武功山山地草甸土壤機械組成特征研究

袁穎丹++李志++郭曉敏

摘要：采用密度計法研究了武功山山地草甸土壤不同土層、不同海拔高度和不同干擾程度的土壤機械組成特征。結果表明，武功山山地草甸土壤機械組成分布大致為粗沙粒>細沙粒>粗粉粒>黏粒>細粉?！种蟹哿?。其中武功山的土壤以粗沙粒、粗粉粒和細粉粒占多數，武功山山地草甸土屬于壤土，沙粒、粉粒和黏粒含量適中，通氣透水，保水保溫性能都較好，且養分含量高。

關鍵詞：土壤機械組成；土層；海拔高度；干擾程度；武功山山地草甸

中圖分類號：S159.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）21-5532-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.21.022

Study on Soil Mechanical Composition Characteristics of

Mountain Meadows in Wugong Mountain

YUAN Ying-dan，LI Zhi，GUO Xiao-min

（Forestry College， Jiangxi Agricultural University， Nanchang 330045， China）

Abstract： The characteristics of soil mechanical composition of Wugong mountain meadows soil in different soil layers， different altitude height and different levels of disturbance were studied by density meter method. The results showed that the distribution of soil mechanical composition in Wugong mountain meadows was roughly sequenced by coarse Sand， fine sand， coarse silt， clay， fine powder， and powder particle. The soil of mountain meadows in Wugong mountain were majority of coarse sand and coarse silt particle and fine particle， and it belonged to loam soil which with moderate content of sand， silt and clay. The soil had good aeration and water permeability， and high nutrient content. But， as a tourist area， the mountain meadow in Wugong mountain should be reasonable managed and protected.

Key words： soil mechanical composition； soil； altitude； interference degree； Wugong Mountain meadow

土壤是由大小不同的土粒按不同的比例組合而成的，這些不同的粒級混合a一起表現出的土壤粗細狀況，稱土壤機械組成[1]。土壤機械組成決定著土壤的物理、化學和生物特性，并且影響著土壤水分、空氣和熱量運動，也影響養分的轉化，還影響土壤結構類型。因此，研究土壤的機械組成對于指導土地施肥與改良都具有重要的意義[2]。

山地草甸生態系統具有保持水土、涵養水源等生態功能，在養分循環和全球氣候變化中具有重要作用[3，4]。江西省武功山是中國南方地區最大的連續性亞熱帶山地草甸分布區，近年來隨著旅游事業的迅猛發展和人類活動的加劇，使脆弱的山地草甸受到嚴重的干擾，造成了一定程度的生態破壞[5]，本研究以武功山4個不同海拔的山地草甸土壤為研究對象，研究武功山的土壤機械組成特征，對于改良武功山受干擾的山地草甸土壤提供基礎性的數據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

江西武功山位于羅霄山脈北段，為贛江水系和湘江水系的分水嶺（114°10′-114°17′E，27°25′-27°35′N），屬于低緯度亞熱帶季風氣候，氣候溫和，四季分明，年平均氣溫14～16 ℃，夏季最高溫度為23 ℃，年均日照時間為1 580～1 700 h，年平均蒸發量1 360～1 700 mm，年平均濕度70%～80%，年均降雨量為1 350～1 570 mm。武功山巖石主要由花崗巖、片麻巖構成；主峰白鶴峰（金頂）海拔1 918.3 m[6，7]。土壤是山地草甸土，由于枯枝落葉豐富以及積水、低溫等因素，有機物腐爛分解緩慢，土層淺薄，色澤黝黑，干后成塊。在中國華東植被區劃中具有重要地位，山體垂直，海拔較高，且山勢陡峻，導致氣候、土壤、植被的垂直地帶性分異明顯，具典型的山地草甸植被類型[8]。在天然草地上，主要有禾本科的野古草（Arundinella anomala）、芒類（Miscanthus sinensis）、茅根（Perotis indica）等，還有少量蓼科（Polygonaceae）、薔薇科（Rosaceae）、唇形科（Labiatae）和十字花科（Cruciferae）植物。

1.2 取樣方法

2014年7月進行樣地設置和土樣采集，選取4個不同海拔（1 900、1 800、1 700和1 600 m），并在每一個海拔上設置兩個不同的處理，分別為無干擾（CK）和退化（TH）。在每一種干擾程度上隨機設置3個10 m×10 m的小樣方，對每一個樣方的土壤分兩層（0～20 cm和20～40 cm）進行多點采樣，共16個土樣，去除土壤中的植物根系和沙礫，帶回實驗室，然后風干、磨碎、過篩、保存。

1.3 測定方法

按照森林土壤的顆粒組成測定方法，對<1 mm篩孔的土樣用密度計法進行測定[9]，最終劃分為7個等級：粗沙粒（0.25～1.00 mm）、細沙粒（0.05～0.25 mm）、粗粉粒（0.01～0.05 mm）、中粉粒（0.005～0.010 mm）、細粉粒（0.001～0.005 mm）、黏粒（<0.001 mm）、物理性黏粒（<0.01 mm）。

1.4 數據分析

采用Microsoft Office 2013和SPSS21.0進行數據統計分析，用SigmaPlot12.5進行圖形繪制。

2 結果與分析

2.1 不同土層深度土壤機械組成特征

由圖1可知，對于其他粒徑來說，只有黏粒所占比重是上層土壤明顯高于下層土壤，可以看出黏粒聚于上層土壤之中。而在粗沙粒、細沙粒、粗粉粒和中粉粒中，雖然規律有點不均，但是下層土所占比重還是大于上層土，其原因就是由于武功山海拔高，土壤層比較薄，巖石和礫石大多于地下30 cm處便能挖到。所以在粒徑大的土壤顆粒中，下層土明顯高于上層土。從整體來看，武功山的土壤以粗沙粒、粗粉粒和細粉粒占多數，其土壤屬于壤土，沙黏適中，充氣孔隙與持水孔隙比例恰當，通透性良好，蓄水保肥性強，養分含量豐富[10]。

2.2 不同海拔高度土壤機械組成特征

由圖2可知，從海拔高度而言武功山山地草甸土壤機械組成分布大致為粗沙粒>細沙粒>粗粉粒>黏粒>細粉?！种蟹哿?。經方差分析結果得出，在海拔1 700 m中粗沙粒和細沙粒差異比較顯著，而在粗粉粒、中粉粒和細粉粒中并無顯著差異，在海拔 1 900 m中黏粒的差異比較顯著。在受人為干擾的土壤中，海拔1 900 m未退化粒徑所占比重均大于退化所占比重，這說明1 900 m海拔為游客集中區，往來游客眾多，會攜帶走部分土壤，退化區所占比重也就越來越小。而在其他海拔中，都并非是游人密集區，所呈現出來的結果并沒有海拔1 900 m那么顯著，尤其是在海拔1 800 m。

2.3 不同干擾程度土壤機械組成特征

由圖3可知，從干擾而言武功山山地草甸土壤機械組成分布大致為粗沙粒>細沙粒>粗粉粒>黏粒>細粉?！种蟹哿?。在退化草甸土壤中所占比重較大的粗沙粒、細沙粒和粗粉粒均是下層土大于上層土，說明草甸土壤受人為干擾影響較大。

3 小結與討論

1）從不同土層、不同海拔高度以及不同干擾程度來看，武功山山地草甸土壤機械組成分布大致為粗沙粒>細沙粒>粗粉粒>黏粒>細粉?！种蟹哿?。從不同土層來看只有黏粒所占比重是上層土壤明顯高于下層土壤，可以看出黏粒聚于上層土壤之中。而在粗沙粒、細沙粒、粗粉粒和中粉粒中，雖然規律有點不均，但是下層土所占比重還是大于上層土。

2）在游客集中區，山地草甸土的機械組成與其他海拔的土壤機械組成具有顯著區別，說明人為干擾因素對武功山山地草甸土的機械組成還是帶來了一定的影響。而在退化草甸土壤中所占比重為大的粗砂粒、細砂粒和粗粉粒均是下層土大于上層土，說明草甸土壤受人為干擾影響較大。

3）經過武功山山地草甸土壤機械組成分析得出，武功山山地草甸土壤屬于壤土，砂粒、粉粒和粘粒含量適中，通氣透水，保水保溫性能都較好，且養分含量高，適宜耕種。只是武功山山地草甸土目前已經呈現出受人為干擾的影響，應進行規劃與保護，并合理利用土壤，保護生態環境。

參考文獻：

[1] 賈三春，徐延文.土壤環境機械組成特征及其分布規律[J].中國環境監測，1997（3）：24-26.

[2] 王 碩，劉永兵，王利軍，等.永定河河濱帶土壤機械組成特征及異質性分析[J].安徽農業科學，2011，39（8）：4653-4656.

[3] 鄒麗華.武功山風景名勝區生態旅游開發及容量研究[D].南昌：江西農業大學，2012.

[4] 王啟蘭，王 溪，曹廣民，等.青海省海北州典型高寒草甸土壤質量評價[J].應用生態學報，2011，22（6）：1416-1422.

[5] 秦勝金，劉景雙，王國平.影響土壤磷有效性變化作用機理[J].土壤通報，2006，37（5）：1012-1016.

[6] 趙曉蕊，郭曉敏，張金遠，等.武功山山地草甸生態系統土壤無機磷垂直地帶性分布特征[J].草業科學，2014，31（9）：1610-1617.

[7] 黃尚書.武功山退化草甸生態系統磷素研究[D].南昌：江西農業大學，2014.

[8] 陳 煦.武功山退化山地草甸土壤活性有機碳研究[D].南昌：江西農業大學，2014.

[9] 楊樂蘇，于 彬.比重計法測定酸性土壤機械組成的方法改進[J].河南林業科技，2005，25（3）：43-44，52.

[10] 張保剛，梁慧春.草地土壤機械組成研究綜述[J].遼寧農業科學，2009（6）：38-41.