紫金山5种典型林分土壤化学性质调查开题报告

1. 研究目的与意义

植被和土壤是生态系统中相互影响、相互作用的重要组成部分。土壤为植被的存在和发展提供了必要的物质基础, 植被的出现及其演替反过来也将影响土壤的形成和发育

。森林土壤资源也是森林可持续经营与环境持续发展的重要物质基础, 合理地利用、保护和改善森林土壤资源以提高林地生产力一直是林业科技工作者关注的焦点。

紫金山位于南京市玄武区，又称钟山，江南四大名山之一，有金陵毓秀的美誉，是南京名胜古迹荟萃之地，全国生态文化示范地、世界文化遗产所在地、首批国家5A级景区钟山风景名胜区位于紫金山南麓。紫金山主峰海拔448.9米，周围约30公里，三峰相连形如巨龙，山、水、城浑然一体，古有钟山龙蟠，石城虎踞之称，早在三国与汉朝就极负盛名。紫金山囊六朝文化、明朝文化、民国文化、山水城林文化、生态休闲文化、佛教文化系列于一山之中，是为中华城中人文第一山。 本文选择紫金山风景区5种典型林分土壤为研究对象, 对不同森林类型及其不同层次土壤的化学特征进行测定与分析, 为揭示紫金山风景区土壤特征和世界遗产保护提供依据。

2. 国内外研究现状分析

游秀花学者对不同森林类型土壤化学性质的比较研究表明(1)不同森林类型土壤化学性质存在明显的差异。无论是ph 值还是其它各养分指标均显示人工林或半人工林(经济林、竹林和茶园)优于天然林(马尾松林、杉木林和阔叶林), 说明人类经营活动不仅会影响到土壤的结构、组成等物理性状, 还会极大地影响土壤的化学特征。(2)不论是同一森林类型还是不同森林类型, 不同层次土壤的化学性质也存在明显的差异。土层愈深, 土壤养分含量愈低, 土壤愈贫瘠。另外, 随着土壤深度的增加, 天然林各指标下降的幅度要比人工林来得慢。

王海燕学者对海南4种典型林分土壤化学性质比较研究表明不同类型林分土壤有机质与土壤n、p、k 的相关性不尽一致。在原始林和天然次生林中, 有机质与土壤全n 的相关性均达到极显著或显著水平, 与碱解n的相关性仅在b层呈显著相关, 与速效k 的相关性在不同土层表现不一致; 在加勒比松林, 有机质与土壤a 层n、p的全量呈显著相关; 而在马占相思林, 有机质与土壤养分的相关性均未达到显著水平。一定程度上反映了不同类型林分土壤大量养分元素的主要来源。

冯德锃学者对山坡土壤化学性质的空间变异影响表明1. 从土壤化学性质的统计特征值来看，流域内土壤呈酸性，土壤有机质、全氮、全磷及镁钙含量较高，土壤钾钠含量较低。从空间变异系数来看，土壤ph 值在整个流域内变异较小，且近似正态分布，其余有机质、全氮、全磷以及碱土金属均属于中等变异。土壤有机质和全氮具有较强的空间相关性，相关系数达到0. 49。2. 流域内高程和土壤有机质、全氮含量成线性正相关关系，相关系数分别为0. 41、0. 31，而高程和土壤ph 值，全磷及碱土金属的相关关系却弱的多，均低于0. 1。3. 流域内坡度对土壤化学性质空间分布的影响较小，而坡向对土壤养分的空间分布的影响却很明显，偏西及偏北方向的山坡中土壤有机质、全氮和全磷含量要明显高于偏东和偏南的山坡。4. 流域内山坡曲率对土壤有机质的影响显著，发散型山坡及凹型山坡，土壤有机质含量较高，沿山谷线一带土壤有机质的含量也较高。5. 和睦桥流域土壤养分含量较高，这和区域内植被较茂盛、水土保持较好、土壤保肥性和养分流失较少有关; 流域土壤总体呈酸性。

3. 研究的基本内容与计划

紫金山风景区位于江苏省南京市玄武区，地理位置经度:11882′、纬度:3206′，属亚热带季风气候。虽地处欧亚大陆东部，距离海洋300多千米，但是区内降水丰富，四季分明，总体来说，气候温和。但由于背负大陆，中间没有高山阻隔，寒潮直驱而下，年温差比较大，达26度。夏季盛行东南东风，冬季盛行东北东风。由于钟山风景区内的特殊地型和大面积的森林植被，使其在大范围的气候条件下具有局部小气候的特点。又由于地处热带与亚热带季风气候过渡地带这一特殊的地理位置，因而兼有两者气候特征，但偏向于大陆性气候，形成了独有的光热丰富，雨量充沛，温凉合度，寒暑适宜。夏长春短，季节分明；复涝秋旱，雨水不均；春迟秋早，冬季霜雪，雨热同季，冬干春湿的气候特点。年平均日照1628.8小时，平均气温19.6℃，极端最高气温38.8℃，极端最低气温-3.7℃；年平均降水量1530.1毫米，年最大降水量2371.4毫米，最小降水量1091毫米；无霜期322天。丰富的光热、充沛的雨量和温和的气候，为发展农业经济提供了良好的条件。

该课题主要研究紫金山5种典型林分下的0-20cm、20-40cm和40cm不同土层中的ph值、各种养分含量、有机碳、有机氮、总磷、总氮等含量，并利用已有数据分析土壤化学性质与林分结构关系，与枯落物性质关系等。在获取试验数据后，利用origin8.5软件完成数据作图，利用spss16.0软件对数据进行主成分分析及典型相关分析。

土壤化学性质测定方法:

4. 研究创新点

紫金山的土壤大部分属于黄棕壤和黄赫土类。因为地型、母质和植被的不同，所以形成的土壤性状也不同。黄棕壤土层的色调均一，发生层次不明显，显酸性或弱酸性反应，盐基不饱和，介于北方土壤和南方土壤之间。黄赫土层次比较明显，有妨林根系的发育，呈酸性反应，盐基接近饱和，一般发育于中性母质。紫金山风景区南坡以侏罗纪的含砾石英砂岩为主，抗风化能力强；北坡一三叠系的黄马青群钙质砂岩为主，抗风化能力比较弱，由此形成了南坡缓、北坡陡的总趋势。地貌成因类型为斜成山，后来经过侵蚀作用形成单斜山。