上央格气林场落叶松天然林土壤养分分析本科毕业论文.doc

本科毕业论文上央格气林场落叶松天然林土壤养分分析学 院：生态环境学院专 业：资源环境与城乡规划管理毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日摘 要本文以大兴安岭上央格气林场落叶松（Larix gmelinii）天然林土壤为研究对象，对土壤中的各种养分含量进行分析，研究上央格气林场的土壤肥力状况。结果表明：（1）上央格气林场落叶松天然林土壤养分含量平均值为全磷17.06g/kg, 速效磷9.90mg/kg，全钾13.80g/kg，速效钾173.83mg/kg，全氮1.43g/kg，碱解氮29.16mg/kg，土壤有机质60.60g/kg；（2）各土壤成分含量随土壤深度的变化趋势并不完全相同；（3）与土壤养分等级标准表对比，全钾、全磷、速效钾、全氮和有机质处于极高的水平，速效磷处于比较低的水平，碱解氮处于极低的水平；（4）落叶松林中的碱解氮、速效磷、全磷、有机质、全氮含量均低于白桦林和白桦落叶松混交林。关键词：上央格气林场 森林土壤 兴安落叶松 土壤养分 Soilnutrient status of Larix gmelinii in Shangyanggeqi area Based on the greater hinggan mountains in Shangyanggeqi area larch (Larix gmilinii) natural forest soil as the main research object, analyzes all kinds of nutrient content in the soil, research on Shangyanggeqi area condition of forest soil fertility. The results show that （1）The Shangyanggeqi area larch forest on soil nutrient content is 17.06 mg/kg, total phosphorus organic p 9.90 mg/kg, 13.80 g/kg, total potassium rapidly-available potassium 173.83 mg/kg, total nitrogen, 1.43 g/kg, 29.16 mg/kg, alkali solution nitrogen of soil organic matter 60.60 g/kg. The change trend of each component content soil with soil depth is not the same. （2）Compared with Soil Nutrient Standard Forest in China, total potassium and total phosphorus, available potassium, total nitrogen and organic matter are at high levels, available phosphorus is at relatively low level, alkali-solvable nitrogen is at very low levels.（3） Larch forest in the alkali solution nitrogen, available phosphorus, total phosphorus, organic matter, total nitrogen content were lower than birches and birch larch mixed forest. Key words: Shangyanggeqi area Forest soil Larix gmelinii Soil nutrients目 录1引言1 1.1研究目的及意义11.2 国内外研究现状11.3森林演替对土壤的影响21.4土壤有机质的生态作用3 1.5全氮、碱解氮的生态作用31.6全磷、速效磷的生态作用41.7全钾、速效钾的生态作用52 研究内容与方法52.1研究区自然概况52.2野外采样62.3土样测定方法72.3.1全氮的测定72.3.2碱解氮的测定72.3.3速效磷的测定82.3.4速效钾的测定92.3.5全磷、全钾的测定92.3.6有机质的测定103 结果与分析11 3.1结果113.1.1结果数据与土壤养分等级标准表比较、随深度的变化113.1.2与白桦林和白桦落叶松混交林对比163.2讨论174 结论18致谢19参考文献201内蒙古农业大学生态环境学院本科毕业论文1引言1.1研究目的及意义落叶松(Larix gmlinii)为松科落叶松属的落叶乔木，是中国东北、内蒙古林区的主要森林组成树种，是东北地区主要三大针叶用材林树种之一，在中国东北占据约25%的森林面积。落叶松的天然分布很广， 它是一个寒温带及温带的树种，在针叶树种中是最耐寒的，垂直分布达到森林分布的最上限。大兴安岭的土壤属于冻土，兴安落叶松林的根系浅，其生长所需的水分来自于冻结滞水1。因为气候变暖落叶松的面积正在逐渐缩小2。落叶松的木材重而坚实，抗压及抗弯曲的强度大，而且耐腐朽，木材工艺价值高，是电杆、枕木、桥梁、矿柱、车辆、建筑等优良用材。随着社会的进步和经济的发展以木材为主的林产品短缺已成为困扰我国社会经济可持续发展的一个重要因素,同时天然林面积逐渐减少致使森林资源总量下降又加剧了这一困境，在这种情况下,大力发展速生丰产人工林以缓解木材和林产品的短缺得到了广泛关注3。植物生长过程中所需的必需元素有16种，即碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、钼、硼、氯。碳、氢、氧是植物体的基本组织成分，占植物体质量的90%以上。但是这些元素主要来自空气和水，通常不会缺乏。因此土壤中的其他大量元素，即氮、磷、钾在土壤中的含量与土壤肥力密切相关。土壤有机质是土壤重要的组成成分，尽管土壤有机质的含量只占土壤总量的很小一部分，但是它对土壤形成、土壤肥力、环境保护及农林业可持续发展等方面有着极其重要的作用及意义4。林分类型对土壤肥力质量影响显著，不同林分类型的林地土壤肥力状况表现为：天然针阔混交林长白落叶松天然林长白落叶松人工林天然阔叶混交林5。本次研究选取上央格气林场落叶松天然林中的土壤，通过实验测量其全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾、碱解氮、有机质的含量，分析数据并与土壤养分等级标准表进行对比，从而了解土壤肥力状况。分析上央格气林场的主要植被落叶松对土壤性质的影响。通过此次实验了解本地的土壤的肥力状况和特性之后可以指导人们进行农业生产，合理利用土地以及合理施肥。对于土地资源紧缺的今天来说，科学合理并且高效的利用土地具有十分重大的意义。1.2 国内外研究现状土壤养分是林木生长发育所必需的物质基础，同时也是土壤因子中容易被控制和调节的因子。人类从18000年前种植农作物以来，就开始了对土壤的耕作，同时2上央格气林场落叶松天然林土壤养分分析也对土壤做出朴素而简单的总结。从世界的范围看，欧美近代的土壤科学，在近两个世纪的发展过程中，逐渐形成了几个有影响的的学派和观点，开始真正形成一门独立的学科。19世纪中叶，李比希以他杰出的分析化学知识，测定了植物组成，说明植物从土壤中吸取灰分元素。并且通过最低因子律，指出各个营养元素对于植物生长的不可代替性。他所提出的土壤矿质营养理论，影响了近一百年的土壤肥料工作，李比希的学说推动了十九世纪末期欧洲化肥工业的发展，特别是过磷酸钙工业6。19世纪的后半叶，以德国地质学家法鲁为代表的农业地质学派，从地质学的观点来研究土壤，提出了“土壤矿物质淋溶学说”，认为土壤仅仅是矿物岩石的风化碎屑，土壤中的可溶性矿物质在风化作用下就会不断的淋溶丧失，土壤的肥力会不断下降，没有注意到生物在成土过程中的作用。19世纪末20世纪初，俄国出现了以道库恰耶夫和威廉斯为代表的土壤发生学派，他们的观点为：土壤是在母质、气候、生物、地形、时间五个自然因素的相互作用下形成的，并提出了成土因素学说和地带性规律。我国对土壤的研究起步较晚，1930年开始在中央地质调查所设立土壤研究室，后来在一些高校设立土壤专业，1941年拟定了最早的土壤分类系统。新中国成立后我国土壤科学工作者围绕国家经济建设在土壤学的各个领域展开了大量研究，在很多方面都取得了大量的成果。并且土壤的研究越来越受到人们的重视，在未来会有更大的发展前景7。1.3森林演替对土壤的影响 森林植被演替规律的认识有助于森林的恢复和管理。植被演替与土壤微生物以及土壤中的有机质、碳、氮、钾的变化有很大的联系,土壤微生物是土壤的重要组成部分，是陆地生态系统平衡的“稳定器”和土壤养分的“转换器” 8，微生物总数量及土壤细菌数量按白桦林油松林辽东栎林的顺序递增9。森林生态系统是陆地生态系统的主体，更是陆地上最大的碳储库和碳汇。不同的植被类型对土壤的影响很大，同时森林演替对植被群落和生物量的影响也不可忽略，森林演替导致土壤的碳、氮储量和地下根系生物量也随之发生改变，而土壤和地下根系是森林生态系统中重要的碳库。大量的研究表明，不同森林类型之间土壤碳储量及含量的差异主要表现在土壤表层，随着林龄和海拔的增加，森林土壤碳储量及含量均表现出增加的趋势。刘鸿雁等的研究发现，土壤有机质、全氮、碱解性氮和速效钾均随植被的演进而逐渐积累10。王凯博等研究发现，随着植被演替的进展，不同演替阶段群落土壤理化性质变化差异显著11。在表层土壤中，土壤养分含量随着演替的进展而不断增加，从弃耕地时期到演替顶级群落，有机质含量增加了62%，全氮含量增加了 106%，3内蒙古农业大学生态环境学院本科毕业论文有效氮含量增加了 29%。魏强等研究表明，在森林恢复演替过程中，天然林土壤有机质、全氮、水解氮、有效磷和速效钾变化规律不明显，但总的变化趋势为先增加后减小12。宋洪涛的研究表明，速效钾含量在演替顶极前期达最大含量，到演替顶极有所下降但也有研究结果表现出不同的规律13。司彬等人的研究结果表明，植被恢复自然演替过程中土壤中全氮、全磷、速效氮、速效钾含量在次生乔林阶段达到最大，而全钾含量则随演替进行而不断下降14。1.4土壤有机质的生态作用 土壤有机质是指土壤中含碳的有机化合物，在自然界中土壤有机质的组成和性质受到包括母质、植被和水热条件等因素的影响15，其主要由土壤中两类有机质组成。动植物有机残体及其分解的中间产物和代谢产物，如各种碳水化合物、纤维素、木质素、氨基酸等，占土壤有机质总量的1015%。新形成的各类腐殖质，占土壤有机质总量的8590%。土壤有机质呈棕一褐一黑色，土壤中的含量由110%不等，含量愈高，土体颜色愈暗。土壤有机质积聚在土壤表层，称有机质层，是土壤形成的主要标志。在肥沃土壤的形成当中有机质起着直接的作用，因为它们是植物养分的来源，也是形成土壤团粒结构的主要胶结物质16。有机质含量高、有机质层深厚的土壤，都具有较好的物理、化学性质，也都是较为肥沃的土壤。土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分，尽管土壤有机质的含量只占土壤总量很小的一部分，但是它对土壤形成、土壤肥力、环境保护以及农林业可持续发展的方面都有着特别重要的作用和意义。一方面，它含有植物生长所需要的各种营养元素，也是土壤微生物活动的能源，对土壤物理、化学和生物学有着深远的影响。另一方面，土壤有机质对重金属、农药等各种有机、无机污染物的行为能有显著的影响。而且土壤有机质对全球碳平衡起着重要的作用。通常在其他条件相同或相近的情况下，在一定含量范围内有机质的含量与土壤肥力水平呈正相关7。1.5全氮、碱解氮的生态作用土壤中氮素的总量称为全氮量。土壤全氮量是衡量土壤氮素供应状况的重要指标。土壤中的氮素以两种形态存在：无机态氮和有机态氮。土壤的氮素绝大多数是贮藏在土壤有机质中的有机态含氮化合物，例如蛋白质、腐殖质、生物碱等。有机态氮通过矿质化过程转化为铵态氮，铵态氮再通过硝化过程转化为硝态氮。所以森林土壤全氮量的消长与土壤有机质含量的变化一致。主要取决于各地区有机质的积累和分解作用的相对强度。因此，不同的立地条件尤其是影响微生物活动的因素44上央格气林场落叶松天然林土壤养分分析例如通气性、温度、湿度、PH值、有机质的C/N比和肥料等因素，对土壤全氮量具有较大的影响。碱解氮，也叫有效氮，能反映土壤近期内氮素供应情况，它包括无机态氮和部分有机物质中易分解的比较简单的有机态氮，是氨态氮，硝态氮，氨基酸，酰胺和易水解的蛋白质氮的总和，碱解氮的含量和有机质含量及质量有关，有机质含量高，熟化程度高，有效性氮含量也就越高。反之，有机质含量低，熟化程度低，有效性氮的含量也低。碱解氮含量作为植物氮素营养较无机氮有更好的相关性并与作物生长关系密切，所以测定碱解氮比测定氨态氮和硝态氮更能确切的反映出近期内土壤的供氮水平。氮素是蛋白质的基本成分，当植物缺氮时，植物的碳素同化能力降低，植物生长明显受到抑制，叶色呈灰绿、黄或红色，同时，叶子树皮提前衰老，根系发育不植物不仅吸收的氮量增加了，而且也提高了对磷、钾和钙的吸收。不过，在一般土壤中氮素过多也不适宜，它会使植物茎叶徒长，减弱植物对干旱、低温以及病害的抗性7。1.6全磷、速效磷的生态作用土壤中的磷素形态可以分为有机磷和无机磷两类。土壤中的有机磷一般占全磷的50%。表土中有机磷一般占全磷的20%80%。随着图层深度的增加有机磷所占的比例减少而无机磷的比例逐渐增加。土壤有机质中磷的含量为1%3%，随着有机碳或氮的增加，有机磷含量也增加。土壤中磷素的含量与土壤有机质含量呈正相关。有机磷在微生物的作用下，经过矿物质化逐渐转化为植物可利用的无机磷酸盐。土壤中的无机磷它们在各种土壤中存在状况和有效性是不同的，根据其溶解性质可分为三类：水溶性磷化合物，为碱金属的各种磷酸盐和碱土金属的一代磷酸盐，它们在土壤中极不稳定，容易转变成难溶性磷。弱酸溶性磷化合物，主要是碱土金属的各种磷酸盐，在土壤中这类磷化合物的含量比水溶性磷多，在中性和微酸性的土壤中这类磷化合物能被植物利用。难溶性磷化合物，这类磷化合物占土壤无机磷的绝大部分属植物难以利用的迟效磷。其中水溶性磷和弱酸溶性磷统称为速效磷。土壤全磷包括土壤速效磷和迟效磷。因为土壤速效磷只占土壤全磷量的极小部分，而土壤中的速效磷量与全磷量有时并不相关，所有土壤全磷量不能作为一般土壤磷素的供应水平的确切指标。许多实践证明，土壤速效磷含量是衡量土壤磷素供应状况的较好指标，它在土壤诊断与施肥方面具有较大的意义。磷是植物细胞核的重要成分，它对细胞分裂和植物各器官组织的分化发育特别是开花结实具有重要的作用。是植物体内生理代谢活动必不可少的一种元素。土壤中含磷量高不但提高林木种子的产量，而且提高也提高了种子中的磷素储量。在豆7内蒙古农业大学生态环境学院本科毕业论文科植物的施磷实验中，磷促进了根瘤的发育，提高了根瘤菌的固氮能力，从而也间接改善了植物氮素的营养状况。磷还具有促进根系发育的作用，特别是促进侧根与细根的发育7。1.7全钾、速效钾的生态作用根据钾素对植物有效性的不同，将土壤中的钾的形态大致分为三类：无效态钾，土壤中含钾较多的是正长石、微斜长石与白云母等原生矿物以及伊利石等次生矿物，它们含有的钾素占土壤全钾量的90%98%。这些形态的钾素对植物是相对无效的。缓效态钾，缓效态钾通常占土壤全钾量的2%以下，高的可达6%。这类钾不能被植物迅速吸收，但可以与速效钾保持一定的平衡关系，对保钾和供钾起着调节作用。速效钾，土壤的速效钾约占全钾量的1%2%，它包括土壤溶液中的钾以及吸附在土壤胶体表面的代换性钾，两者都容易被植物吸收和利用。土壤全钾量反应了土壤钾素的潜在供应能力。土壤速效钾则是土壤钾素的现实供应指标，我国各地土壤的全钾量受各地母质类型影响很大。钾能加速植物对二氧化碳的同化过程，能促进碳水化合物的转移、蛋白质的合成与细胞的分裂。钾素能增强植物的抗病力，并能缓和由于氮肥过多而引起的有害作用。钾能减少植物蒸腾，调制植物组织中的水分平衡，提高植物的抗旱性。在严冬季节， 钾肥可以促进植物体中淀粉转化为可溶性糖类，从而提高了植物的抗寒性。钾在植物的生物化学和生理生态上起着重要的作用。但是，如果植物吸收超过满足它们生理需求的钾，将导致钾从收获物中带走而导致土壤中钾的超量损失。一些植物中含钾量高还可抑制这些植物对钙和镁的吸收。钾的输入途径主要有大气沉降与矿物风化释放，尽管一些土壤全钾含量很高，但其中大部分的钾存在于原生矿物中或是以非交换性钾的形态存在，因而有效钾的含量并不一定高7。2研究内容与方法2.1研究区自然概况上央格气林场位于根河林业局北部边缘，四周与下央格气、乌力库玛、潮查林场为邻，西北部与金河林业局接壤。施业区总面积47174hm，森林覆盖率83.2，活立木总蓄积3083776m。林场处于大兴安岭西坡支脉的向阳部位，山岭多呈南北走向，北高南低，平均海拔1000m左右，最高海拔1306m。山峦起伏，多为斜缓坡，平均坡度15。地带性棕色针叶林土分布较广。境内的雅格河是根河上游的主要支流。交通全都为公路，总长71km，其中支岔线50km，路网密度为1.57mhm，交通较便利。经营总面积47 174 hm。全场区划防护林76 hm，用材林39137 hm，特用林6上央格气林场落叶松天然林土壤养分分析32 hm，用材林面积83。优势树种是兴安落叶松，幼、中龄林面积偏大，林龄结构不尽合理。林地土层较薄，生产能力偏低，每公顷年生长量0.97 m。林分郁闭度中等。海拔1 000m以下，杜鹃林型比重较大，海拔1000m以上多为偃松林型。林业用地面积42532 hm，有林地面积39245 hm，其中用材林面积39137 hm。全场人工成林面积556 hm。 图1 内蒙古大兴安岭上央格气林场位置非林业用地面积4642 hm，其中沼泽地面积4540 hm。活立木总蓄积383776 m，有林地蓄积2829115 m，有林地用材林蓄积3081194 m。上央格气林场筹建于1957年，当时称劳动服务站，1958年正式建场17。2.2野外采样土壤采样和处理方法参照土壤环境监测技术规范中的规定进行。通过实地勘察在上央格气林场挖取3个标准土壤剖面，每个土壤剖面分三层，分别是0-10cm、10-20cm、20-30cm。人工分层取样，在每个样地采集土壤混合样品，按照对角线法使用不锈钢土钻、土刀等工具在各样点的四角及中间部位采集混合样土，对角线法适用于面积小、地势平、肥力均匀的采样田块18，再用“四分法”取1kg混合样品，9内蒙古农业大学生态环境学院本科毕业论文装入塑料袋，采回的土壤样品及时置于干净整洁的室内通风处自然风干，剔除植物残体，石块等侵入体，压碎并用2mm孔径筛过筛，再用0.15mm孔径筛过筛，装在密封袋内保存。2.3土样测定方法2.3.1全氮的测定土壤、植株和其它有机体中全氮的测定通常都采用开氏消煮法，用硫酸钾-硫酸铜-硒粉作加速剂。土壤中的含氮有机化合物在加速剂的参与下，经浓硫酸消煮分解，有机氮转化为铵态氮，碱化后把氨蒸馏出来，用硼酸吸收，标准酸滴定，求出全氮含量。此法虽然消煮时间长，但是控制好加速剂的用量，不易导致氮素损失，消化程度容易掌握，测定结果稳定，准确度较高，适用于常规分析。全氮测定不宜用烘干土样，因为烘干过程中可能致使含氮量发生变化。但测定结果一般以烘干土计算，故须另测土样的含水量，测定方法同土壤硝态氮，但不是用新鲜土样而是用风干土样。消煮过程中应该经常转动开氏瓶，使喷溅在瓶壁上的土粒及早回流到酸液中去。本法测得的氮不包括NO3-N,因硝态氮在消煮过程中不完全还原为铵态氮，且易挥发损失，一般土壤中硝态氮含量小于全氮的1%，故忽略不计结果公式： 公式1 式中：Qn-全氮（N）含量，g/kg；N-标准酸当量浓度；V-土壤消耗的标准酸体积，ml；V0-空白试验消耗的标准酸体积，ml；0.014-N的毫当量，g；W-样品重，g；两次平行测定结果允许差为0.0052.3.2碱解氮的测定在扩散皿中，用1.0 molL-1NaOH水解土壤，使易水解态氮（潜在有效氮）碱解转化为NH3，NH3扩散后为H3BO3所吸收。H3BO3吸收液中的NH3再用标准酸滴定，8上央格气林场落叶松天然林土壤养分分析由此计算土壤中碱解氮的含量。结果计算： 公式2式中：Wn-碱解氮（N）含量，mg/kg；c-0.01molL-1HCL标准溶液的浓度（molL-1）；V-样品滴定时用去0.01molL-1HCL标准溶液体积（ml）；V0-空白试验滴定时用去0.01molL-1HCL标准溶液（ml）；14.0-氮原子的摩尔质量（gmol-1）；M-样品质量（g）；103-换算系数2.3.3速效磷的测定速效磷的测定用NaHCO3法。称取通过20目筛子的风干土样2.5g（精确到0.001g）于150mL三角瓶（或大试管）中，加入0.05molL-1NaHCO3溶液50mL，再加一勺无磷活性炭，塞紧瓶塞，在振荡机上振荡30min，立即用无磷滤纸过滤，滤液承接于100mL三角瓶中，吸取滤液10mL（含磷量高时吸取2.55.0mL，同时应补加0.05molL-1NaHCO3溶液至10mL）于150mL三角瓶中，再用滴定管准确加入蒸馏水35mL，然后移液管加入钼锑抗试剂5mL，摇匀，放置30min后，用880nm或700nm波长进行比色。以空白液的吸收值为0，读出待测液的吸收值（A）。结果计算： 公式3 式中：Wp-速效磷（P）含量，mg/kg；-从工作曲线上查得磷的质量浓度（gmL-1）；m-风干土质量（g）；13内蒙古农业大学生态环境学院本科毕业论文V-显色时溶液定容的体积（mL）；103-将g换算成的mg；Ts-为分取倍数；（即浸提液总体积与显色对吸取浸提液体积之比）；k-将风干土换算成烘干土质量的系数；1000-换算成每kg含磷量。2.3.4速效钾的测定 以中性1mol/L乙酸铵溶液为浸提剂，铵离子与土壤胶体表面的钾离子进行交换，连同水溶性钾离子一起进入溶液。浸出液中的钾可以直接用火焰光度测定。本方法测定结果在非石灰性土壤中为交换性钾，而在石灰性土壤中则为交换性钾加水溶性钾。公式4计算方法：式中：Wk-速效钾（K）含量，mg/kg；c-从工作曲线上查得测读液钾的浓度，g/mL；V-浸提剂体积，50mL；K2-将风干土样换算成烘干土样中水分换算系数；m1-风干土样质量，g。2.3.5全磷、全钾的测定全磷全钾的测定采用NaOH熔融、火焰光度计法、增加盐基成分，促进硅酸盐的分解，以利于各种元素的溶解。样品经碱熔后，使难溶的硅酸盐分解成可溶性化合物，用酸溶解后可不经脱硅和去铁、铝等过程，稀释后即可直接用火焰光度法测定。火焰光度法的基本原理是：当样品溶液喷成雾状以气液溶胶形式进入火焰后，溶剂蒸发掉而留下气固溶胶，气固溶胶中的固体颗粒在火焰中被熔化、蒸发为气体分子，继续加热即又分解为中性原子(基态)，更进一步供给处于基态原子以足够能量，即可使基态原子的一个外层电子移至更高的能级(激发态)，当这种电子回到低能级时，即有特定波长的光发射出来，成为该元素的特征之一。10上央格气林场落叶松天然林土壤养分分析结果计算 公式5式中：Qk-全钾（K）含量，g/kg；V-测读液的定容体积n-分取倍数-从标准曲线上查得待测液中K的质量浓度，gmL-1；m-烘干样品质量，g；样品含钾量等于10gkg-1时，两次平行测定结果允许差为0.5gkg-1。 公式6 式中：Q-全磷（P）含量，g/kg；p-从校准曲线上查得待测样品溶液中磷的质量浓度（mg/L）；m-称样质量（g）；V1-样品熔后的定容的体积（mL）；V2-显色时溶液定容的体积（mL）；V3-从熔样定容后分取的体积（mL）；H-风干土中水分含量百分数；-将mg/L浓度单位换算为质量的换算因素；2.3.6有机质的测定有机质的测定用重铬酸钾容量法外加热法。在外加热的条件下（油浴的温度为180，沸腾5分钟），用一定浓度的重铬酸钾硫酸溶液氧化土壤有机质（碳），剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定，从所消耗的重铬酸钾量，计算有机碳的含量。111上央格气林场落叶松天然林土壤养分分析本方法测得的结果，与干烧法对比，只能氧化90%的有机碳，因此将得的有机碳乘以校正系数，以计算有机碳量。结果计算： 公式7 式中：Qc-有机质含量，g/kg；c-0.8000molL-1(1/6K2Cr2O7)标准溶液的浓度；5-重铬酸钾标准溶液加入的体积（mL）；V0-空白滴定用去FeSO4体积（mL）；V-样品滴定用去FeSO4体积（mL）；3.0-1/4碳原子的摩尔质量（gmol-1）；10-3-将mL换算为L；1.1-氧化校正系数；3结果与分析3.1结果3.1.1结果数据与土壤养分等级标准表比较、随深度的变化通过实验数据可以看出上央格气林场土壤中有机质的含量在土壤深度010cm时，平均值为57.97g/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极高水平，在土壤深度1020cm时，平均值为92.96g/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极高水平，在土壤深度2030cm时，平均值为67.20g/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极高水平（见表1），有机质含量在土壤深度1020cm时呈上升趋势，在土壤深度2030cm时呈下降趋势，在土壤深度20cm处达到最高（见图2）。表1 上央格气林场落叶松天然林土壤中有机质含量土壤深度（cm）平均值（g/kg）极差(g/kg)01015.7076.6481.5757.9765.87102081.87104.0492.9622.17203079.4166.1856.0267.2023.39上央格气林场落叶松天然林土壤养分分析 氮元素对树木、苗木、植物的生长、发育、繁殖至关重要。上央格气林场土壤中全氮的含量在土壤深度010cm时，平均值为2.25g/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极高水平，在土壤深度1020cm时，平均值为1.06g/kg，与土壤养分等级标准表对比处于较高水平，在土壤深度2030cm时，平均值为1.00g/kg，与土壤养分等级标准表对比处于较高水平（见表2），全氮含量随着土壤深度的下降而降低，在土壤深度10cm处最高，在土壤深度30cm处最低（见图3）。表2 上央格气林场落叶松天然林土壤中全氮含量土壤深度（cm）平均值（g/kg）极差(g/kg)0101.621.054.072.253.0210200.490.961.721.061.2320301.510.600.881.000.91上央格气林场土壤中碱解氮的含量在土壤深度010cm时，平均值为32.05mg/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极低水平，在土壤深度1020cm时，平均值为30.29mg/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极低水平，在土壤深度2030cm时，平均值为25.13mg/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极低水平（见表3），碱解氮含量随土壤深度的变化趋势与全氮含量随土壤深度的变化趋势基本一致，随土壤深度的下降而降低，在土壤深度10cm处最高，在土壤深度30cm处最低（见图4）。表3 上央格气林场落叶松天然林土壤中碱解氮含量土壤深度（cm）平均值（mg/kg）极差(mg/kg)01043.1823.5629.4032.0519.62102026.6039.2025.0830.2914.12203023.6820.9030.8025.139.9上央格气林场土壤中全磷的含量在土壤深度010cm时，平均值为17.35g/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极高水平，在土壤深度1020cm时，平均值为17.74g/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极高水平，在土壤深度2030cm时，平均值为16.09g/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极高水平（见表4），全磷含量随土壤深度的变化趋势与有机质含量随土壤深度的变化趋势相一致，在土壤深度1020cm时呈上升趋势，在土壤深度2030cm时呈下降趋势，在土壤深度20cm处达到最高（见图5）。表4 上央格气林场落叶松天然林土壤中全磷含量土壤深度（cm）平均值（g/kg）极差(g/kg)01020.0416.6215.3917.353.42102017.8816.3918.9517.742.56203014.9716.0217.2716.092.3上央格气林场土壤中速效磷的含量在土壤深度010cm时，平均值为12.37mg/kg，与土壤养分等级标准表对比处于中等水平，在土壤深度1020cm时，平均值为8.10mg/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极低水平，在土壤深度2030cm时，平均值为9.23mg/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极低水平（见表5），速效磷含量的变化趋势与全磷含量的变化趋势并不一致，速效磷的含量在土壤深度1020cm时呈下降趋势，在土壤深度2030cm时呈上升趋势，在土壤深度10cm处达到最高（见图6）。所以土壤全磷量不能作为一般土壤磷素的供应水平的确切指标。表5 上央格气林场落叶松天然林土壤中速效磷含量土壤深度（cm）平均值（mg/kg）极差(mg/kg)0108.6013.8014.7012.376.1010207.005.0012.308.107.3020305.407.2015.109.239.70上央格气林场土壤中全钾的含量在土壤深度010cm时，平均值为16.25g/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极高水平，在土壤深度1020cm时，平均值为13.93g/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极高水平，在土壤深度2030cm时，平均值为11.22g/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极高水平（见表6），全钾含量随土壤深度的下降呈下降趋势，在土壤深度10cm时最高，在土壤深度30cm时最低（见图7）。表6 上央格气林场落叶松天然林土壤中全钾含量土壤深度（cm）平均值（g/kg）极差(g/kg)01018.0016.2514.5116.253.49102015.0913.9312.7713.932.32203011.6111.6110.4511.221.16上央格气林场土壤中速效钾的含量在土壤深度010cm时，平均值为175.15mg/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极高水平，在土壤深度1020cm时，平均值为172.51mg/kg，与土壤养分等级标准表对比处于极高水平，在土壤深度2030cm时，平均值为173.39mg/kg，与土壤养分等