山东省赤松人工林土壤理化特性与综合肥力

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0860

中国农学通报 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (23): 70-76.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0860

所属专题：生物技术；园艺

• 资源·环境·生态·土壤·气象 • 上一篇下一篇

山东省赤松人工林土壤理化特性与综合肥力

程鸿雁¹(), 张兰英², 王凤³, 杜振宇⁴()

¹山东省地质调查院,济南 250012
²济南市国有北郊林场,济南 250119
³淄博市张店区园林绿化服务中心,山东淄博 255090
⁴山东省林业科学研究院（山东黄河三角洲森林生态系统定位研究站）,济南 250014

收稿日期:2021-09-02 修回日期:2021-11-20 出版日期:2022-08-15 发布日期:2022-08-08
通讯作者: 杜振宇
作者简介:程鸿雁,女,1974出生,山东淄博人,高级经济师,本科,主要从事林业经济和管理方面的工作。通信地址：250012 山东省济南市荆山路17号,Tel：0531-86405698,E-mail： rblzy-002@163.com。
基金资助:
山东省林业科技创新项目“山东省困难立地人工林生态稳定性评价与调控技术”(LYCX03-2018-14);山东省农业科技资金项目（林业科技创新）“山东林草自然资源生命共同体理论体系研究”(2019LY010)

Soil Physicochemical Characteristics and Comprehensive Fertility of Pinus densiflora Artificial Forests in Shandong Province

CHENG Hongyan¹(), ZHANG Lanying², WANG Feng³, DU Zhenyu⁴()

¹Shandong Institute of Geological Survey, Jinan 250012
²State-owned Northern Outskirt Forest Farm, Jinan 250119
³Zhangdian District Administration of Landscape and Greening of Zibo City, Zibo, Shandong 255090
⁴Shandong Academy of Forestry (Forest Ecosystem Positioning Research Station of the Yellow River Delta), Jinan 250014

Received:2021-09-02 Revised:2021-11-20 Online:2022-08-15 Published:2022-08-08
Contact: DU Zhenyu

摘要/Abstract

摘要：

土壤理化特性是土壤综合肥力的重要组成部分,对于诊断土壤质量优劣具有重要意义,可为人工林的合理经营提供参考。以山东省鲁中、鲁东山区35块典型赤松人工林样地为对象,取样测定了13个土壤指标,研究了林地土壤的物理和化学特性,并采用综合指数法评价了赤松林地的土壤综合肥力。结果表明：山东省赤松人工林土壤全氮、有机质、有效氮和有效钾含量整体上均处于中等水平,而有效磷含量较低;土壤pH均为酸性,电导率(EC)普遍很低,变幅为19.6~115.6 μS/cm,阳离子交换量(CEC)也整体较低;供试样地土壤容重和孔隙度处于“适中”等级的分别占74.54%和65.71%;所有样点的土层厚度均处于适中水平;土壤粘粒含量的平均值仅为9.35%,均处于“较低”或“很低”水平,导致粉粘比相对较高。不同样地间的土壤综合肥力存在较大差异,以烟台市昆嵛区和淄博市沂源县的赤松林土壤综合肥力最高,显著高于其它县区;鲁中山地赤松林的土壤肥力指数要高于鲁东丘陵区。林分密度与土壤综合肥力指数之间表现出显著负相关。

关键词: 赤松人工林, 土壤理化特性, 综合肥力指数, 相关分析, 林分密度, 山东省

Abstract:

Soil physicochemical characteristics are important parts of soil fertility. The research on soil physical and chemical properties and the evaluation of soil fertility are of great significance for the diagnosis of soil quality, which can provide a scientific basis for the rational management of artificial forests. The authors took 35 typical plots of Pinus densiflora forests in the mountainous area of central Shandong Province and the hilly area of eastern Shandong Province as the objects, through the combination of field investigation and indoor analysis, 13 soil indexes were sampled and determined, and the physical and chemical properties of forest soil were studied. The comprehensive index method was used to evaluate the soil fertility of P. densiflora forests. The results showed that the content of soil organic matter, total nitrogen, available nitrogen and available potassium were at the middle level, while the content of available phosphorus was relatively low. The soil pH was acidic, and the soil electrical conductivity (EC) was generally very low, ranging from 19.6 to 115.6 μS/cm, and cation exchange capacity (CEC) was also low as a whole; the soil bulk density and porosity were in the moderate grade, 74.54% and 65.71% respectively. The overall thickness of soil layer was at a moderate level. The average value of soil clay content was only 9.35%, which was at a low or very low level, resulting in a relatively high silt/clay ratio. There were great differences in soil comprehensive fertility among different plots; the comprehensive soil fertility of P. densiflora forests in Kunyu District of Yantai and Yiyuan County of Zibo were the highest, significantly higher than that in other counties. The soil fertility index of P. densiflora forests in the mountainous area of central Shandong was higher than that in the hilly area of eastern Shandong. There was a significantly negative correlation between stand density and soil comprehensive fertility index.

Key words: Pinus densiflora artificial forest, soil physicochemical characteristics, comprehensive fertility index, correlation analysis, stand density, Shandong Province

中图分类号:

S714.8

程鸿雁, 张兰英, 王凤, 杜振宇. 山东省赤松人工林土壤理化特性与综合肥力[J]. 中国农学通报, 2022, 38(23): 70-76.

CHENG Hongyan, ZHANG Lanying, WANG Feng, DU Zhenyu. Soil Physicochemical Characteristics and Comprehensive Fertility of Pinus densiflora Artificial Forests in Shandong Province[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(23): 70-76.

图/表 7

参考文献 27

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编号		地点		林龄/a		密度/(株/hm²)		郁闭度		林下盖度/%		海拔/m		坡度		坡向
1	烟台市牟平区		16		2800		0.6		50		121		20		南
2	烟台市牟平区		16		2300		0.5		50		126		32		东偏南5^o
3	烟台市牟平区		16		2200		0.6		70		112		21		北偏东24^o
4	烟台市牟平区		16		2300		0.8		70		130		30		北偏东29o
5	烟台市牟平区		16		3700		0.85		95		152		20		西
6	烟台市牟平区		16		3700		0.7		53		170		21		西偏南6o
7	烟台市牟平区		16		3600		0.85		20		169		22		西偏南40o
8	烟台市牟平区		16		2000		0.5		50		166		24		西偏南18o
9	烟台市莱山区		22		2600		0.5		98		161		23		北偏西15o
10	烟台市莱山区		23		3300		0.3		90		163		22		北偏西50o
11	烟台市莱山区		22		3000		0.9		80		142		18		西偏北30o
12	烟台市莱山区		20		4800		0.7		98		140		20		北偏东12o
13	烟台市昆嵛区		65		500		0.7		95		150		35		北偏西39o
14	烟台市昆嵛区		65		900		0.85		90		120		30		东偏北8o
15	烟台市昆嵛区		65		2900		0.9		95		150		10		东偏南5o
16	日照市东港区		20		2900		0.7		95		65		30		北偏东8o
17	日照市东港区		20		5700		0.8		98		54		15		西偏北20o
18	日照市东港区		20		2400		0.7		20		40		20		西偏北10o
19	日照市东港区		20		2800		0.65		80		90		22		西偏南16o
20	日照市东港区		20		1300		0.3		98		130		18		南偏东26o
21	日照市东港区		20		1700		0.8		90		150		30		西偏南24o
22	日照市东港区		20		2300		0.75		90		70		11		西南
23	日照市东港区		20		2000		0.9		50		60		22		南偏东30o
24	日照市东港区		16		6500		0.8		50		40		23		东偏北1o
25	日照市东港区		20		1900		0.5		90		140		25		南偏东13o
26	淄博市沂源县		56		600		0.4		95		490		45		北偏东1o
27	淄博市沂源县		56		900		0.5		95		530		30		南偏西40o
28	淄博市沂源县		56		1200		0.65		95		570		30		南偏西36o
29	淄博市沂源县		56		1200		0.55		98		700		22		北偏西7o
30	淄博市沂源县		56		1800		0.8		85		710		26		西偏南22o
31	淄博市沂源县		56		1200		0.85		15		720		15		南偏西7o
32	泰安市岱岳区		65		600		0.6		98		680		24		北偏东18o
33	泰安市岱岳区		65		500		0.4		95		638		28		西偏北42o
34	泰安市岱岳区		65		600		0.75		90		605		25		南偏西30o
35	泰安市岱岳区		65		1000		0.7		80		177		18		北偏东25o

编号		地点		林龄/a		密度/(株/hm²)		郁闭度		林下盖度/%		海拔/m		坡度		坡向
1	烟台市牟平区		16		2800		0.6		50		121		20		南
2	烟台市牟平区		16		2300		0.5		50		126		32		东偏南5^o
3	烟台市牟平区		16		2200		0.6		70		112		21		北偏东24^o
4	烟台市牟平区		16		2300		0.8		70		130		30		北偏东29o
5	烟台市牟平区		16		3700		0.85		95		152		20		西
6	烟台市牟平区		16		3700		0.7		53		170		21		西偏南6o
7	烟台市牟平区		16		3600		0.85		20		169		22		西偏南40o
8	烟台市牟平区		16		2000		0.5		50		166		24		西偏南18o
9	烟台市莱山区		22		2600		0.5		98		161		23		北偏西15o
10	烟台市莱山区		23		3300		0.3		90		163		22		北偏西50o
11	烟台市莱山区		22		3000		0.9		80		142		18		西偏北30o
12	烟台市莱山区		20		4800		0.7		98		140		20		北偏东12o
13	烟台市昆嵛区		65		500		0.7		95		150		35		北偏西39o
14	烟台市昆嵛区		65		900		0.85		90		120		30		东偏北8o
15	烟台市昆嵛区		65		2900		0.9		95		150		10		东偏南5o
16	日照市东港区		20		2900		0.7		95		65		30		北偏东8o
17	日照市东港区		20		5700		0.8		98		54		15		西偏北20o
18	日照市东港区		20		2400		0.7		20		40		20		西偏北10o
19	日照市东港区		20		2800		0.65		80		90		22		西偏南16o
20	日照市东港区		20		1300		0.3		98		130		18		南偏东26o
21	日照市东港区		20		1700		0.8		90		150		30		西偏南24o
22	日照市东港区		20		2300		0.75		90		70		11		西南
23	日照市东港区		20		2000		0.9		50		60		22		南偏东30o
24	日照市东港区		16		6500		0.8		50		40		23		东偏北1o
25	日照市东港区		20		1900		0.5		90		140		25		南偏东13o
26	淄博市沂源县		56		600		0.4		95		490		45		北偏东1o
27	淄博市沂源县		56		900		0.5		95		530		30		南偏西40o
28	淄博市沂源县		56		1200		0.65		95		570		30		南偏西36o
29	淄博市沂源县		56		1200		0.55		98		700		22		北偏西7o
30	淄博市沂源县		56		1800		0.8		85		710		26		西偏南22o
31	淄博市沂源县		56		1200		0.85		15		720		15		南偏西7o
32	泰安市岱岳区		65		600		0.6		98		680		24		北偏东18o
33	泰安市岱岳区		65		500		0.4		95		638		28		西偏北42o
34	泰安市岱岳区		65		600		0.75		90		605		25		南偏西30o
35	泰安市岱岳区		65		1000		0.7		80		177		18		北偏东25o

指标	转折点
指标	x₁	x₂	x₃	x₄
有机质/(g/kg)	10	50
全氮/(g/kg)	0.5	1.2
碱解氮/(mg/kg)	30	120
有效磷/(mg/kg)	3	20
速效钾/(mg/kg)	30	150
土层厚度/cm	20	100
CEC/(cmol/kg)	10	25
容重/(g/cm³)	1	1.2	1.5	2
pH	4.5	6.5	7.5	8.5
EC/(μS/cm)	120	350	1000	1500
孔隙度/%	35	45	55	65
粘粒/%	20	30	40	50
粉粘比	0.7	1.2	2.5	3.5

指标	转折点
指标	x₁	x₂	x₃	x₄
有机质/(g/kg)	10	50
全氮/(g/kg)	0.5	1.2
碱解氮/(mg/kg)	30	120
有效磷/(mg/kg)	3	20
速效钾/(mg/kg)	30	150
土层厚度/cm	20	100
CEC/(cmol/kg)	10	25
容重/(g/cm³)	1	1.2	1.5	2
pH	4.5	6.5	7.5	8.5
EC/(μS/cm)	120	350	1000	1500
孔隙度/%	35	45	55	65
粘粒/%	20	30	40	50
粉粘比	0.7	1.2	2.5	3.5

指标	平均值	标准差	最小值	最大值		变异系数/%		指标等级/%
指标	平均值	标准差	最小值	最大值		变异系数/%		低		中		高
有机质/(g/kg)	26.34	14.55	12.1	71.2	55.24		–		91.43		8.57
全氮/%	0.11	0.06	0.04	0.29	53.79		2.86		62.85		34.29
有效氮/(mg/kg)	94.64	48.11	14.60	256	50.84		5.71		74.29		20
有效磷/(mg/kg)	4.10	5.94	0.60	26	144.83		68.57		22.86		8.57
有效钾/(mg/kg)	48.54	20.01	20.00	111	41.22		11.43		88.57

山东省赤松人工林土壤理化特性与综合肥力

Soil Physicochemical Characteristics and Comprehensive Fertility of Pinus densiflora Artificial Forests in Shandong Province

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编号	地点	养分状况指标隶属度集合N	土壤环境指标隶属度集合E	土壤综合肥力指数FI	编号	地点	养分状况指标隶属度集合N	土壤环境指标隶属度集合E	土壤综合肥力指数FI
1	烟台市牟平区	0.230	0.411	0.094	19	日照市东港区	0.191	0.389	0.075
2	烟台市牟平区	0.188	0.471	0.089	20	日照市东港区	0.690	0.415	0.287
3	烟台市牟平区	0.227	0.402	0.091	21	日照市东港区	0.498	0.387	0.193
4	烟台市牟平区	0.403	0.606	0.244	22	日照市东港区	0.394	0.411	0.162
5	烟台市牟平区	0.263	0.431	0.113	23	日照市东港区	0.372	0.383	0.143
6	烟台市牟平区	0.291	0.464	0.135	24	日照市东港区	0.298	0.408	0.122
7	烟台市牟平区	0.285	0.401	0.115	25	日照市东港区	0.299	0.342	0.102
8	烟台市牟平区	0.325	0.289	0.094	26	淄博市沂源县	0.701	0.539	0.378
9	烟台市莱山区	0.358	0.436	0.156	27	淄博市沂源县	0.691	0.542	0.374
10	烟台市莱山区	0.223	0.433	0.096	28	淄博市沂源县	0.766	0.495	0.379
11	烟台市莱山区	0.528	0.431	0.228	29	淄博市沂源县	0.786	0.579	0.455
12	烟台市莱山区	0.502	0.518	0.260	30	淄博市沂源县	0.697	0.592	0.413
13	烟台市昆嵛区	0.844	0.451	0.381	31	淄博市沂源县	0.717	0.505	0.362
14	烟台市昆嵛区	0.813	0.502	0.408	32	泰安市岱岳区	0.577	0.496	0.286
15	烟台市昆嵛区	0.822	0.564	0.464	33	泰安市岱岳区	0.215	0.402	0.087
16	日照市东港区	0.545	0.383	0.209	34	泰安市岱岳区	0.602	0.471	0.283
17	日照市东港区	0.235	0.377	0.089	35	泰安市岱岳区	0.598	0.400	0.239
18	日照市东港区	0.574	0.393	0.226

[1]	郑本川, 张锦芳, 蒋俊, 崔成, 柴靓, 黄友涛, 周正鉴, 李浩杰, 蒋梁材. 不同熟期“川油”系列甘蓝型油菜品种主要性状与产量的相关分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(7): 7-17.
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[3]	姚金保, 杨学明, 周淼平, 张鹏. 江苏省小麦参试品种（系）产量与产量构成因素分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(6): 15-19.
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指标	平均值	标准差	变异系数/%	最小值	最大值	指标等级/%
指标	平均值	标准差	变异系数/%	最小值	最大值	很低	较低	适中	较高	很高
pH	5.30	0.40	7.49	4.66	6.05	0	100	0	0	0
EC/(μS/cm)	53.01	28.87	54.47	19.6	115.6	100	0	0	0	0
CEC/(cmol/kg)	8.85	5.87	66.33	2.27	21.90	低：68.57		31.43	高：0
容重/(g/cm³)	1.35	0.14	10.68	0.94	1.66	2.86	11.43	74.54	11.43	0
孔隙度/%	49.21	5.42	11.02	37.39	64.68	0	20	65.71	14.29	0
土层厚度/cm	42.46	12.42	29.24	18.2	75.0	低：5.71		94.29	高：0
粘粒含量/%	9.35	3.95	4.23	4.5	21.0	97.14	2.86	0		0
粉粘比	3.17	1.49	46.89	0.46	6.04	2.86	2.86	34.29	17.14	42.85

指标	平均值	标准差	变异系数/%	最小值	最大值	指标等级/%
指标	平均值	标准差	变异系数/%	最小值	最大值	很低	较低	适中	较高	很高
pH	5.30	0.40	7.49	4.66	6.05	0	100	0	0	0
EC/(μS/cm)	53.01	28.87	54.47	19.6	115.6	100	0	0	0	0
CEC/(cmol/kg)	8.85	5.87	66.33	2.27	21.90	低：68.57		31.43	高：0
容重/(g/cm³)	1.35	0.14	10.68	0.94	1.66	2.86	11.43	74.54	11.43	0
孔隙度/%	49.21	5.42	11.02	37.39	64.68	0	20	65.71	14.29	0
土层厚度/cm	42.46	12.42	29.24	18.2	75.0	低：5.71		94.29	高：0
粘粒含量/%	9.35	3.95	4.23	4.5	21.0	97.14	2.86	0		0
粉粘比	3.17	1.49	46.89	0.46	6.04	2.86	2.86	34.29	17.14	42.85