CN104459087A - 一种森林土壤养分分级方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种森林土壤养分分级方法，该方法包括如下步骤：(1设置土壤取样点位置，采集、检测土壤养分含量；(2)对该区域土壤养分含量值进行插值，得到土壤养分分布图；(3)收集该区域某一种速生林木近2年来林班(小班)年平均生长量数据；(4)统计该小班平均土壤养分平均值，将养分含量较高点视作全养分施肥区；(5)以林木年平均生长量作为各区产量，计算缺素相对生长量，建立土壤该种养分与该林木相对生长量间的回归方程，按照相对产量法计算相应的土壤该种养分分级指标。本发明方法简便可行，可在较短年限建立区域性森林土壤养分分级指标，并节省试验耗费人力物力。

Description

一种森林土壤养分分级方法

技术领域

本发明属于农业技术领域，具体是涉及一种森林土壤养分分级方法。

背景技术

土壤养分分级，是定量化评价土壤养分水平，是科学施肥推荐的主要依据。简单地说，土壤供应养分能力强的农田，较少的肥料用量即可满足作物健康生长的需要，反之，则需要较多的肥料来提供养分。

土壤养分分级指标是根据土壤养分测定值与作物产量之间的相关性来确定的，通常按照相对产量法对土壤养分进行指标分级。相对产量是指在作物施肥试验中，未施某种养分的小区(缺素区)经济产量与施此种养分的小区(全肥区)经济产量的比值，相对产量反映了土壤供应养分能力的大小，因此，可根据相对产量的高低确定土壤养分的等级指标。如土壤养分丰缺指标全国协作组1982-1985的试验中，周鸣铮等把土壤养分分级指标划分为5个等级，按相对产量低于50％、50％-70％、70％-90％、大于90％、100％，将土壤分为极低、低、中、高、极高；黄德明等(1986)按小麦相对产量的75％、85％、95％和100％作为北京郊区潮土小麦田极低、低、中、高和极高的分级指标；全国测土配方施肥技术规范中，按作物相对产量低于50％、50％-75％、75％-95％和大于95％，将土壤养分为极低、低、中和高4个等级。

确定土壤某种养分的分级指标，一般要进行大量的田间肥料试验。试验点的选择不仅要有区域代表性，而且要考虑区域内不同的土壤类型，尤其需要选择不同养分水平的农田进行全肥区(施该种养分)和缺素区(不施该种养分)多年多点试验，试验量非常大，试验周期一般在3年以上，这需要花费大量的人力、物力和财力，而且试验精确度也难以保证。相对于农业试验，林业试验周期长，规模大，地形受限，如果完全按照缺素区和全肥区进行多年多点试验，试验量非常大，需要花费大量人力、物力和财力，而且试验精确度也难以保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种简便可行、精度较高的森林土壤养分分级方法，可免去大量的试验点和试验周期，能在很快时间内建立区域性森林土壤养分分级指标，节省大量的人力和物力。

本发明一种森林土壤养分分级方法，包括如下步骤：

1.一种森林土壤养分分级方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

a.设置土壤取样点位置，采集土壤样品，并检测土壤养分含量；

b.对研究区域土壤养分含量进行空间插值，获取该区域土壤养分空间分布数据；

c.参考各地森林资源调查数据，收集该区域某一种速生林木近2年来林班作为小班统计年平均生长量数据；

d.根据获取的林木生长量数据对应的小班编号，统计该小班平均土壤养分平均值，将养分含量较高区视作全养分施肥区，全养分施肥区以外其他的地区视做缺素区；

e.以林木年平均生长量作为各区产量，按照相对产量法，计算缺素相对生长量，建立土壤该种养分与该林木相对生长量间的回归方程，计算得到相应的土壤该种养分分级指标；

步骤a所述设置取样点位置，是采取栅格取样或随机取样方式进行，要求取样点数量和分布能满足空间插值要求。

步骤b所述的插值方法包括所有常用空间插值方法。

步骤d所述“全养分施肥区”界定标准为：养分最高值(H)减去最低值(L)，除以等级个数5，得平均差(d)，(H-d)～H的养分范围作为全养分施肥区。

步骤e所述相对产量法的四个分级临界值为50％、75％、95％、100％。

值得说明的是，上述土壤养分丰缺指标，以及它们的具体分级临界值仅仅是常用的实例，针对具体情况，无论等级的个数，具体的分级临界值可另行设定。利用本发明方法需选取速生林为对象，不能选择非林木产量为收获对象的树种。

本发明方法也可以针对过去已经制定好并正在用于林业施肥推荐的土壤养分分级指标，对其作进一步的校正，以提高其可靠性。

和现有技术相比，本发明的优势在于：

1.不需要设置大规模的林业施肥梯度试验，和现有的制定土壤养分分级指标方法相比，具有成本大大降低，周期显著缩短的明显优势；

2.在传统土壤养分分析的基础上，利用GIS空间分析技术，由大量土壤样点预测出研究区域土壤养分状况的空间分布，更加符合林地土壤养分真实情况，和现有的制定土壤养分分级方法相比，本方法更适合森林土壤的特点，结果具有真实、可靠的明显优势。

附图说明

图1是本发明实例的取样点分布图。

图2是本发明实例的土壤有效磷含量分布图。

图3是本发明实例的杉木种植区有效磷含量分布图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步描述。

本实施例采用如下方法获得森林土壤养分分级指标。

一、土壤取样及养分测定

本实例以广西乐里林场太阳盘分场的土壤有效磷的分级为例。首先根据研究区情况设置土壤取样点，考虑到森林土壤变异程度不大的特点，设置2km网格布点，视实际地形条件进行调整，取样点分布图如图1所示。

整理土壤样品进行室内测试分析，获取土壤有效磷含量，见图2所示。

二、土壤养分分级指标的获取：

a.对该区域土壤有效磷进行插值，得到土壤有效磷空间分布情况；

b.收集该区域近2年来林木年平均生长量数据，本实例以杉木为例，见图3所示。以杉木年平均生长量作为各小班产量；

c.利用空间分析方法统计杉木种植区各小班土壤有效磷含量的平均值，并顺序排列，该区域有效磷含量范围在1.25mg/kg～3.32mg/kg，为计算相对生长量，将有效磷含量2.91mg/kg～3.32mg/kg的小班视作全养分施肥区，根据相对产量法，计算所有小班缺素相对生长量；

相对生长量＝[各小班年平均生长量/全养分区平均生长量]×100％；

d.绘制土壤有效磷与杉木相对生长量散点图，建立土壤有效磷与杉木相对生长量间的回归方程，以相对生长量的50％、75％、95％、100％为标准，获得土壤有效磷丰缺指标，作为该区域森林土壤有效磷分级指标：

杉木相对年生长量(y，％)与土壤有效磷(x，mg/kg)间的回归方程：

y＝65.88ln(x)-14.41(R²＝0.403*)

将相对产量法的四个分级临界值50％、75％、95％、100％代入上述方程，得出相应的土壤有效磷临界值分为：2.7,、3.9、5.3、5.7，为便于应用，上述各值取整，分别为3、4、5、6，从而得出本实例杉木林地土壤有效磷分级指标，见表1：

表1 杉木林地土壤有效磷分级指标

以上实例列举了对森林土壤有效磷的5个等级分级指标的制定，实际应用时，应用本发明不仅可以作为森林土壤有效磷分级指标的确定，同时，本发明的方法也同样适用于进行其他速生林土壤养分如速效氮、速效钾、有效硼等的分级指标的制定。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种森林土壤养分分级方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： 

a.设置土壤取样点位置，采集土壤样品，并检测土壤养分含量； 

b.对研究区域土壤养分含量进行空间插值，获取该区域土壤养分空间分布数据； 

c.参考各地森林资源调查数据，收集该区域某一种速生林木近2年来林班作为小班统计年平均生长量数据； 

d.根据获取的林木生长量数据对应的小班编号，统计该小班平均土壤养分平均值，将养分含量较高区视作全养分施肥区，全养分施肥区以外其他的地区视做缺素区； 

e.以林木年平均生长量作为各区产量，按照相对产量法，计算缺素相对生长量，建立土壤该种养分与该林木相对生长量间的回归方程，计算得到相应的土壤该种养分分级指标。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a所述设置取样点位置，是采取栅格取样或随机取样方式进行，要求取样点数量和分布能满足空间插值要求。 

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b所述的插值方法包括所有常用空间插值方法。 

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤d所述“全养分施肥区”界定标准为：养分最高值(H)减去最低值(L)，除以等级个数5，得平均差(d)，(H-d)～H的养分范围作为全养分施肥区。 

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤e所述相对产量法的四个分级临界值为50％、75％、95％、100％。