拉萨半干旱河谷不同立地类型土壤容重变化分析

邱邦桂 杨小林

摘要：为探讨拉萨半干旱河谷地带宜林地土壤理化性质的差异，通过对不同立地类型土壤容重和不同土层深度土壤容重的变化进行深入分析，旨在为拉萨半干旱河谷地带退化生态系统的恢复与植被重建提供理论依据和参考。结果表明，不同立地类型土壤容重值大小依次为：阳坡上部（135 g/cm3）>河滩地低水位（133 g·cm3）>阳坡下部（132 g·cm3）>河滩地高水位（131 g·cm3）>阴坡上部（127 g·cm3）>阴坡下部（122 g·cm3）>阶地（108 g·cm3）；阳坡及河滩地土壤容重较大，就坡向而言，阳坡土壤容重大于阴坡；同一坡向，上坡土壤容重值大于下坡；土壤空间结构表现出土壤容重随土层深度的增加而增大的规律；各层土壤容重变异系数（C.V.）的变化范围在0071～0079之间，均属于弱变异性。

关键词：拉萨；半干旱河谷；立地类型；土壤容重

中图分类号：S152.5文献标识码：A文章编号：1004-3020（2015）06-0024-04

土壤容重是土壤的一个基本物理性状，对土壤的透气性、入渗性能、持水能力、溶质迁移特征以及土壤的抗侵蚀能力都有非常大的影响。自然条件下土壤容重由于受成土母质、成土过程、气候、生物作用等的影响，是一个高度变异的土壤性质。它不仅是衡量土壤肥力质量高低的重要辅助标准，也是评价坡地土壤抗侵蚀能力的重要指标，在林业生产实际中具有重要意义。

拉萨半干旱河谷地区作为西藏重要的人口聚集区，发展历史悠久，由于人类长期频繁的活动和不合理的资源开发利用，因植被退化引起的生态问题日益严重。通过林业生态工程建设能够有效地增加土壤有机质含量，改善土壤营养元素有效含量[3]，减少地表径流和泥沙侵蚀，提高土壤容水量，增强水土保持能力[4-5]。笔者以拉萨半干旱河谷地区宜林地7个典型不同立地类型为研究对象，通过野外调查、采样分析，对其土壤容重变化进行了研究，旨在揭示该地区不同立地类型土壤特性的差异，以期为拉萨半干旱河谷地带退化生态系统的恢复与植被重建提供一定的理论依据和参考。

1材料与方法

1.1研究区自然概况

研究区选择在拉萨河中下游河谷地带（东经91 °06′28″，北纬29 °36′45″，），海拔3 650～3 780 m。地处雅鲁藏布江支流拉萨河中游河谷地带，拉萨河流经此地，在南郊注入雅鲁藏布江。该区位于喜马拉雅山脉北侧，受下沉气流的影响，全年多晴朗天气，降雨稀少，高原温带半干旱季风气候。历史最高气温296 ℃，最低气温零下165 ℃，年平均气温74 ℃。全年日照时间3 000 h以上。年降水量为200～510 mm，集中在6～9月份，多夜雨。空气稀薄，气温低，温差大，冬春干燥，多大风，年无霜期100～120 d。植被类型主要为亚高山灌丛和草甸植被以及河谷人工林群落[6]，属于雅鲁藏布江中游谷地亚高山灌丛、草原亚区植被区[7]。

湖北林业科技第44卷

第6期邱邦桂，等：拉萨半干旱河谷不同立地类型土壤容重变化分析

1.2研究方法

1.2.1采样方法

根据寇韬[8]对拉萨半干旱河谷地区的立地分类，结合地形、坡度、坡向、坡位、土壤类型等因子，将研究区宜林地划分为河滩地低水位厚土层沙砾类型、河滩地高水位厚土层沙砾类型、阶地厚土层棕壤类型、阴坡下部厚土层棕壤类型、阴坡上部厚土层棕壤类型、阳坡下部厚土层砂壤类型、阳坡上部厚土层砂壤类型7个不同立地类型（表1），以下简写成河滩地低水位、河滩地高水位、阶地、阴坡下部、阴坡上部、阳坡下部、阳坡上部。每个立地类型选取一块样地，应用手持GPS测定各样地的海拔及经纬度，并对坡度、坡向、坡位等进行标注（表2）。采样于2014年9月进行，每个采样点按土壤深度0～20 cm，20～40 cm，40～60 cm分3层剖面采样土壤，每个剖面3次重复。为了减少降水等因素的影响，野外采样前1周内无降雨，所有采样在2 d内完成。

1.2.2土壤容重测定

土壤容重的测定采用环刀法，具体参照《森林土壤分析方法》[9]：①取大铝盒（直径和高均为60 cm） 洗净烘干，放干燥器中冷却至室温，快速用电子天平准确称重W1；②按采样要求，采集新鲜土样的环刀（体积为V ） 量于铝盒中，每个样点重复采样3 次，注意把环刀两端的多余土壤用土刀削平，然后盖好盖子带回实验室立即称重W2；③把装入新鲜土样的铝盒盖子打开并放于盒下，一并放入鼓风干燥箱内（105～110 ℃） 烘烤48 h ，取出后放入干燥器中冷却至室温，迅速称重W3；④结果计算：d = （ W3 - W1 ） / V，式中：W1—铝盒重；W3—铝盒+土样重。试验重复3次。土壤孔隙度一般不直接测定，而是用比重和容重计算求得，土壤孔隙度（%）=（1-容重/比重）×100，比重采用土壤比重的平均值265来计算。

1.2.3数据处理

数据处理与分析采用Microsoft Excel 2013软件和SPSS19软件完成。

2结果与分析

2.1土壤容重的基本统计学特征

经单样本K-S检验，各层土壤容重均符合正态分布，已满足经典统计和地统计学分析的要求。从表3可知：研究区样地各层土壤容重总体较大，表现出一定的紧实趋势；不同土层深度土壤容重的统计参数值存在明显差异，从土壤容重的平均值来看，各土层变化范围在122～132 g·cm3之间，其中0～20 cm土壤容重最低，20～40 cm次之，40～60 cm最高，这表明研究区各样地土壤空间结构表现出土壤容重随土层深度的增加而增大的规律。表层土壤（0～20 cm）容重之所以较低，这可能与植物根系分布有关，因为各样地植被基本上是低矮的灌木和草本植物，根系大部分分布在0～20 cm深的土层中[10]。

变异系数（C.V.）反映了特性参数的空间变异程度，揭示区域化变量的离散程度[11]。根据变异程度分级，C.V.≤01属于弱变异性，01

2.2不同立地类型与土壤容重

结合表4及图1可知，不同立地类型土壤容重存在明显差异，各样地不同剖面土壤容重变化范围在1.04 ～1.39 g·cm-3之间，平均为122 g·cm-3，土壤容重值大小变化为：阳坡上部（135 g·cm-3）>河滩地低水位（133 g·cm-3）>阳坡下部（132 g·cm-3）>河滩地高水位（131 g·cm-3）>阴坡上部（127 g·cm-3）>阴坡下部（122 g·cm-3）>阶地（108 g·cm-3）。其中，阳坡及河滩地平均土壤容重均大于13 g·cm-3，这可能与土壤类型有关。阶地土壤容重最小（108 g·cm-3），这跟阶地土壤类型以及植被类型有关。阶地主要以壤土为主，土质肥沃，植被比较茂盛，各种草本植物的根系及腐殖质增强了土壤的通气性及透水性，改善土壤物理性状。不同坡向和坡位的土壤容重变化也存在差异明显，其中，阳坡大于阴坡，阳坡以砂土为主，植被较少，土壤比较紧实；阴坡主要是壤土，水分条件较好，植被较阳坡丰富；同一坡向，上坡土壤容重大于下坡，这可能与土壤的沉降作用有关[13]。土壤孔隙度作为土壤物理性质的另一个重要指标，能反映出土壤松紧度和结构状况的好坏，从表4可知：不同立地类型其土壤孔隙度越大，容重越小，这符合土壤结构的一般规律。

3结论与讨论

经单样本K-S检验，研究区各样地不同土层深度土壤容重均符合正态分布，根据经典统计分析和正态分布检验表明，各层土壤容重总体较大，表现出一定的紧实趋势；不同土层深度土壤容重的统计参数值存在明显差异，从土壤容重的平均值来看，各土层变化范围在122 ～132 g·cm-3之间，其中0～20 cm土壤容重最低，20～40 cm次之，40～60 cm最高，这表明研究区各样地土壤空间结构表现出土壤容重随土层深度的增加而增大的规律。各层土壤容重变异系数（C.V.）的变化范围在0071～0079之间，均属于弱变异性。不同立地类型土壤容重存在明显差异，各样地不同剖面土壤容重变化范围在104～139 g·cm-3之间，平均为122 g·cm-3，土壤容重值大小变化为：阳坡上部河滩地低水位>阳坡下部>河滩地高水位>阴坡上部>阴坡下部>阶地。其中，阳坡及河滩地平均土壤容重均大于13 g·cm-3，阶地土壤容重最小，不同坡向和坡位的土壤容重变化也存在差异明显，其中，阳坡大于阴坡，同一坡向，上坡土壤容重大于下坡。

土壤容重大小可以反映土壤的松紧程度。容重小，表明土壤疏松多孔，结构性良好；反之，容重大，则表明土壤紧实板硬，缺乏团粒结构。从植被恢复的角度来说，土壤过紧，妨碍植物根系伸展，过松则漏风跑墒[14]，一般说来，较高的土壤容重值表明土地有退化的趋势[15]。阳坡及河滩地土壤容重较大，明显高于其它立地类型，意味着土壤紧实度增加，孔隙度下降，保肥和保水能力下降，土壤微生物的活动也受到影响，土地存在退化的趋势。这一结论可为拉萨半干旱河谷地带退化生态系统的恢复与植被重建提供一定的理论依据和参考。

参考文献

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（责任编辑：郑京津）