基于Nemerow法的森林土壤肥力綜合指數(shù)評(píng)價(jià)

鄧小軍，陳曉龍，唐健，王會(huì)利，韓華，徐永騰，何文平

(1.廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院, 國(guó)家林業(yè)局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室,廣西 南寧 530003；2.廣西國(guó)有大桂山林場(chǎng)，廣西 賀州 542899；3.天峨縣林朵林場(chǎng)，廣西 天峨 547300)

?

基于Nemerow法的森林土壤肥力綜合指數(shù)評(píng)價(jià)

鄧小軍1，陳曉龍2，唐健1，王會(huì)利1，韓華3，徐永騰3，何文平3

(1.廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院, 國(guó)家林業(yè)局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室,廣西 南寧 530003；2.廣西國(guó)有大桂山林場(chǎng)，廣西 賀州 542899；3.天峨縣林朵林場(chǎng)，廣西 天峨 547300)

摘要：以廣西國(guó)有大桂山林場(chǎng)用材林林地為研究區(qū)域，以土壤pH值、全量氮、全量磷、全量鉀、速效氮、速效磷、速效鉀、有效銅、有效鋅、有效硼和有效鐵作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，利用Nemerow法進(jìn)行土壤肥力綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,不同樣地土壤養(yǎng)分因子變異系數(shù)在5.02%～65.69%。有機(jī)質(zhì)平均值為28.75 g/kg，處于中等偏下水平。全量N平均含量為1.64 g/kg，速效N為135.5 mg/kg，處于中等或中等偏上水平。全量P2O5平均含量為0.82 g/kg，速效P為1.5 mg/kg，均處于貧乏水平。全量K2O平均含量為23.76 g/kg，速效K為51.8 mg/kg，均處于中等偏下水平。大量元素氮磷鉀因子可以概括為“富氮、缺磷、中等鉀”。微量元素方面，有效Zn和有效Fe林地平均含量分別為2.03 mg/kg和32.11 mg/kg,處于中等水平，有效B和有效Cu平均含量分別為0.18 mg/kg和0.41 mg/kg,屬于貧或極貧水平。大桂山林地土壤肥力綜合指數(shù)為0.85，桉樹、松樹林地肥力綜合指數(shù)分別為0.77和0.82，肥力等級(jí)均屬于Ⅲ級(jí)，杉木林地肥力綜合指數(shù)為0.90，肥力等級(jí)屬于Ⅱ級(jí)。速效P、有效B、有效Cu均處于貧或極貧水平,是影響研究區(qū)域土壤肥力的主要限制因子。

關(guān)鍵詞：速效磷；土壤肥力綜合指數(shù)；土壤化學(xué)性質(zhì)；Nemerow法；森林土壤

土壤是林地豐產(chǎn)的基礎(chǔ)，其中土壤肥力是土壤的本質(zhì)屬性[1-2]。土壤為森林存在和發(fā)展提供養(yǎng)分元素同時(shí)森林植被又會(huì)影響土壤發(fā)育和養(yǎng)分變化[3]。目前南方速生豐產(chǎn)林發(fā)展迅速，面積和產(chǎn)量日益提高，土壤肥力呈下降趨勢(shì)，森林土壤經(jīng)營(yíng)技術(shù)與速豐林發(fā)展?fàn)顟B(tài)極不相稱[4]。因此，對(duì)森林土壤的正確認(rèn)識(shí)和科學(xué)客觀評(píng)價(jià)是準(zhǔn)確了解森林土壤本質(zhì)及更好利用土壤資源的保障，也成為國(guó)內(nèi)外研究重點(diǎn)[5-6]。現(xiàn)在國(guó)際國(guó)內(nèi)森林土壤評(píng)價(jià)主要從森林土壤健康概念出發(fā)[7-8]，即著重于全面衡量森林土壤促進(jìn)森林植被生產(chǎn)和維護(hù)森林生態(tài)功能的能力及評(píng)價(jià)森林土壤的長(zhǎng)期生產(chǎn)力[9-11]。森林土壤健康或森林土壤質(zhì)量概念能較全面的反應(yīng)土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)綜合性質(zhì)，同時(shí)反映出土壤作為生命系統(tǒng)位置生物生產(chǎn)力、促進(jìn)環(huán)境質(zhì)量、維持動(dòng)植物和人類健康的能力[12-13],其比較符合森林生態(tài)系統(tǒng)健康的需要。目前土壤健康或土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法主要有綜合指數(shù)法、模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判法、灰色聚類法、主成分分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等方法[14],不同的森林土壤肥力評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)集都具有不同的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，符合不同的生產(chǎn)目的或者生態(tài)評(píng)價(jià)需求。本研究著重于土壤養(yǎng)分豐缺評(píng)價(jià)，無(wú)論是評(píng)價(jià)指標(biāo)還是評(píng)價(jià)方法著眼林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐需求。以為商品林地適地適樹、配方施肥及土壤肥力評(píng)級(jí)提供參考為目的，根據(jù)主導(dǎo)性、敏感性、實(shí)用性和獨(dú)立性選擇合適指標(biāo)[15]，通過(guò)Nemerow綜合肥力指數(shù)法對(duì)廣西國(guó)有大桂山林場(chǎng)林地進(jìn)行肥力綜合評(píng)價(jià)，從而得出廣西大桂山林場(chǎng)林地肥力現(xiàn)狀和不同速生豐產(chǎn)林土壤肥力情況差異，以期結(jié)合不同樹種的養(yǎng)分需求及分配規(guī)律為林地可持續(xù)經(jīng)營(yíng)方案和配方施肥技術(shù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考意見。

1材料與方法

1.1研究區(qū)域概況和土壤樣品的采集

廣西國(guó)營(yíng)大桂山林場(chǎng)創(chuàng)建于1957年，位于廣西、湖南、廣東三省交界的賀州市八步區(qū)，林地跨賀州市、梧州市。主要林地屬于低山地貌類型，海拔200～600 m，最高海拔1204 m，最低海拔80 m。地處中亞熱帶，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，雨熱豐富，年平均氣溫19.3 ℃，最高氣溫39.7 ℃，最低氣溫-2.4 ℃，年平均降雨量2056 mm，年蒸發(fā)量1275 mm。林地總面積5.84萬(wàn)hm2，成土母巖主要以寒武系的砂巖、砂頁(yè)巖為主，其次是燕山系的紫色砂巖、砂頁(yè)巖和少量的花崗巖及其他母質(zhì)等。土壤類型以山地紅壤、紫色土為主，其次是山地黃壤[16]。

樣地主要為商品用材林桉樹(Eucalyptusrobusta)林、杉木(Cunninghamialanceolata)林和松樹(Pinusmassoniana)林。分樹種根據(jù)地域分布和面積大小設(shè)定具有代表性的20塊20 m×20 m樣地(桉樹10個(gè)、杉木5個(gè)、松樹5個(gè))，于2013年11月中旬，注意避開施肥點(diǎn)、路邊等區(qū)域，按S型布點(diǎn)法分A層(0～20 cm)和B層(20～40 cm)進(jìn)行多點(diǎn)混合土樣采集，裝于采樣袋中，寫好標(biāo)簽帶回實(shí)驗(yàn)室，風(fēng)干過(guò)篩后測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.2土壤測(cè)定

土壤pH值采用電位法、全N采用半微量凱氏法，全P2O5采用酸溶-鉬銻抗比色法，全K2O采用氫氧化鈉堿熔-火焰光度法，有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀、有效微量元素(銅、鋅、硼、鐵)含量測(cè)定及分析方法參照《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[17]。

1.3土壤肥力綜合評(píng)價(jià)方法

選取pH、有機(jī)質(zhì)、全N、全P2O5、全K2O、速效N、速效P、速效K、有效Cu、有效Zn、有效B、有效Fe共12個(gè)土壤屬性作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，取各指標(biāo)A、B層土壤數(shù)據(jù)的平均值，結(jié)合土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表1)和修正的Nemerow法[19]對(duì)大桂山林場(chǎng)林地分桉樹人工林、杉木人工林和松樹人工林進(jìn)行定量綜合肥力評(píng)價(jià)。

表1　廣西林地土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[18]Table 1　Grading standard of soil nutrient in Guangxi forest land

(1)評(píng)價(jià)依據(jù):肥力指標(biāo)高低評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，一根據(jù)評(píng)價(jià)目的參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，選定適宜的指標(biāo)體系，確定相應(yīng)的各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值(Si)；二根據(jù)表2和表3建議作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值(Si)或單項(xiàng)肥力指數(shù)(Pi)。采用改進(jìn)后的Nemerow法，進(jìn)行單項(xiàng)及綜合肥力指數(shù)評(píng)價(jià)。

(2)土壤肥力單項(xiàng)指數(shù):肥力單個(gè)屬性指標(biāo)值的評(píng)價(jià)采用單項(xiàng)肥力指數(shù)計(jì)算：

Pi=Ci/Si

式中，Pi為土壤中指標(biāo)i的單項(xiàng)肥力指數(shù)，Pi高低直接反映該項(xiàng)肥力指標(biāo)豐富程度，越高表明該指標(biāo)越豐富，肥力越高；Ci為土壤中某項(xiàng)指標(biāo)i的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；Si為土壤中某項(xiàng)指標(biāo)i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值(本項(xiàng)研究按照表2和表3標(biāo)準(zhǔn)值)。

(3)土壤肥力綜合指數(shù)法

式中，P綜為土壤肥力綜合指數(shù) (數(shù)值保留2位有效數(shù)字)；(Pave)2為土壤各屬性肥力指數(shù)的平均值平方，其中單項(xiàng)肥力指數(shù)Pi>3時(shí)，在綜合土壤肥力指數(shù)(P綜)計(jì)算時(shí)該肥力指數(shù)以Pi=3計(jì)；(Pmin)2為土壤所有指標(biāo)中單項(xiàng)肥力指數(shù)最小值平方，其中單項(xiàng)肥力指數(shù)Pi>3時(shí)，該項(xiàng)肥力指數(shù)以Pi=3計(jì)；n為參與評(píng)價(jià)的土壤肥力指標(biāo)個(gè)數(shù) (要求10項(xiàng)及以上)。

(4)土壤肥力等級(jí)劃分:通過(guò)綜合土壤肥力指數(shù)全面反映土壤肥力水平，采用表4中建議標(biāo)準(zhǔn)值評(píng)價(jià)，分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)3個(gè)等級(jí)。

表2　廣西林地土壤肥力評(píng)價(jià)指標(biāo)參考標(biāo)準(zhǔn)值Table 2　Reference standard value of soil fertility evaluation index of Guangxi forest land

表3　廣西林地土壤肥力評(píng)價(jià)指標(biāo)建議的單項(xiàng)肥力指數(shù)Table 3　Individual fertility index of soil fertility evaluation index of Guangxi forest land

表4　廣西林地土壤肥力等級(jí)劃分[19]Table 4　Grading of soil fertility in forest land in Guangxi

2結(jié)果與分析

2.1大桂山林地總體土壤肥力情況分析結(jié)果

大桂山林地總體土壤肥力情況分析結(jié)果見表5，從全場(chǎng)來(lái)看土壤各因子變化較大，除pH值外其他因子變異系數(shù)均在20%以上，其中有效Cu變異系數(shù)達(dá)到了65.69%。

全場(chǎng)林地土壤pH值均處于3.78～4.75，平均值為4.36，呈現(xiàn)較強(qiáng)酸性，有機(jī)質(zhì)平均值為28.75 g/kg，處于中等偏下水平。全量N平均含量為1.64 g/kg，速效N平均含量135.5 mg/kg比較豐富，處于中等或中等偏上水平。全量P2O5平均含量為0.82 g/kg，速效P平均含量為1.5 mg/kg，均處于貧乏水平。全量K2O平均含量為23.76 g/kg，速效K含量為51.8 mg/kg，均處于中等偏下水平。故從大量元素來(lái)看大桂山林場(chǎng)林地土壤可以概括為“富氮、缺磷、中等鉀”。

微量元素方面，有效Zn和有效Fe平均含量分別為2.03 mg/kg和32.11 mg/kg，處于中等水平，有效B和有效Cu平均含量分別為0.18 mg/kg和0.41 mg/kg，屬于貧或極貧水平。

根據(jù)修正的Nemerow法計(jì)算的單項(xiàng)肥力指數(shù)大小排序?yàn)椋袡C(jī)質(zhì)>全N>全K2O>全P>速效N>有效Zn>pH值>有效Fe>速效K>有效B>速效P>有效Cu。大桂山林地土壤肥力綜合指數(shù)為0.85，肥力等級(jí)屬于Ⅲ級(jí)。

表5　大桂山林場(chǎng)林地總體土壤狀況Table 5　Descriptive statistics of soil properties in Daguishan forest land

2.2桉樹林地土壤肥力情況分析

大桂山桉樹林地土壤肥力情況見表6，各土壤因子變化較大，除pH值變異系數(shù)為3.05%外，其他因子變異系數(shù)均在18.09%到71.40%之間，其中速效K變異系數(shù)最高達(dá)到了71.40%。

桉樹林地土壤pH平均值為4.37，呈現(xiàn)較強(qiáng)酸性，與全場(chǎng)林地土壤pH平均值4.36相仿，有機(jī)質(zhì)平均值為28.73 g/kg，處于中等偏下水平。桉樹林地土壤全量N平均含量為1.62 g/kg，速效N平均含量127.4 mg/kg，均處于中等或中等偏上水平。全量P2O5平均含量為0.80 g/kg，速效P平均含量為1.5 mg/kg，均處于貧乏水平。全量K2O平均含量為23.40 g/kg，速效K含量為56.0 mg/kg，均處于中等偏下水平。故從大量元素來(lái)看桉樹林地土壤同大桂山林場(chǎng)林地土壤整體情況一樣呈現(xiàn)“富氮、缺磷、中等鉀”。

微量元素方面，桉樹林地土壤有效Zn和有效Fe平均含量分別為2.01 mg/kg和28.96 mg/kg，均處于中等或中等偏下水平，有效B和有效Cu平均含量分別為0.17 mg/kg和0.33 mg/kg，均處于貧或極貧水平。

根據(jù)修正的Nemerow法計(jì)算的單項(xiàng)肥力指數(shù)大小排序?yàn)椋河袡C(jī)質(zhì)>全N>全K2O>全P2O5>速效N>有效Zn>pH值>速效K>有效Fe>有效B>速效P>有效Cu。大桂山桉樹林地土壤肥力綜合指數(shù)為0.77，低于大桂山林地整體土壤綜合系數(shù)0.85，肥力等級(jí)同樣屬于Ⅲ級(jí)。

表6　桉樹林地總體土壤狀況Table 6　Descriptive statistics of soil properties in eucalyptus forest land

2.3杉木林地土壤肥力情況分析

大桂山杉木林地土壤肥力情況見表7，pH值變異系數(shù)為9.05%，其他變異系數(shù)均在16.70%到64.62%之間，其中有效Cu變異系數(shù)最高為64.62%。

杉木林地土壤pH平均值為4.29，呈現(xiàn)較強(qiáng)酸性，略低于全場(chǎng)林地土壤pH平均值4.36，有機(jī)質(zhì)平均值為35.69 g/kg，高于桉樹林地土壤處于中等偏下水平。杉木林地土壤全量N平均含量為1.84 g/kg，速效N平均含量179.1 mg/kg，分別處于中等和富的水平。全量P2O5平均含量為0.87 g/kg，速效P平均含量為1.5 mg/kg，均處于貧的水平。全量K2O平均含量為20.95 g/kg，速效K含量為58.0 mg/kg，均處于中等偏下水平。

微量元素方面，杉木林地土壤有效Fe平均含量為45.47 mg/kg,肥力水平屬于中等，有效Zn、有效B和有效Cu平均含量分別為1.43 mg/kg,0.21 mg/kg和0.54 mg/kg,肥力水平屬于貧或極貧。

根據(jù)修正的Nemerow法計(jì)算的單項(xiàng)肥力指數(shù)大小排序?yàn)椋河袡C(jī)質(zhì)>全N>速效N>全P2O5>全K2O>有效Fe>pH值>速效K>有效Zn>有效B>有效Cu>速效P。大桂山杉木林地土壤肥力綜合指數(shù)為0.90,高于大桂山林地整體土壤綜合系數(shù)0.85，肥力等級(jí)屬于Ⅱ級(jí)。

表7　杉木林地總體土壤狀況Table 7　Descriptive statistics of soil properties in Chinese fir forest land

2.4松樹林地土壤肥力情況分析

大桂山松樹林地土壤肥力情況見表8，各土壤因子變化較大，pH值變異系數(shù)為5.70%，其他因子變異系數(shù)在22.17%到65.97%之間，其中有效Cu變異系數(shù)最高，達(dá)到了65.97%。

表8　松樹林地總體土壤狀況Table 8　Descriptive statistics of soil properties in pine forest land

松樹林地土壤pH平均值為4.40,呈現(xiàn)較強(qiáng)酸性，與全場(chǎng)林地土壤pH平均值差異不大，有機(jī)質(zhì)平均值為23.23 g/kg,處于中等偏下水平。松樹林地土壤全量N平均含量為1.53 g/kg，速效N平均含量118.6 mg/kg，均處于中等水平。全量P2O5平均含量為0.83 g/kg，速效P平均含量為1.3 mg/kg，均處于貧乏水平。全量K2O平均含量為26.82 g/kg，速效K含量為37.7 mg/kg，均處于中等偏下或貧的水平。

微量元素方面，松樹林地土壤有效Fe、有效Zn平均含量分別為28.36 mg/kg和2.56 mg/kg，處于中等水平，有效B和有效Cu平均含量分別為0.17 mg/kg和0.50 mg/kg，屬于貧或極貧水平。

根據(jù)修正的Nemerow法計(jì)算的單項(xiàng)肥力指數(shù)大小排序?yàn)椋河袡C(jī)質(zhì)>全K2O>全N>全P2O5>速效N>有效Zn>pH值>有效Fe>速效K>有效B>有效Cu>速效P。大桂山松樹林地土壤肥力綜合指數(shù)為0.82,略低于大桂山林地整體土壤綜合系數(shù)0.85，肥力等級(jí)屬于Ⅲ級(jí)。

3結(jié)論與討論

土壤養(yǎng)分是林木生長(zhǎng)、發(fā)育以及物質(zhì)循環(huán)的重要基礎(chǔ)，其含量和分布情況對(duì)林木生長(zhǎng)具有很大影響。本研究通過(guò)Nemerow法對(duì)大桂山主要用材林林地進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，不同樣地土壤各養(yǎng)分的變異系數(shù)在5.02%～65.69%，其中pH值的變異系數(shù)最低為5.02%，有效Cu的變異系數(shù)最高為65.69%。整體上看大桂山林場(chǎng)林地肥力綜合指數(shù)為0.85，評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅲ級(jí)，呈現(xiàn)為“富氮、缺磷、中等鉀”，有效B、速效P、有效Cu為肥力主要養(yǎng)分限制因子。分樹種來(lái)看，杉木、松樹、桉樹林地肥力綜合指數(shù)分別為0.90，0.82和0.77，其中桉樹、松樹林地評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅲ級(jí)，杉木林地評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅱ級(jí)，這可能由于不同樹種經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度和經(jīng)營(yíng)方式不同導(dǎo)致的差異[20]。本次所選定的樣地均為速生豐產(chǎn)林商品林地，由于速生豐產(chǎn)林生長(zhǎng)周期短，經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度大，養(yǎng)分需求高。大桂山林場(chǎng)林地跟農(nóng)用耕地等廣西其他土壤情況一樣，磷是研究區(qū)域的主要肥力限制因子，因此在平衡或配方施肥時(shí)應(yīng)該考慮這點(diǎn)，在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中講究按平衡施肥原理施肥，做到林木需要多少養(yǎng)分(包括微量元素養(yǎng)分)，便給土壤施肥補(bǔ)充多少，林地缺什么，施肥補(bǔ)什么。另外微量元素養(yǎng)分B、Cu也是研究區(qū)域土壤肥力的主要限制因子。尤其是對(duì)于B元素相對(duì)敏感的桉樹林[18]，在平衡施肥中應(yīng)該特別注重B元素的增加，以避免桉樹林缺素病癥的發(fā)生。

林地土壤和耕地土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)具有統(tǒng)一性和差異性。林地由于環(huán)境惡劣，土壤養(yǎng)分差異大，空間變異性高，在平衡采樣成本和保證精度需求時(shí)需要考慮和取舍。另外，林地土壤評(píng)價(jià)結(jié)果用于指導(dǎo)林業(yè)生產(chǎn)施肥和林地評(píng)價(jià)，不能像農(nóng)業(yè)耕地一樣精細(xì)到田塊，因此筆者采取區(qū)域化評(píng)價(jià)，把相同樹種的區(qū)域作為一個(gè)評(píng)價(jià)單元，然后根據(jù)該單元評(píng)價(jià)結(jié)果結(jié)合樹種營(yíng)養(yǎng)需求規(guī)律進(jìn)行施肥配方，在林業(yè)實(shí)際應(yīng)用中更具可操作性。

在土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)選擇上，養(yǎng)分有效性指標(biāo)的使用是比較穩(wěn)定的[21]，其他植物生長(zhǎng)潛力、水分有效性、根系適宜性等指標(biāo)也被廣泛選用，近年來(lái)學(xué)者也加大了對(duì)土壤酶活等生物學(xué)指標(biāo)的研究，總之評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇應(yīng)根據(jù)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)目的性和針對(duì)性不同，對(duì)不同的土地利用類型、不同特定功能、不同景觀類型選用不同的指標(biāo)體系[22]。本研究中采用的Nemerow法不僅可以直觀的反應(yīng)研究區(qū)單項(xiàng)肥力情況，而且在進(jìn)行土壤肥力綜合評(píng)價(jià)時(shí)考慮了因子的木桶短板效應(yīng)。其優(yōu)勢(shì)在于方法簡(jiǎn)單，便捷，實(shí)用性強(qiáng)，可以根據(jù)生產(chǎn)需求和林木營(yíng)養(yǎng)需求規(guī)律調(diào)整評(píng)價(jià)指標(biāo)，能與林業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的平衡配方施肥緊密結(jié)合，并為之提供直觀的參考數(shù)據(jù)和意見。

References：

[1]Wu Y H, Tian X H, Tong Y A,etal. Assessment of integrated soil fertility index based on principal components analysis. Chinese Journal of Ecology, 2010, 29(1): 173-180.

[2]Bloor J, Bardgett R D. Stability of above-ground and below-ground processes to extreme drought in model grassland ecosystems: Interactions with plant species diversity and soil nitrogen availability. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, 2012, 14: 193-204.

[3]Deng X J, Cao J Z, Song X C,etal. Vertical distribution characteristics of three forest types’ soil properties on Mao’er Mountain Biosphere Reserve. Ecological Science, 2014, 33(6): 1129-1134.

[4]He B, Lu W P, Tang G W,etal. Soil fertility change in Taiwania flousiana plantation in Northwest Guangxi. Forest Research, 2015, 28(1): 88-92.

[5]Ma Q, Yu W T, Zhao S H,etal. Comprehensive evaluation of cultivated black soil fertility. Chinese Journal of Applied Ecology, 2004, 15(10): 1916-1920.

[6]Andrews S S, Karlen D L, Cambardella C A. The soil management assessment frame work: A quantitative soil quality evaluation method. Soil Science Society of America Journal, 2004, 68: 1945-1962.

[7]Xu H C. Forest Ecology and Ecosystem Management[M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2004: 55-75.

[8]Liu S L, Fu B J, Liu G H,etal. Research review of quantitative evaluation of soil quality in China. Chinese Journal of Soil Science, 2006, 37(1): 137-143.

[9]Huang Y, Wang S L, Gao H,etal. Soil quality assessment of forest stand in different plantation ecosystems. Chinese Journal of Applied Ecology, 2004, 15(12): 2199-2205.

[10]Zhao Y G, Zhang G L, Zhang H,etal. Systematic assessment and regional features of soil quality in the Hainan Island. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2004, 12(3): 13-15.

[11]Yu X X, Lu S W, Jin F,etal. The assessment of the forest ecosystem services evaluation in China. Acta Ecologica Sinica, 2005, 25(8): 2096-2102.

[12]Doran J W, Michael R Z. Soil health and sustainability: managing the biotic component of soil quality. Applied Soil Ecology, 2000, 15: 3-11.

[13]Doran J W. Soil health and global sustainability: translating science into practice. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2002, 88: 119-127.

[14]Yang X J, Wang H Y, Ren L N,etal. Forest soil health assessment in China: a review. Chinese Journal of Soil Science, 2012, 43(4): 972-978.

[15]Dai J. The present situation and development countermeasures of forest resource in Daguishan forest. Guangxi Forest Science, 2010, 39(1): 57-59.

[16]Xu J W, Qiu T, Wang S,etal. Soil and water conservation and soil quality evaluation. Subtropical Soil and Water Conservation, 2009, 21(1): 36-39.

[17]Lu R K. Analytical Methods of Practical Agricultural Soil Chemistry[M]. Beijing: China Agricultural Science and Technology Press, 1999.

[18]Cao J Z, Li F F. Nutrition and Fertilization Technology of Eucalyptus in Guangxi[M]. Nanning: Guangxi Science and Technology Press, 2011.

[19]NY/T1749-2009, Diagnosis and Evaluation of Cultivated Land Fertility in South China[S]. Beijing: Ministry of Agriculture of the PRC, 2009.

[20]Zhang M K, Xu J M. Effects of land use and soil type on selected soil fertility quality indicators. Journal of Zhejiang University, 2002, 28(3): 277-282.

[21]Duan Y T, Wang Z T, Xu X M. Investigation of soil nutrient and plant community dynamics after vegetation planting on a rocky slope. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(9): 10-18.

[22]Zhang T L, Pan J J, Zhao Q G. Progress and direction of soil quality research. Soils, 1999, 31(1): 1-7.

參考文獻(xiàn)：

[1]吳玉紅, 田霄鴻, 同延安, 等. 基于主成分分析的土壤肥力綜合指數(shù)評(píng)價(jià). 生態(tài)學(xué)雜志, 2010, 29(1): 173-180.

[3]鄧小軍, 曹繼釗, 宋賢沖, 等. 貓兒山自然保護(hù)區(qū)3種森林類型土壤養(yǎng)分垂直分布特征. 生態(tài)科學(xué), 2014, 33(6): 1129-1134.

[4]何斌, 盧萬(wàn)鵬, 唐光衛(wèi), 等. 桂西北禿杉人工林土壤肥力變化的研究. 林業(yè)科學(xué)研究, 2015, 28(1): 88-92.

[5]馬強(qiáng), 宇萬(wàn)太, 趙少華, 等. 黑土農(nóng)田土壤肥力質(zhì)量綜合評(píng)價(jià). 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2004, 15(10): 1916-1920.

[7]徐化成. 森林生態(tài)與生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2004: 55-75.

[8]劉世梁, 傅伯杰, 劉國(guó)華, 等. 我國(guó)土壤質(zhì)量及其評(píng)價(jià)研究的進(jìn)展. 土壤通報(bào), 2006, 37(1): 137-143.

[9]黃宇, 汪思龍, 高洪, 等. 不同人工林生態(tài)系統(tǒng)林地土壤質(zhì)量評(píng)價(jià). 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2004, 15(12): 2199-2205.

[10]趙玉國(guó), 張甘霖, 張華, 等. 海南島土壤質(zhì)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)與區(qū)域特征探析. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2004, 12(3): 13-15.

[11]余新曉, 魯紹偉, 靳芳, 等. 中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2005, 25(8): 2096-2102.

[14]楊曉娟, 王海燕, 任麗娜, 等. 我國(guó)森林土壤健康評(píng)價(jià)研究進(jìn)展. 土壤通報(bào), 2012, 43(4): 972-978.

[15]戴軍. 大桂山林場(chǎng)森林資源現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策. 廣西林業(yè)科學(xué), 2010, 39(1): 57-59.

[16]許建偉, 裘濤, 王帥, 等. 水土保持與土壤質(zhì)量評(píng)價(jià). 亞熱帶水土保持, 2009, 21(1): 36-39.

[17]魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社, 1999.

[18]曹繼釗, 李富福. 廣西桉樹營(yíng)養(yǎng)與施肥技術(shù)[M]. 南寧: 廣西科學(xué)技術(shù)出版社, 2011.

[19]NY/T1749-2009, 南方地區(qū)耕地土壤肥力診斷與評(píng)價(jià)[S]. 北京: 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部, 2009.

[20]章明奎, 徐建民. 利用方式和土壤類型對(duì)土壤肥力質(zhì)量指標(biāo)的影響. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào), 2002, 28(3): 277-282.

[21]段玉婷, 王志泰, 徐小明. 石質(zhì)邊坡植被建植后土壤養(yǎng)分與植物群落特征動(dòng)態(tài)研究. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2015, 24(9): 10-18.

[22]張?zhí)伊? 潘劍君, 趙其國(guó). 土壤質(zhì)量研究進(jìn)展與方向. 土壤, 1999, 31(1): 1-7.

DOI：10.11686/cyxb2015435

*收稿日期：2015-09-14；改回日期：2015-12-28

基金項(xiàng)目：廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主課題資助項(xiàng)目(14-A-02-01)，廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(14B0202)和廣西林業(yè)科技項(xiàng)目(桂林科字[2014]30號(hào)，桂林科研[2015]40號(hào))資助。

作者簡(jiǎn)介：鄧小軍(1988-)，男，湖南邵陽(yáng)人，工程師，碩士。E-mail：dengxiaojun2008@sina.com

* 1Assessment of forest soil fertility using an integrated index based on the Nemerow method

DENG Xiao-Jun1, CHEN Xiao-Long2, TANG Jian1, WANG Hui-Li1, HAN Hua3, XU Yong-Teng3, HE Wen-Ping3

1.GuangxiKeyLaboratoryofSuperiorTimberTreesResourceCultivation,GuangxiZhuangAutonomousRegionForestryResearchInstitute,KeyLaboratoryofCentralSouthFast-growingTimberCultivationofForestryMinistryofChina,Nanning530003,China; 2.GuangxiDaguishanStateForestryFarm,Hezhou542899,China; 3.Tian’eLinduoForestryFarm,Tian’e547300,China

Abstract:This study evaluated soil fertility in a forest utilized for timer production in Daguishan State Forest Farm using the Nemerow method. Soil pH, organic matter, total N, P and K, available N, P, K, Cu, Zn, B and Fe were selected as indicators. The coefficients of variation of these indicators ranged between 5.02%-65.69%. Organic matter content of the studied soil was moderately low with an average of 28.75 g/kg. Similarly, total N and available N were moderate or moderately high with averages of 1.64 g/kg and 135.5 mg/kg, respectively. However, P was very low with an average P2O5 content of 0.82 g/kg and an average available P content of 1.5 mg/kg. Average K2O and available K contents were 23.76 g/kg and 51.8 mg/kg, respectively, moderately low. Soil fertility of the forest could be considered as “nitrogen rich, low phosphorus and moderate potassium”. Trace elements were also variable; available Zn and Fe were 2.03 mg/kg and 32.11 mg/kg, respectively, suggesting moderate levels while available B and Cu were 0.18 mg/kg and 0.41 mg/kg, respectively, indicating low or very low levels. The integrated soil fertility index of Daguishan forest was 0.85. The fertility indices of eucalyptus and pine forests were 0.77 and 0.82, respectively, equivalent to grade Ⅲ, while fir forest had a fertility index of 0.90, equivalent to grade Ⅱ. It was found that soil fertility of the study area was mainly limited by available P, B and Cu.

Key words:available phosphorus; integrated soil fertility index; soil chemical properties; Nemerow method；forest soil

http://cyxb.lzu.edu.cn

鄧小軍， 陳曉龍， 唐健， 王會(huì)利， 韓華， 徐永騰， 何文平. 基于Nemerow法的森林土壤肥力綜合指數(shù)評(píng)價(jià). 草業(yè)學(xué)報(bào), 2016, 25(7): 34-41.

DENG Xiao-Jun, CHEN Xiao-Long, TANG Jian, WANG Hui-Li, HAN Hua, XU Yong-Teng, HE Wen-Ping. Assessment of forest soil fertility using an integrated index based on the Nemerow method. Acta Prataculturae Sinica, 2016, 25(7): 34-41.