NNGEQ GB LRA N0G1 S4N
GBTANLGC4LAO GB #7 M0KANL N0G1 :10LN GB LRA Q0EBL4GB0EN 4KA4N MK0Q LRA N0ELRSANL L0 LRA B0KLRA4NL 0M UAGJGBCV ,RA BELKGABL
NL4LEN S4N P14NNGMGAO，4BO LRA P0KKA14LG0B WALSAAB N0G1 0KC4BGP Q4LLAK 4BO BELKGABLN SAKA 4B415XAOV ,RA :10LN SAKA NA1APLAO
W4NAO 0B LRA KA:KANABL4LGTABANN 0M M0KANL TACAL4LG0B L5:ANV (0AMMGPGABL 0M T4KG4LG0B 0M LRA 4T4G14W1A :R0N:R0KEN S4N LRA
RGCRANL，SRG1A LR4L 0M LRA L0L41 :0L4NNGEQ 4BO :; T41EA S4N KA14LGTA15 10SAKV )B LRA N0G1 TAKLGP41 :K0MG1AN，LRA P0BLABL 0M N0G1
0KC4BGP Q4LLAK，L0L41 BGLK0CAB，4T4G14W1A BGLK0CAB 4BO :0L4NNGEQ NGCBGMGP4BL15 OAPKA4NAO SGLR GBPKA4NGBC N0G1 OA:LR，LRA
4T4G14W1A :R0N:R0KEN GB LRA % = &% PQ 145AK S4N NGCBGMGP4BL15 RGCRAK LR4B LRA 0LRAK 145AKN，WEL B0 NGCBGMGP4BL OGMMAKABPA S4N
M0EBO SGLR L0L41 :R0N:R0KEN 4BO :0L4NNGEQ GB OGMMAKABL 145AKNV -::K0IGQ4LA15 "92 8Y 0M LRA :10LN R4O LRAGK :; WALSAAB
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QC·[C = & V ,0L41 :R0N:R0K0EN P0BLABL GB 92 !7Y 0M LRA :10LN S4N 4W0TA %2 8 C·[C = &，4BO LRA 4T4G14W1A :R0N:R0K0EN P0BLABL
GB 8"2 <9Y 0M N0G1 :10LN S4N WA10S # QC·[C = & V -T4G14W1A :0L4NNGEQ P0BLABL GB 7<2 QC·[C = &，SRG1A LR4L GB 72 <4T4G14W1A BGLK0CAB 4BO :0L4NNGEQ（E Z %2 %&），SRG1A GLN P0KKA14LG0B SGLR 4T4G14W1A :R0N:R0KEN S4N 0B15 M0EBO GB % = &% PQ
（E Z %2 %#）V \EK KANE1LN GBOGP4LAO LR4L 4 MAS :10LN R4O 4 LKABO L0S4KON N0G1 4PGOGMGP4LG0B，4BO 4 MAS N0G1 :10LN SAKA
OAMGPGABL GB BGLK0CAB 4BO :R0N:R0KENV ,0 GQ:K0TA M0KANL RA41LR，4LLABLG0B NR0E1O WA :4GO L0 Q0BGL0KGBC 4BO Q4B4CGBC N0G1
4PGOGL5，BGLK0CAB 4BO :R0N:R0KEN 1ATA1V
8*9 :&#;+：6 M0KANL N0G1 GB Q0EBL4GB 4KA4N； N0G1 :;； N0G1 0KC4BGP Q4LLAK； N0G1 L0L41 BGLK0CAB； N0G1 4T4G14W1A
:R0N:R0KEN；UAGJGBC
6 6 森林土壤是维持林木健康生长的基质，其肥力
特征影响并控制着林木的健康状态（ ?GNRAK ") %-V，
$%%%）。森林退化与土壤肥力的衰退有密切的联系
（.4 34BB4 ") %-V，$%%!）。因此，对森林土壤特征的
了解，可及时为森林健康经营提供依据。随着生态
环境问题的日益突出以及森林健康理念的发展，世
界各国的森林经营实践都非常重视森林土壤状况的
动态监测（陆元昌，$%%7；王彦辉等，$%%<；张会儒
等，$%%$； -1AI4BOAK ") %-V，&999； ;0:[GB ") %-V，
$%%&）。但在我国森林资源监测体系中，只是监测
与森林面积和蓄积有关的因子，而对林木生长环境
因子的监测重视不够，没有或很少监测与森林健康
林 业 科 学 !" 卷 #
状况有关的重要森林生态环境因子（陆元昌，$%%&；
王彦辉等，$%%’）。
北京市经过近 "% 年的造林绿化，基本形成了山
区的绿色生态屏障。北京市“十五”森林资源二类
调查的结果表明，山区森林覆盖率达到 !"( ))*，林
木绿化率 "’( +)*。但森林资源总体质量不高，部
分林地生产力衰退，生态服务功能难以适应环境需
求（李春义等，$%%’；李俊清，$%%+；马履一等，
$%%’）。随着环境建设力度的加大，北京林业建设
正向全面提升森林健康质量的方向发展。土壤是林
木生存、生长和发挥生态功能的基础，对维持森林健
康十分重要，脱离森林土壤评价的森林健康研究是
片面的（王彦辉，,--+；.//0123//4 !" #$5，$%%$）。针对
森林土壤在维护森林健康中的重要性，不少学者从
不同角度对山地土壤类型、土壤水分、土壤有机质以
及理化性质分布等方面进行了一些研究（耿玉清
等，$%%’；李俊清，$%%+；马履一等，,---；向师庆
等，,--!；张凤荣等，$%%$）。但已积累的土壤养分
资料十分零散，且因取样层次不一难以进行相互比
较。另外，土壤性状随着林木生长环境的差异而不
断发生变化，有限的部分区域研究难以反映北京森
林土壤养分的现状。以北京山地不同区域森林土壤
为研究对象，研究土壤养分的空间变异程度、分级水
平以及有机质与养分的关系，有助于了解山地森林
土壤养分的现状，也可为森林健康监测以及森林经
营关键技术的制定提供理论依据。
!" 研究地区概况
北京山地面积 ,( %! 万 67$，分属太行山山脉和
燕山山脉。其划分界限为昌平区南口镇的关沟。关
沟以西的山地总称为西山，属太行山山系；关沟以
东的山地总称为北山，属燕山山系。在地貌形态上，
一般以 +%% 7 海拔作为中山和低山地带的划分指标
（钟敦伦等，$%%!）。北京地区（平原以及 ’%% 8 +%%
7 以下的低山地带）属暖温带半湿润季风大陆性气
候区，年平均气温 -( % 8 ,$( % 9，降水分布极不均
匀，多年平均降水量 "&+( + 77，主要集中在夏季，
多以暴雨形式出现。山区因海拔的变化，地带气候
相差悬殊。在中山地带一般具有温带半湿润半干旱
的季风气候特点（王九龄等，,--$）。气候条件的差
异在很大程度上控制着植被和土壤类型的分布。目
前在低山地区，主要植被类型是灌丛或灌草丛以及
$% 世纪 )% 年代以来种植的人工林，按地带性分布
观点，土壤类型主要是具有弱腐殖质表层、粘化层，
且土体中有碳酸盐淋溶与淀积的褐土。在中山地
带，主要是自然恢复的落叶阔叶次生林、灌丛以及少
量人工林等，土壤类型以棕壤为主。与褐土相比，棕
壤淋溶作用较强，土壤呈微酸性，具有明显的粘化特
征。成土母质主要是中、酸性结晶岩风化物与非石
灰性土状堆积物。由于土壤分类的复杂性，关于北
京山地土壤类型的分布问题存在一定分歧（李俊
清，$%%+）。
#" 研究内容与方法
$( ,# 研究材料 # 由于山地地表起伏不定以及植被
空间分布格局的异质性，再加上森林经营活动对土
壤的影响，使得森林土壤存在巨大的空间变异性。
这一特性给森林土壤的监测造成了巨大的障碍。考
虑到同一气候区域内，森林土壤在很大程度上受植
被类型影响的因素，本次森林土壤研究是结合植被
调查进行的。以植被类型的代表性为主要依据，沿
西南到东北走向形成的“弓”形样带布设调查样地，
土壤剖面基本覆盖了门头沟、海淀、昌平、延庆、怀
柔、密云和平谷等行政区域的主要山地（表 ,）。
$( $# 土壤养分因子的测定 # 在进行植被调查所设
置的标准地内，分别挖掘 & 个土壤剖面，按 % 8 ,%，
,% 8 $%，$% 8 !%，!% 8 "% :7 的土层深度采集土壤分
析样本，并将同层的 & 个土壤样本混合。共采集 )&
个土壤剖面样本。土壤样本经实验室风干后进行
分析。
土壤 ;< 值采用 $( )= ,的水土比，用电位计法测
定；土壤有机质采用硫酸重铬酸钾氧化 >容量法；
土壤全氮采用硫酸钾 >硫酸铜 >硒粉消煮，定氮仪
自动分析法；土壤水解性氮采用碱解扩散法；土壤
全磷采用硫酸 >高氯酸消煮 >钼锑抗比色法；土壤
有效磷采用碳酸氢钠浸提 >钼锑抗比色法；土壤全
钾采用氢氟酸 >高氯酸消煮火焰光度计法；土壤速
效钾采用中性乙酸铵提取 >火焰光度计法。以上分
析方法见土壤农业化学分析方法（鲁如坤，$%%%）。
$( &# 北京土壤养分的分级 # 北京山地土层浅薄，%
8 $% :7 土层的样本代表性较强、变化相对明显且
取样方便，在土壤养分的分级统计仅考虑 % 8 $% :7
土层厚度的养分指标水平。分级标准依据全国土壤
普查办公室的划分标准并结合了北京山地养分的具
体分布情况。
$( ! # 数据处理 # 应 用 ?@?? 公 司 的 ?@?? A4B
C21D4CE 软件 ,&( % F13GC0H .IFJ. 对北京山地土
壤养分指标进行描述性统计分析和显著性差异检
验，应用 K2L0B20M3 分析土壤有机质对土壤氮、磷和钾
养分的影响。
%’,
! 第 " 期 耿玉清等：北京山地森林的土壤养分状况
!" 结果与分析
#$ %! 北京山地土壤养分因子的变异程度 ! %）北京
山地森林土壤 &’ 值的变异特点 ! 北京山地土壤的
&’ 值分布在 "$ () * +$ ,- 的范围（表 ,），可划分为
酸性、微酸性、中性和微碱性土壤。不同土层的变异
系数在 %(.左右，属弱度变异程度。从垂直变化来
看，除 %( * ,( /0 土层的土壤 &’ 值显著低于 -( *
)( /0 土层外，其他土层之间无显著的差异。值得
关注的是，在百花山的辽东栎林、石城镇的槲树林、
古北口镇潮关和西山林场的油松林出现了 &’ 值小
于 "$ " 的数据。
表 #" $! 个样地的植物组成
%&’( #" )*&+, -./0.12,2.+ .3 $! 0*.,1
位置
12345426
林分类型
728935 35:6; 5<&93
主要植物种类
=2046:65 &>:65 3&9/493
样地数
?@0A98
海拔
B>9C:5426 D 0
百花山自然保护区 E:4F@:3F:6
?:5@89 G9398C9
人工针叶林 H264I982@3 &>:65:5426
次 生 阔 叶 林 J9/26;:8< &>:65:5426
A82:;K>9:C9;
华北落叶松 !"#$% &#$’($&$)*#+&&#,(-.$$
核桃楸 /+01"’) 2"’3)-+#$("
辽东栎 4+,#(+) 1$"5.+’0,’)$)
黑桦 6,.+1" 3"-+#$("
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%
%
% %L(
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% "((
% +%(
西山林场 M43F:6 728935 7:80
人工针叶林 H264I982@3 &>:65:5426
人工阔叶林 E82:;K>9:C9; &>:65:5426
人工灌丛 J/8@A &>:65:5426
油松 7$’+) ."8+1",95#2$)
油松 7: ."8+1",95#2$)、侧柏 71".;(1"3+) 5#$,’."1$)
栓皮栎 4+,#(+) <"#$"8$1$)、元宝枫 =(,# .#+’(".+2
黄栌 >5.$’+) (500;084: C:8N ($’,#,"
%
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鹫峰 国 家 森 林 公 园 O4@I96P
?:5426:> 728935 1:8Q
人 工 阔 叶 林 E82:;K>9:C9;
&>:65:5426 I28935
混交林 R4S9; I28935
栓皮栎 4: <"#$"8$1$)
侧柏 7: 5#$,’."1$)、油松 7: ."8+1",95#2$)
侧柏 7: 5#$,’."1$)、槲树 4: 3,’."."
%
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十三陵林场 JF43:6>46P
728935 7:80
人工针叶林 H264I982@3 &>:65:5426
人工灌丛 JF8@A &>:65:5426
侧柏 7: 5#$,’."1$)
黄栌 >: (500;084: C:8: ($’,#,"
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八达岭林场 E:;:>46P
728935 7:80
人工针叶林 H264I982@3 &>:65:5426
次生阔叶林 J9/26;:8< A82:;K>9:C9;
天然灌丛 ?:5@8:> 3/8@A
油松 7: ."8+1",95#2$)
华北落叶松 !: &#$’($&$)*#+&&#,(-.$$
黑桦 6: 3"-+#$("
小叶鼠李 ?-"2’+) &"#<$951$"
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松 山 自 然 保 护 区 J26P3F:6
?:5@89 G9398C9
次生针叶林 J9/26;:8< /264I982@3 I28935
次 生 阔 叶 林 J9/26;:8< A82:;K
>9:C9; I28935
油松 7: ."8+1",95#2$)
蒙古栎 4: 25’051$(+)
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喇叭沟门镇 U:A:P2@096 次 生 阔 叶 林 J9/26;:8< A82:;K
>9:C9; I28935
槲树 4: 3,’."." % T"(
半城子镇 E:6/F96PV4 人工阔叶林 E82:;K>9:C9; &>:65:5426 刺槐 ?58$’$" &),+35"("($" % %"(
五座楼林场 W@V@2>2@
728935 7:80
人工针叶林 H264I982@3 &>:65:5426、天然
灌丛 ?:5@8:> 3/8@A
油松 7: ."8+1",95#2$)、侧柏 7: 5#$,’."1$)
荆条 @$.,% ’,0+’35 C:8N -,.,#5&-;11"
,
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不老屯镇 E@>:25@6 人工针叶林 H264I982@3 &>:65:5426 油松 7: ."8+1",95#2$) % ,)(
石城镇 JF4/F96P 人工阔叶林 E82:;K>9:C9; &>:65:5426 槲树 4: 3,’."." % ,)(
密云水库 R4<@6 G9398C248 人工阔叶林 E82:;K>9:C9; &>:65:5426 板栗 >")."’," 2511$))$2" % %L(
锥锋山林场XF@4I96P3F:6 728935 7:80 人工针叶林 H264I982@3 &>:65:5426 侧柏 7: 5#$,’."1$) % ,+(
雾灵山林场 W2>46P3F:6
728935 7:80
人工针叶林 H264I982@3 &>:65:5426
次生阔叶林 J9/26;:8< A82:;K>9:C9;
华北落叶松林 !: &#$’($&$)*#+&&#,(-.$$
山杨 75&+1+) 3"<$3$"’"、白桦 EN &>:5<&F<>>:、蒙
椴 A$1$" 25’051$("
%
,
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% ,)(
古北口镇潮关 HF:2P@:6，
Y@2A94Q2@
人工针叶林 H264I982@3 &>:65:5426
人工阔叶林 E82:;K>9:C9; &>:65:5426
混交林 R4S9; I28935
次生阔叶林 J9/26;:8< A82:;K>9:C9;
天然灌丛 ?:5@8:> 3/8@A
油松 7: ."8+1",95#2$)、侧柏 7: 5#$,’."1$)
刺槐 ?: &),+35"("($"
油松 7: ."8+1",95#2$)、辽东栎 4: 1$"5.+’0,’)$)
臭椿 =$1"’.-+) "1.$))$2"
核桃楸 /: 2"’3)-+#$("、蒙古栎 4: 25’051$(+)
蒙古栎 4: 25’051$(+)、椴树 A$1$" 3&&N、栾树
B5,1#,+.,#$" &"’$(+1"."、辽东栎 4: 1$"5.+’0,’)$)、
臭椿 =: "1.$))$2"、椴树 A$1$" 3&&N
荆条 @: ’,0+’35 C:8N -,.,#5&-;11"、三裂绣线菊
C&$#"," .#$158"."、山杏 7#+’+) )$8$#$("、薄皮木
!,&.53,#2$) 5815’0"、胡枝子 !,)&,3,D" 8$(515#
荆条 @: ’,0+’35 C:8N -,.,#5&-;11"、三裂绣线菊
C: .#$158"."
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#((
"L(
丫髻山林场 Z:V43F:6
728935 7:80 人工阔叶林 E82:;K>9:C9; &>:65:5426 栓皮栎 4: <"#$"8$1$) % ,((
%L%
林 业 科 学 !" 卷 #
# #
表 !" 北京山地不同层次森林土壤 #$ 值的描述统计!
%&’( !" )*+,-.#/.0* +/&/.+/.,+ 12 +1.3 #$ .4 5.22*-*4/ +1.3 61-.714+ 845*- 21-*+/+ .4 9184/&.4 &-*&，:*.;.4<
土层
$%&’ (%)&*%+, - ./
范围
01+23
变异系数
45 - 6
平均值
731+
标准差
$8
9 : ;9 <= 9" : >= >? @= A; "= !9 : "9 <= B@ : A= BB @= A< "= A9（9= ;?）1 D 9= ">
# # !括号内数据为标准误，同列不同字母表示差异达显著水平（ ! E 9= 9<）。$F1+G1)G 3))%) &, ,(%H+ &+ I1)3+F(3,&,J 8&KK3)3+F 1’I(1C3F&. H&F(&+
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# # B）北京山地森林土壤有机质的变异特点 # 北
京山地森林土壤表层 9 : ;9 ./ 土壤有机质的变化
范围为 ;<= ;< : ;值的 ;9= ;A 倍；而 !9 : "9 ./ 土层土壤有机质的变
化范围为 >= ?@ : ?A= ?@ 2·M2 N ;，最大值为最小值的
<= ;@ 倍。不同层次土壤有机质的变异系数一般在
!96左右（表 ?），属于中度变异程度。土壤有机质
含量的平均值呈随土层深度增加而显著减小的规
律。其中表层 9 : ;9 ./ 土壤有机质平均含量显著
高于其他土层，而 ;9 : B9 ./ 土层土壤有机质平均
含量又显著高于其下层土壤；B9 : !9 ./ 土层土壤
有机质平均含量虽比 !9 : "9 ./ 土层高 ?9= 但差异不显著。
?）北京山地森林土壤氮素的变异特点 # 除底
表 =" 北京山地不同层次森林土壤有机质的描述性统计
%&’( =" )*+,-.#/.0* +/&/.+/.,+ 12 +1.3 1-<&4., 9&//*- .4 5.22*-*4/ +1.3 61-.714+ 845*- 21-*+/+ .4 9184/&.4 &-*&，:*.;.4<
土层
$%&’ (%)&*%+, - ./
范围
01+23 -（ 2·M2 N ;）
变异系数
45 - 6
平均值
731+ -（ 2·M2 N ;）
标准差
$8
9 : ;9 ;<= ;< : ;B（?= >>）1 D B>= !<
;9 : B9 ;B= ?B : ""= <> ?@= ;@ ?A= >?（B= 9@）C D ;<= ;A
B9 : !9 >= B; : "B= ;B !@= 9! B>= ">（;= @!）. D ;?= <>
!9 : "9 >= ?@ : ?A= ?@ !?= <; B;= ;@（;= A!）. D @= BB
# #
层 B9 : !9 ./ 和 !9 : "9 ./ 土壤碱解氮的变异系数
大于 <96外，土壤全氮和碱解氮的变异系数一般在
!96左右（表 !）。同土壤有机质的垂直分布相似，
表层 9 : ;9 ./ 土壤全氮平均含量最高为 B= ?" 2·
M2 N ;，显著地高于其他土层。而 ;9 : B9 ./ 土层的
全氮平均含量又显著地高于其下层的土壤；但 B9 :
!9 ./ 土层的全氮含量与 !9 : "9 ./ 的差异不显
著。不同层次土壤碱解氮的差异均显著（表 !）。
表 >" 北京山地不同层次森林土壤氮描述性统计
%&’( >" )*+,-.#/.0* +/&/.+/.,+ 12 +1.3 4./-1<*4 .4 5.22*-*4/ +1.3 61-.714+ 845*- 21-*+/+ .4 9184/&.4 &-*&，:*.;.4<
土层
$%&’ (%)&*%+, - ./
全氮 L%F1’ O -（ 2·M2 N ;） 碱解氮 PQ1&’1C’3 O -（/2·M2 N ;）
变动范围
01+23
变异系数
45 - 6
平均值
731+
标准差
$8
范围
01+23
变异系数
45 - 6
平均值
731+
标准差
$8
9 : ;9 9= "@ : "= >B !"= "; B= ?"（9= ;<）1 D ;= ;9 !?= @ : B@9= 9 !9= A@ ;?"= >;（>= ">）1 D <<= @9
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B9 : !9 9= ?? : B= B< !"= 9B ;= ;?（9= 9>）. D 9= = A <9= ?@ "A= ?@（!= @B）. D ?!= !"
!9 : "9 9= ?; : ;= "? !B= "@ 9= A@（9= 9A）. D 9= ?A != ! : @9= < !@= @<（<= BA）G D B"= !;
# #
# # !）北京山地森林土壤磷素的变异特点# 不同区
域土壤全磷的变异系数在 ?"= ?"6 : !"= A;6之间，而
土壤有效磷的变异系数为 >9= A>6 : ;BB= A<6，全磷
的变异程度明显低于相同土层的有效磷（表 <）。从
垂直分布来看，表层 9 : ;9 ./ 土壤全磷含量为 9= <<
2·M2 N ;，虽然土壤全磷平均值随土层降低，但差异不
显著。就土壤有效磷而言，表层 9 : ;9 ./ 含量为
?= A; /2·M2 N ;，显著地高于其他土层，而亚表层 ;9 :
B9 ./ 与底层间的差异不显著（表 <）。
<）北京山地森林土壤钾素的变异特点 # 土壤
全钾含量的变异系数范围在 BB= ;96 : BA= 9<6 之
间，低于相应土层土壤速效钾的变异系数（表 "）。
从垂直变化来看，不同土层土壤全钾平均含量均接
近于 ;<= < 2·M2 N ;，各层之间的差异均不显著；而土
B>;
! 第 " 期 耿玉清等：北京山地森林的土壤养分状况
壤表层 # $ %# &’ 土壤速效钾含量显著高于其他土
层，亚表层 %# $ (# &’ 的土壤速效钾含量又显著高
于其底层土壤，但 (# $ )# &’ 土壤速效钾含量与 )#
$ *# &’ 的差异不显著（表 *）。
表 !" 北京山地不同层次森林土壤磷素含量描述性统计
#$%& !" ’()*+,-.,/( ).$.,).,*) 01 )0,2 -30)-30+4) ,5 6,11(+(5. )0,2 30+,705) 456(+ 10+().) ,5 8045.$,5 $+($，9(,:,5;
土层
+,-. /,0-1,23 4 &’
全磷 5,67. 8 4（ 9·:9 ; %） 有效磷 <=7-.7>.? 8 4（’9·:9 ; %）
变动范围
@729?
变异系数
AB 4 C
平均值
D?72
标准差
+E
范围
@729?
变异系数
AB 4 C
平均值
D?72
标准差
+E
# $ %# #F (# $ %F %) G*F G* #F ""（#F #G）7 H #F (# #F I% $ %%F J I"F J" GF J%（#F )#）7 H (F JK
%# $ (# #F %% $ %F #) )(F J* #F )K（#F #G）7 H #F (% #F )# $ IF "# I#F JI (F #*（#F (#）> H %F )*
(# $ )# #F %% $ %F #) )*F J% #F )I（#F #G）7 H #F (( #F (% $ JF #J %((F J" %F JG（#F G(）> H (F ("
)# $ *# #F %( $ %F G( )"F )" #F ))（#F #"）7 H #F (# #F G# $ "F (G %%*F KJ %F "K（#F GI）> H %F J*
表 <" 北京山地不同层次森林土壤钾素描述性统计
#$%& <" ’()*+,-.,/( ).$.,).,*) 01 )0,2 -0.$)),48 ,5 6,11(+(5. )0,2 30+,705) 456(+ 10+().) ,5 8045.$,5 $+($，9(,:,5;
土层
+,-. /,0-1,23 4 &’
全钾 5,67. L 4（ 9·:9 ; %） 速效钾 <=7-.7>.? L 4（’9·:9 ; %）
范围
@729?
变异系数
AB 4 C
平均值
D?72
标准差
+E
范围
@729?
变异系数
AB 4 C
平均值
D?72
标准差
+E
# $ %# %%F #K $ (*F JG ((F %# %"F IK（#F )J）7 H GF )K I# $ ))" ))F )" %J(F )(（%%M %G）7 H J%F #K
%# $ (# %%F ") $ (KF "K ((F "J %"F *J（#F )K）7 H GF ") G# $ )(# *(F K* %#(F K(（JM K#）> H *)F J#
(# $ )# JF *J $ GGF %G (JF #" %"F I(（#F *G）7 H )F )% (# $ %J# )KF "* *IF )"（)M II）& H GGF )G
)# $ *# KF G( $ (*F I) (*F G# %"F (%（#F J#）7 H )F ## (# $ %%# G"F *J *#F G(（)M G#）& H (%F "(
GF (! 北京山地森林土壤养分含量的分级 ! 北京山
地土壤样地 NO 值主要分布在 *F "% $ IF "# 的中性
范围，其次为微酸性范围，但 IF ""C的土壤样地 NO
值小于 "F "#（表 I）。就土壤有机质而言，GIF I)C的
土壤样地其有机质含量分布在 (#F #% $ )#F ## 9·
:9 ; %范围内，超过 J# 9·:9 ; % 的土壤样地仅占
KF )GC。在土壤氮素中，有 *#F GJC 土壤样地的全
氮含量不足 (F ## 9·:9 ; %，IGF "K C的土壤样地其碱
解氮含量在 "#F % $ %"# ’9·:9 ; %范围内。在土壤磷
素中，KF )GC 的土壤样地其全磷含量超过 #F J 9·
:9 ; %，有效磷高于 " ’9·:9 ; %的土壤为 %GF (%C，而
*IF KGC的土壤有效磷不足 G ’9·:9 ; %。对土壤钾素
含量的分级表明，*IF K(C的土壤样地其全钾含量集
中在 %(F #% $ %*F ## 9·:9 ; %范围内，GIF I)C 的土壤
样地其速效钾含量超过了 %"# ’9·:9 ; %，而低于
"#F # ’9·:9 ; %的土壤样地为 GF IIC。
表 =" 北京山地 > ? @> *8 森林土壤养分分级情况
#$%& =" A+$6( 01 )0,2 54.+,(5.) ,5 > ? @> *8 30+,705) 456(+ 10+().) ,5 8045.$,5 $+($，9(,:,5;
土壤养分参数及样本数比例
+,-. 2P60-?26 N707’?6?0 72Q 37’N.? 076-,
土壤养分级别 R07Q? ,S 3,-. 2P60-6-,2
T TT TTT TB B
NO U IF "% *F "% $ IF "# *F #% $ *F "# "F "% $ *F ## V "F "#
样本数（比例）+7’N.? 2P’>?0（ 076-,）4 C )（IF ""） ((（)%F "%） %"（(JF G#） J（%"F #K） )（IF ""）
有机质 +,-. ,0972-& ’766?0 4（ 9·:9 ; %） U J# *#F #% $ J#F ## )#F #% $ *#F ## (#F #% $ )#F ## V (#F ##
样本数（比例）+7’N.? 2P’>?0（ 076-,）4 C "（KF )G） K（%*F KJ） (#（GIF I)） %J（GGF K*） %（%F JK）
全氮 5,67. W 4（ 9·:9 ; %） U (F " ( $ (F " %F "% $ (F ## % $ %F " V %
样本数（比例）+7’N.? 2P’>?0（ 076-,）4 C J（%"F #K） %G（()F "G） %J（GGF K*） %#（%JF JI） )（IF ""）
碱解氮 <=7-.7>.? W 4（’9·:9 ; %） U (## %"#F #% $ (##F ## %##F #% $ %"#F ## "#F #% $ %## V "#F #
样本数（比例）+7’N.? 2P’>?0（ 076-,）4 C G（"F **） K（%*F KJ） %K（G"F J"） (#（GIF I)） (（GF II）
全磷 5,67. 8 4（ 9·:9 ; %） U #F J% #F *% $ #F J# #F )% $ #F *# #F (% $ #F )# V #F (#
样本数（比例）+7’N.? 2P’>?0（ 076-,）4 C "（KF )G） %(（((F *)） (#（GIF I)） %G（()F "G） G（"F **）
有效磷 <=7-.7>.? 8 4（’9·:9 ; %） U "F #% GF #% $ "F ## (F #% $ GF ## %F #% $ (F ## V %
样本数（比例）+7’N.? 2P’>?0（ 076-,）4 C I（%GF (%） %#（%JF JI） %)（(*F )(） %I（G(F #J） "（KF )G）
全钾 5,67. L 4（ 9·:9 ; %） U %J %*F #% $ %JF ## %)F #% $ %*F ## %(F #% $ %)F ## V %(F ##
样本数（比例）+7’N.? 2P’>?0（ 076-,）4 C %#（%JF JI） *（%%F G(） %J（GGF K*） %J（GGF K*） %（%F JK）
速效钾 <=7-.7>.? L 4（’9·:9 ; %） U (## %"% $ (## %#% $ %"# "% $ %## V "#
样本数（比例）+7’N.? 2P’>?0（ 076-,）4 C %J（%JF JI） %J（%JF JI） ((（)%F "%） K（%*F KJ） (（GF II）
! !
GF G! 北京山地土壤有机质对土壤养分的影响 ! 在 任一土层其土壤有机质与全氮和碱解氮的相关性均
GI%
林 业 科 学 !" 卷 #
达到了极显著水平；除 !$ % "$ &’ 土层外，土壤有
机质与土壤全磷的相关性均达到了显著水平，但土
壤有效磷与土壤有机质的相关性仅在表层 $ % ($
&’ 显著；土壤有机质与土壤全钾相关关系不显著，
但与 土 壤 速 效 钾 的 关 系 达 到 了 极 显 著 水
平（表 )）。 # #
表 !" 北京山地不同层次森林土壤有机质与土壤养分的相关系数!
#$%& !" ’())*+$,-(. /(*00-/-*.,1 %*,2**. 1(-+ ()3$.-/ 4$,,*) $.5 1(-+ .6,)-*.,1 -. 5-00*)*., 1(-+ 7()-8(.1
6.5*) 0()*1,1 -. 4(6.,$-. $)*$，9*-:-.3
土层 *+,-
-./012 3 &’
样本数
45’601
碱解氮
78.,-.6-0 4 3
（’9·:9 ; (）
全氮 <+=.- 4 3
（ 9·:9 ; (）
全磷 <+=.- > 3
（ 9·:9 ; (）
有效磷
78.,-.6-0 > 3
（’9·:9 ; (）
全钾 <+=.- ? 3
（ 9·:9 ; (）
速效钾
78.,-.6-0 ? 3
（’9·:9 ; (）
$ % ($ @A $B )@C!! $B )@$!! $B AAD! $B A"$!! ; $B C!E $B A!E!!
($ % C$ @A $B )EE!! $B DAD!! $B C)D! $B C"D ; $B C!( $B !($!!
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# # !!（ ! F $B $@），!!（ ! F $B $(）G
;" 讨论
!B (# 北京山地土壤酸度的变化 # 以往研究表明，北
京山地土壤 HI 值一般在 "B $ 以上（马履一等，
(DDD；张凤荣等，C$$C），且土壤 HI 值的变异系数
低于土壤有机质和各种养分（J5，"# $%G，C$$!），但土
壤 HI 值的变化极大影响着土壤养分的有效性和植
被的营养状态（IK1L=-0 "# $%&，C$$!）。本次研究中出
现了 HI 值小于 @B @$ 的个别土壤样地（表 E）。从森
林土壤的特点来看，凋落物尤其是针叶树种的凋落
物在分解过程中可产生有机酸并向矿质土壤层淋洗
（向师庆等，(D)"），但树种对土壤酸度的影响是比
较弱的（75952=+ "# $%G，(DD)）。通过调查认为 HI 值
小于 @B @$ 土壤样地的分布位置与植被类型、海拔、
人为施肥以及地理区域无明显的联系。因此，北京
山地个别区域土壤 HI 值低的原因值得深入探讨。
!B C# 北京山地土壤养分水平 # 在天然林生态系统
中，土壤氮素来源于土壤有机质的转化、大气干湿沉
降和生物固氮等。在温带森林生态系统中，土壤氮
素的缺乏几乎是普遍的（J,2M01 "# $%G，C$$$），而且随
着造林立地质量的下降，有效氮素缺乏的程度将进
一步加大（J+N，C$$!）。对 $ % C$ &’ 土层养分状况
的研究表明，土壤全氮量高于 C 9·:9 ; (的土壤样地
不足 !$O，而在意大利相同土层厚度的 C( 个监测
样地中，仅有 C 个样地的土壤全氮含量低于 C 9·
:9 ; (（7--.P,0--+ "# $%G，C$$C），因此，北京山地土壤全
氮水平低于欧洲国家的土壤全氮水平。由于土壤对
森林植物供氮能力的复杂性，目前很难建立森林土
壤含氮的丰缺水平。在北京东灵山油松纯林生态系
统中，土壤向植物提供有效氮素的能力显著低于国
外相同生态系统类型，而油松 ; 辽东栎混交林则基
本与同类森林类型相似或接近。由于土壤无机氮又
以容易淋洗的 4Q ;A 为主（苏波等，C$$(），因此，人
工针叶林的土壤氮水平，可能影响到植物的健康生
长。磷也是植物生长所必需的主要元素之一，主要
来源于林地凋落物的矿化以及土壤矿质颗粒的风化
过程。由于磷的生物有效性低，磷的缺乏在某些温
带区域也可能是普遍现象（J,2M01 "# $%G，C$$$）。本
次研究表明，全磷含量超过 $B ) 9·:9 ; (的土壤样地
不足 ($O，而有效磷低于 @ ’9·:9 ; (的土壤样地占
到了 )"B EDO。按全国土壤普查办公室的划分标准
（全国土壤普查办公室，(DD)），北京山地森林土壤
磷素严重缺乏。但钾从凋落物中释放的速度比较
快，长石质岩类森林土壤矿物质所释放的钾素，可满
足主要造林树种松、栎纯林及其混交林的需要（向
师庆等，(DD!），因此，北京地区森林土壤钾相对
丰富。
北京山地部分森林土壤氮磷营养水平不高，且
有效氮磷主要分布在表层土壤，随着林木根系的生
长，加强林地氮磷管理是森林健康经营的重要内容。
由于土壤氮素含量与土壤有机质有极显著的相关性
（表 )）。因此，了解土壤有机质的动态变化有利于
土壤氮的变化的监测，增加土壤有机质，可增加土壤
氮的供应。土壤有机质影响着土壤全磷的消长，但
对土壤有效磷影响不大（表 )）。由于土壤磷生物有
效性过程缓慢（R,&M=01，"# $%&，C$$"），通过化学肥料
或菌根等生物途径促进土壤有效磷水平的提高十分
必要。
<" 结论
(）北京山地 "DB )(O的土壤样地 HI 值在 "B $$
% EB @$ 之间，也有个别样地的 HI 值小于 @B @$。在
森林健康经营中，应注重监测 HI 值的变化并研究
其变化机制。
C）在森林土壤剖面中全氮和碱解氮呈显著垂
直递减规律。在 $ % C$ &’ 土层中有 "$B A)O 的土
!E(
! 第 " 期 耿玉清等：北京山地森林的土壤养分状况
壤样地其全氮水平不足 #$ %% &·’& ( )，*+$ ",- 的土
壤样地其碱解氮水平在 "%$ ) . )"% /&·’& ( )范围内。
+）北京山地不同区域土壤全磷的变异系数低
且垂直变化不明显，而土壤有效磷变异系数最大，表
层含量显著高于底层土壤。土壤全磷含量超过 %$ 0
&·’& ( )的样地有 ,$ 1+-，土壤有效磷低于 " /&·
’& ( )的样地占到 02$ *,-，缺磷比较严重。土壤全
钾的变异系数明显低于土壤速效钾的变异程度，且
不同土层土壤全钾平均值均在 )"$ " &·’& ( )左右。
+*$ *1-的样地速效钾含量超过 )"% /&·’& ( )，低于
"%$ % /&·’& ( )的土壤样地为 +$ **-。在氮、磷、钾三
大营养元素管理中，可暂时不考虑土壤钾的缺乏
问题。
参 考 文 献
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土壤肥力特征的研究 3 北京林业大学学报，#,（+）："% ( "13
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长及其林下植物多样性的影响 3 林业科学，1+（"）：) ( ,3
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类型的研究 3 北京林业大学学报，0（1）："1 ( 2"3
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""（#）：#2* ( #**3
677:;G877C B，OGC;G; EF8 @C;8PC IC= Q8=/:;8;E /C;GEC=G;& Q7CED :;< G; EF8 78M87 5
;8ERC=’ G; 5E:7K3 ACJ=;:7 CI SG/;C7C&K，2)（ >JQQ73 5）：#" ( +"$
6J&JDEC S，OC;;:J< ?，T:;&8= A3 ),,0$ 5/Q:PE CI E=88 DQ8PG8D C; IC=8DE
DCG7 :PG( *03
BJ O A，SGJ > S，N: U N，!" #$3 #%%1$ T87:EGC;DFGQD V8ER88; DCG7
PF:=:PE8=GDEGPD，ECQC&=:QFK :;< Q7:;E <8PG#2)：1* ( "13
BGDF8= T B，OG;’78E Y3 #%%%$ LPC7C&K :;< /:;:&8/8;E CI IC=8DE DCG7D
（+=< 8< ）3 Z8R [C=’：ACF; \G78K :;< >C;D，#0# ( #013
BC9 ] T3 #%%1$ ZGE=C&8; /G;8=:7G^:EGC; IC77CRG;& I8=EG7G^8= CI YCJ&7:DWIG=
IC=8DED RGEF J=8: G; R8DE8=; \:DFG;&EC;3 >CG7 >PG8;P8 >CPG8EK CI
6/8=GP: ACJ=;:7，20（"）：)*#% ( )*#03
_‘=Q_WM:7J8 :;< ;JE=G8;E :M:G7:VG7GEK G; IC=8DE DCG7D：EF8 PC;D8cJ8;P8 IC=
EF8 JD8 CI 8PC&=:/D G; IC=8DE 8PC7C&K3 B7C=:，),,（#）：)+1 ( )1#3
_CQ’G; 6，B8;8PF 6，SG7G:78FEC _3 #%%)$ ]F8 a;E:=GC IC=8DE F8:7EF <:E:
PCWCQ8=:EGM83 L;MG=C;/8;E:7 NC;GEC=G;& :;< 6DD8DD/8;E，2*（ #）：
)+) ( )+,3
S: N:;;: S，T:XPF8;V8=& N3 #%%1$ >CG7 Q=CQ8=EG8D :;< %&’"()*!+(&’
*,-$!.’-’ IC=8DE <8P7G;8 G; @8;E=:7 ?:E:&C;G:，6=&8;EG;:3 ?7:;E :;<
>CG7，#2+（) 4 #）：#, ( 1)3
TGPFE8= Y Y，6778; _ S，SG A，!" #$3 #%%2$ OGC:M:G7:VG7GEK CI D7CR7K
PKP7G;& DCG7 QFCDQFC=JD：/:XC= =8DE=JPEJ=G;& CI DCG7 ? I=:PEGC;D CM8=
ICJ= <8P:<8D G; :; :&&=:( #*)3
（责任编辑 ! 郭广荣）
"*)