大蒜理化特性

大蒜理化特性（共4篇）

大蒜理化特性 篇1

青稞又称米大麦、裸麦、裸大麦, 属于禾本科小麦族大麦属, 主要生长在我国西北、西南地区, 特别是西藏、青海、甘肃等偏远山区和牧区, 是一种重要的高原谷类作物, 也是藏区农牧民的主要粮食作物和动物饲料来源。同时由于青稞的生长区域较为偏远, 病虫害的发生也较少, 所以生长期内一般不施用农药。因此, 青稞是高原地区真正无污染的绿色食品。同时青稞中蛋白质含量高, 在谷物中仅低于小麦和燕麦, 而且氨基酸配比合理, 人体必需氨基酸较为齐全[1]。因此, 青稞作为一种优质的蛋白质来源将会受到越来越多的关注。

蛋白质的功能性质决定着蛋白质在食品加工中的特性及应用范围, 而蛋白质的功能性质不但与其来源有关, 本质上更是由蛋白质自身理化性质及结构特性等决定, 其中溶解性是蛋白质的一个重要的功能特性, 大量的研究发现蛋白质的功能性与溶解性有着密切的联系, 可通过蛋白质的溶解性来体现其功能性质[2]。因此, 研究蛋白质的溶解性具有重要的意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试材料。

试验材料为7个不同品种青稞蛋白:藏青148、藏青25、藏青320、北青6号、冬青8号、昆仑12、喜拉19, 由西藏农牧科学院研究所提供, 经粉碎后过60目筛备用。试剂有精炼一级大豆油;盐酸、氢氧化钠、硼酸、硼砂、硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸, 均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备。

HR-200电子分子天平 (东生兴业有限公司) ;TDL-5-A台式离心机 (上海安亭科学仪器厂) ;101-1AB型电热鼓风干燥箱 (天津市泰斯特仪器有限公司) ;HYP-314消化炉 (上海纤检仪器有限公司) ;Foss凯氏定氮仪 (瑞典富斯-特卡脱公司) ;PB-10 p H计 (赛多利斯科学仪器有限公司) ;LGJ-25C冷冻干燥机 (北京四环科学仪器厂有限公司) 。

1.2 试验方法

1.2.1 青稞蛋白质的分离提取。

取青稞全粉适量, 按料液比1∶25加水, 混匀后调p H值至11, 40℃恒温振荡20 min, 离心 (3 500 r/min, 10 min) , 收集上清液及沉淀。水洗沉淀3次, 每次用水100 m L, 离心 (3 500 r/min, 10 min) , 合并上清液并调节p H值至蛋白质等电点4.5, 蛋白质凝沉后离心 (4 000 r/min, 20 min) , 再经冷冻干燥得到青稞蛋白质。

1.2.2 青稞蛋白质化学组成的测定。

水分测定:参考《淀粉水分测定 (GB/T 12087-2008) 》, 105℃恒重法。淀粉含量测定:酸水解法;还原糖由直接滴定法测定[3]。蛋白质测定:参考GB/T5009.5-2003, 蛋白质的换算系数为5.83。粗脂肪测定:参考GB/T5009.6-2003。灰分测定:参考GB/T22427.1-2008。

1.2.3溶解性的测定。

参考杜健等[4]的研究方法, 并且稍作改变。称取0.3 g样品, 加入30 m L水, 用0.1 mol/L Na OH或0.1 mol/L HCl分别调节p H值至3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0和11.0, 于25℃搅拌60 min, 然后3 000 r/min离心分离30 min, 收集上清液, 用微量凯氏定氮法测定上清液中的蛋白质含量, 则蛋白质的溶解性按以下公式计算:

溶解度 (%) = (上清液中蛋白质含量/原料中蛋白质含量) ×100

1.2.4 吸水性的测定。

参考李安林等[5]的方法并稍作改变。取0.5 g蛋白样品加5 m L蒸馏水置于离心管中, 混匀1 min后, 25℃静置30 min, 3 000 r/min离心30 min, 去上清液后将离心管倒置于滤纸上, 10 min后称量。吸水性以1 g样品吸附水的质量数表示。

1.2.5 吸油性的测定。

参考黄光荣等[6]的方法并稍作改变。将0.5 g蛋白样品置于10 m L离心管中, 称其重量, 然后加5 m L大豆油, 混匀1 min后, 25℃静置30 min, 3 000 r/min离心30 min, 倒掉上清液, 并将离心管倒置于滤纸上, 10 min后称量。吸油性以1 g样品吸附油的质量表示。

1.3 数据处理

采用DPS 7.05软件分析数据。

2 结果与分析

2.1 化学组成

通过测定7个品种青稞蛋白的蛋白质、淀粉、脂肪、水分、灰分含量来分析青稞蛋白质的化学组成, 具体测定结果见表1。

2.2 溶解性

由图1可知, 不同p H值条件下蛋白质的溶解性不同, 同一p H值条件下不同品种蛋白质的溶解性也不同, 但溶解度随p H值变化的趋势相同, 随着p H值的增大均呈先下降后升高的趋势。在p H值为4~5时溶解度最低, 因为此时溶液p H值离蛋白质等电点最近, 分子之间的相互作用力减弱, 不利于蛋白质分子的扩散和延伸。p H值在高于或低于等电点时, 蛋白质所带的净电荷为负电荷或正电荷, 蛋白质间相互作用力增强, 其溶解度均增大。在酸性p H值下昆仑12的溶解性最好, 在碱性p H值下喜拉19、昆仑12、藏青148的溶解性优于其他4个品种。

(%)

注:同列不同字母代表差异性 (P<0.05) 。下同。

2.3 吸水性与吸油性

通过测定青稞蛋白质的吸水性与吸油性发现, 不同品种青稞蛋白质的吸水性与吸油性存在差异。如表2所示, 7个不同的青稞品种中, 喜拉19的吸水性最大, 为2.86 g/g, 藏青320的吸水性与吸油性相对较优异, 昆仑12的吸水性与吸油性较差。

(g/g)

3 结论

通过测定不同p H值下蛋白质的溶解性发现, 7个不同品种的青稞蛋白质中, 昆仑12在酸性条件下的溶解性最好, 在碱性条件下喜拉19、昆仑12、藏青148的溶解性优于其他4个品种。蛋白质吸水性与吸油性的测定结果表明:喜拉19的吸水性最大, 为2.86 g/g, 藏青320的吸水、吸油性相对较优异, 昆仑12的吸水性与吸油性较差。

参考文献

[1]王鹏珍, 牛忠海, 张世满, 等.青稞原料营养成分浅析[J].酿酒科技, 1997 (3) :30-31.

[2]赵新淮, 徐红华, 姜毓君.蛋白质结构与功能性[M].北京:中国青年出版社, 2009.

[3]黄晓钰, 刘邻渭.食品化学综合试验[M].北京:中国农业大学出版社, 2002.

[4]杜健, 张晖, 郭晓娜, 等.苦荞麦分离蛋白的提取及功能性质研究[J].粮油深加工及食品, 2007 (3) :17-19.

[5]李安林, 熊双丽, 韩珍琼.豇豆籽蛋白的功能性质分析[J].安徽农业科学, 2008, 36 (2) :741-742.

[6]黄光荣, 沈莲清, 王向阳, 等.茶叶蛋白质功能性质及其在肉制品中的应用研究[J].食品工程, 2008 (1) :43-44.

大蒜理化特性 篇2

关键词：土壤；理化特性；研究

中图分类号： S513 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2013）-22-02-1

1研究内容

本研究根据土壤物理学、土壤化学和土壤矿物学的原理，通过野外调查采样和室内试验分析相结合的技术方法，选择吉林省主要耕作土壤黑土、盐碱土和白浆土的典型地区为研究对象，对不同土地利用方式下土壤的物理化学及矿物组成进行研究。

2试验材料

本次研究的采样区选择在吉林省的公主岭市、松原市及永吉县。公主岭市南崴子镇地区土壤有机质含量较高；蓄水量大；pH值适中，一般在6.5～7.5 之间；养分含量丰富。松原市前郭县是吉林省典型盐碱土区，土壤沙化碱化日益严重，养分含量偏低；pH值偏碱，一般在7.5～8.5之间；阳离子交换量大，保肥能力弱。吉林市永吉县是吉林省典型白浆土区，该区土质黏重，抗逆和抗旱涝灾害的能力差；养分含量适中；pH值偏酸，一般在5.5～6.5之间。

土壤混合样品主要为土壤表层样品，由6～8个混合点组成，它实际上相当于一个平均数，借以减少土壤差异。其采样原则如下：土壤样品采集深度控制在0～20厘米之间；每一点采取的土样厚度、深浅、宽窄应大体一致；各点随机决定，但应保证采样点的微区域小地形一致；在采集过程中，旱田用铁锹采集，水田用土钻采集；样品重量1千克左右。

3分析与讨论

3.1土壤颗粒组成的研究

黑土、盐碱土和白浆土三种土壤的土壤质地以砂粘壤土和砂壤土为主。其中，盐碱土旱田土壤质地为砂土，黏粒为5.54%；盐碱土开垦年限10、20、30和40年水田和白浆土旱田土壤质地都为砂壤土，黏粒分别为5.71%、5.83%、5.89%、5.91%、5.98%、13.77%、13.23%和14.89%；白浆土开垦年限3、10、20和30年水田和黑土旱田及水田10年土壤质地为砂粘壤土，黏粒分别为15.43%、15.91%、16.56%、16.67%、21.34%和23.19%；黑土开垦年限10年和20年水田土壤质地为砂粘土，黏粒分别为25.04%和26.79%。三种土壤质地差异主要是由于地理位置和气候的差异决定的。

3.2土壤pH值的研究

我国土壤的酸碱度范围，一般pH值为4～9。大多数作物都喜欢在中性、微酸性或微碱性的环境中生长。由表1可以看出以下特征：黑土pH值范围在7.28～7.61之间，平均值为7.44；盐碱土pH值范围在8.14～8.89之间，平均值为8.39；白浆土pH值范围在6.06～6.31之间，平均值为6.19。根据我国土壤的酸碱度分级标准，分为强酸性（pH>4.5）、酸性（pH4.5～5.5）、弱酸性（pH5.5～6.5）、中性（pH6.5～7.5）、弱碱性（pH7.5～8.5）和碱性（pH>8.5）。黑土属于中性土壤，白浆土属于弱酸性土壤，盐碱土属于弱碱性土壤。由颗粒组成分析得知，土壤质地愈粗，pH值愈高；粘粒愈多，pH值愈低。另外，有机质有助于降低土壤的酸碱度，黑土的有机质含量要高于白浆土和盐碱土。

3.3土壤主要养分的研究

不同土壤有机质平均含量由高到低为：黑土>白浆土>盐碱土。三种土壤样品中碱解氮含量的变化趋势为：黑土>白浆土>盐碱土。其主要原因是：土壤有机质是氮素的主要来源，黑土的有机质含量最高。另外，pH值在8以上影响土壤氮素的释放，盐碱土平均pH值是8.39较高，因此氮素含量少。采用碳酸氢钠——钼锑抗比色法进行试验。黑土速效磷变化范围在21.21毫克/千克～26.12毫克/千克之间，平均为23.67 毫克/千克；盐碱土速效磷变化范围在6.95毫克/千克～8.54毫克/千克之间，平均为7.73毫克/千克；白浆土速效磷变化范围在16.42毫克/千克～24.46毫克/千克之间，平均为21.31毫克/千克。三种土壤样品中速效磷含量的变化趋势为：黑土>白浆土>盐碱土。这是因为土壤有机质是磷素的主要来源，有机质含量高低直接影响土壤中磷素含量高低。采用醋酸铵-火焰光度法测定土壤的速效钾含量。黑土速效钾变化范围在129.54毫克/千克～144.11毫克/千克之间，平均为136.04毫克/千克；盐碱土速效钾变化范围在90.23毫克/千克～112.22毫克/千克之间，平均为101.17毫克/千克；白浆土速效钾变化范围在121.94毫克/千克～129.41毫克/千克之间，平均为113.88毫克/千克。三种土壤速效钾含量的变化趋势为：黑土>白浆土>盐碱土。

4 结论

研究结果表明：黑土旱田和开垦10年的水田土壤质地属于砂粘壤土；盐碱土旱田土壤质地属于砂土；白浆土旱田土壤质地都属于砂壤土；不同土壤的pH值差异很明显，黑土属于中性土壤，白浆土属于弱酸性土壤，盐碱土属于弱碱性土壤；不同土壤的主要养分含量差异很明显：黑土>白浆土>盐碱土。

参考文献

[1]韦成才.陕西主要植烟区土壤理化特性与肥力评价，西北农业学报.2013（4）.

道路扬尘的理化特性研究分析 篇3

雾霾天气会使很多人感觉到眼睛发干, 喉咙生痛, 据环保部门的检测数据显示, 雾霾天气的形成原因有汽车尾汽、建筑施工道路扬尘、工业燃料燃烧、燃放烟花炮竹等等。而道路扬尘是城市扬尘污染的主要污染源之一。道路扬尘是指颗粒物在一定动力作用下进入空气环境, 这些颗粒物反复扬起、沉降, 造成大气重复污染, 从而严重影响城市居民的健康和城市生态环境。

本文选取济南市多条道路的道路扬尘为研究对象, 对道路粉尘物料理化特性进行分析研究, 为济南市雾霾的治理提供研究依据。

2 实验数据分析

2.1 道路粉尘的形貌分析

道路粉尘颗粒形状较规则, 颜色较深, 比表面积比较大, 颗粒的粒径较小, 极易被人体吸入体内, 因此危害比较大。颗粒的分散性比较好, 不易聚集, 因此这也有利于我们对道路粉尘的治理。但因为集聚的有毒物质比较多, 不易消散, 因此极易造成雾霾天气。

2.2 道路粉尘含水率的测定分析

将已恒重为M1的蒸发皿称取道路尘样品约10g, 精确至0.1g记为M, 将盛有粉尘样品的蒸发皿, 放入烘箱中干燥2h, 取出放入干燥器内冷却至室温, 称重, 反复多次, 直至恒重记为M2

计算公式:W=[M- (M2-M1) ]/m×100

W:样品含水率, 单位%m;称取污泥样品质量, 单位g

M2:恒重后蒸发皿加恒重后污泥样品质量, 单位g;M1:恒重后空蒸发皿质量, 单位g

2.3 道路粉尘安息角的测定分析

将漏斗出口堵住, 加入道路尘样品质量5g、10g、15g, 控制下料量为20g/min, 供料尽量均匀连续, 量出道路尘锥体的高度h和直径d, 根据公式计算安息角。

计算公式:tg&=2h/d

tg&:粉尘的安息角;h:粉尘锥体的高度单位mm;d:粉尘锥体的直径单位mm;

2.4 道路粉尘滑动角的测定分析

将道路尘自然堆放在光滑平板上, 粉尘随平板做倾斜运动时开始发生滑动时的平板倾斜角为安息角。分别称量5g、10g、15g、20g、30 g道路尘自然堆放在光滑平板上, 使粉尘随平板做倾斜运动, 倾斜角度逐步加大, 直至道路尘开始发生滑动, 测量平板此时倾斜的角度。

2.5 道路粉尘密度比表面积的测定分析

测定步骤:把比重瓶清洗干净, 放入电烘箱内烘干, 然后在干燥器中自然冷却至室温;取道路尘10g、20g、30g, 记为M, 放入电烘箱内, 在 (110土5) ℃下烘1h恒重, 然后在干燥器中自然冷却至室温。取3个干燥过的比重瓶, 将比重瓶加蒸馏水至刻度线, 擦干瓶外面水再称重量, 记下瓶和水的质量W。将比重瓶中的水倒掉, 加入粉尘M, 瓶中粉尘10g、20g、30g, 用滴管向装有粉尘的比重瓶中加入蒸馏水至瓶体积的一半左右, 入真空干燥器内, 开启真空泵维持真空度在0.1atm, 15-20min, 以便把粉尘间的空气排除掉, 同时去除蒸馏水中的气泡。

最后停止抽气, 通过放气阀向真空干燥器中缓慢的放入空气, 待真空表恢复常压以后打开真空干燥器, 取出比重瓶和蒸馏水, 将蒸馏水加至比重瓶的刻度线处, 擦干瓶外表面水以后程重, 记下质量为R.

计算公式:P=M/V=M/ (W+M-R)

P:道路尘的密度M:道路尘的质量单位g;W:比重瓶加蒸馏水的总质量单位g;R:比重瓶加剩余蒸馏水加粉尘的总质量单位g;V:粉尘的真体积单位cm3

3 实验结果分析

(1) 道路粉尘颗粒形状较规则, 颜色较深, 比表面积比较大, 颗粒的粒径较小, 分散性比较好, 不易聚集;

(2) 粉尘的含水率平均值为10%, 安息角平均值为tg&为0.45, 滑动角平均值为42.15°, 比表面积平均值为5.9 kg/m3。

参考文献

[1]张猛.城市道路扬尘排放特性及控制技术研究[D].山东济南:山东建筑大学, 2011

[2]高慧.道路路基工程施工扬尘污染排放分析[D].山东济南:山东大学, 2010

[3]韩连福.对公路施工中的环境污染问题与防治措施探讨[J].中国新技术新产品.2012 (07)

通道县森林土壤理化特性调查 篇4

通道县地处湖南省西南边陲,湘、桂、黔三省(区)交界之处。境内气候温和,冬无严寒,夏无酷暑,降雨充沛,年蒸发量小于年均降水量,林中空气湿度高,土壤自然含水量高。区内主要为砂质页岩、页岩、沙砾岩发育的母质,地带性土壤为红壤、山地黄壤、山地黄棕壤,海拔为206~1077m。保护区内保留着成片的常绿阔叶林,其区系地理成分复杂、起源古老,物种荟萃,群峰耸立,沟谷纵横,水系发达,林木繁茂。这种山、水、石、林兼备的优美生态环境,充满了大自然原始、幽野的神韵。为了保护这块神圣土地,让人们了解自然、认识自然,开展了森林土壤资源特征调查与研究。

2 研究方法

对通道县的森林土壤调查与研究中,采取野外挖掘土壤剖面观察、记载测定和室内理化分析相结合的方法。室内分析采用的是国家标准方法[1,2]。土壤水分物理性质采用环刀法,土壤团粒结构采用机械筛分法,常规方法测定土壤含水量、有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾、pH值(H2O),机械组成用比重计法进行测量。

3 调查结果与分析

3.1 土壤剖面形态的观察与描述

土壤剖面形态,是诸成土因素共同作用下形成的内在性质和外在形态的综合表现,是成土过程的客观记录。土壤剖面是指由上向下包括不同发育层次的垂直切面。它的界线,是以空气或浅层水为上界,以坚硬的母岩或不再有生物活动的土状物质为下界。土壤剖面是在成土因素不断影响下而逐渐产生层次分化所表现出来的一种纵向变化现象,是在土体同外界物质发生相互交换而促使内部物质迁出、归回,分解合成和依变创新而产生的层次变异。土壤是成土因素的函数,也是自然环境的一面镜子,它将各种自然环境因素在土壤剖面上反映出来,这样就能从土壤剖面形态来推断成土环境。保护区土壤主要形态是:枯枝落叶层(A0)较厚2~6cm,在坡度大而陡的环境条件下,这种粗腐殖质层厚度的分布应视为良好。有的土层A1层与A层上下土层界面之间没有明显过渡。A层(淋溶层)平均厚20.5cm,表层颜色从高海拔往低海拔的顺序为黑色(5Y2/1)、暗灰棕(5YR/2)、暗棕(5Y2/1),但在常绿阔叶、落叶林典型群落内,特别是沟谷森林条件下的土壤剖面上反映颜色与海拔高度异同。如低海拔样地,表层为黑色,其原因是沟谷边或冲积土湿度大粗腐殖质难以分解,腐殖质化程度较高,使土壤表层出现黑色。B层(淀积层)为暗灰棕(5YR4/2)、淡棕(7.5.YR5/6)、淡黄棕(10YR7/6)、黄棕(10YR7/8)、为红黄色(7SYR6/8)。土壤结构好,一般剖面以A层为粒状、核状,B层为碎块状,C层为碎块状出现。土壤质地为重壤土、轻粘土。

3.2 土壤发育层次分化特征

土壤层次,是指层次界线性质、层次厚度以及层次与层次之间或亚层与亚层之间的反差程度。在调查的21个剖面保护区土壤的发生层不论是海拔为350m低点,还是海拔1350m高点,中部为发育较完善的A0—A—B—C—D土体构型或A0—A1A—B—C—D土体构型,说明该区的成土环境是良好的,在该保护区基本没出现A1层、A层,而是A1A层交织一起,A1层、A层上下腐殖质层之间无明显的过渡,形成A0—A1A—B—C—D土体构型。这里的土体构型,与沟谷森林地貌景观有关,与降雨量和蒸发量消长有关。降雨量决定其干湿状况。以湿润系数(K)为指标,境内的干湿消长状况是降雨>蒸发,湿润系数(K1.84)>1.5,干湿程度为过湿。说明,森林的土壤过湿,有机残体进入土壤以后,在以土壤生物为主的作用下,把复杂的有机物转变为简单的化合物,最后变成无机物—矿质化过程减弱。

发生层粘粒含量及比率。根据机械组成分析结果计算A层、B层与C层的粘粒比率,可以确定土壤粘化作用的强弱[3]。土壤机械组成分析表明(表1、表2、表3)土壤质地尚好,为重壤土、轻粘土。沙粒(>0.05mm)占5.44%~32.64%,沙粒含量的多少与不同母质、坡度上发育的土壤有关。粉沙粒(0.001~0.05mm)占45%以上,而粘粒含量在30%以下,<0.001mm粘粒含量表层都低于心土层,且其心土层与表土层黏粒含量的比值都略>1,为1.01~1.10,说明境内在植物繁茂的条件下森林土壤环境较好,土壤侵蚀强度弱。

3.3 森林土壤类型

境内的地貌特征是山地夹丘陵谷地,以中低山为主,海拔206~1607.7m。由于纬度偏低,地势变化大,人类干扰小,加上气候温和,雨量充沛,适于亚热带动植物的生长和繁殖,植被覆盖率大。在特殊的沟谷地貌和生物气候条件下,有利于土壤的脱硅富铝化作用和生物富集过程,决定着该区的土壤类型为红壤、山地黄壤、山地黄棕壤。

3.3.1 红壤

红壤分布在海拔300~800m。根据中国森林土壤1984年分类的标准,红壤几种不同的亚类有红壤、黄红壤、棕红壤等,由此将黄红壤亚类归在红壤土类。保护区海拔300~550m为红壤,550~800m的山地土壤为红壤与黄壤的过渡带即黄红壤。黄红壤分布地区水湿条件和红壤基本类同,但热量条件较红壤差,同典型红壤的区别是以黄红色为主,即氧化铁水化为褐铁矿和针铁矿而呈现黄红色基调。这类土壤一般分布在中低山丘陵及山麓地区,坡度一般为25°~35°,粘粒(<0.001mm)含量一般在20%~26%。在天然次生林下土壤特征表现为土壤剖面厚度达65cm以上,枯枝落叶层2~6cm,层次发育良好,有明显的A—B—C—D层,土壤颜色表层暗棕、栗色,心土层为淡红黄色、黄棕色、黄红色。质地为重壤土、轻粘土。土壤结构,表土层为粒状,心土层为核状或碎块状。湿度表土和心土无明显区别,常以润在各剖面中出现。pH值4.5~5.5,在土体中为强酸性。植物根系不太发达,植被为破坏程度较轻的针阔混交林和落叶阔叶林,土壤各类理化性质见表4。

3.3.2 山地黄壤

山地黄壤分布在海拔800~1100m常绿阔叶林或常绿、落叶阔叶混交林及针阔混交林中,主要树种有拟赤杨、楠木、枫香、杜英、檵木、栲、湖南山核桃、杉木、马尾松等。母质类型为页岩、板岩、沙砾岩发育。地貌类型以群山接岭的中低山为主。气候特点是冬无严寒,夏无酷暑,空气湿度高,土壤形成发育除一般富铝化过程外,还进行着明显的黄化作用。土壤剖面常有A0—A1A—B—C—D构型,A0层3~6cm,土壤表层为粒状结构,土体厚度一般在70~100cm,土壤颜色与腐殖质聚合、分解紧密相关,肥力高的土壤颜色就深,也就是说腐殖质含量就高。表层颜色深浅顺序依次为黑色(5Y2/1)、暗灰棕(SYR4/2)、暗棕(7.5YR3/4),心土层为暗灰棕(5YR4/2)、淡棕(7.5YR5/6)、黄棕色(10YR5/8)。土壤结构、松紧度一般在层次上分异明显。A层为粒状结构,B层为核状结构,C层为碎块状结构;松紧度A层为散,B层为紧,C层为紧;质地为重壤土、轻粘土。其他理化性质见表5。

3.3.3 山地黄棕壤

山地黄棕壤是亚热带土壤垂直带谱的基本组成之一。保护区的山地黄棕壤主要分布在海拔1100m以上的山地。山地黄棕壤的气候是以雨量多,湿度大、气压低、云雾环绕、无霜期短为特征。山地黄棕壤分布的海拔较高,坡度植被组成以常绿革叶灌丛为主,主要树种有鹿角杜鹃、南岭杜鹃、马尾松、山柳等。土壤紧,质地重壤土,pH值5.0;23~45cm,暗黄棕色(10YR5/4),碎块状结构,中量根系,土壤紧,质地重壤土,润,pH值5.2;45~61cm,淡黄棕色(10YR7/6),碎块状结构,中根系,土壤紧,质地重壤土,润,pH值5.5,其理化性质见表6。

3.4 典型植物群落森林土壤养分特征

3.4.1 典型群落森林土壤养分差异大

从表7可见:(1)21个典型样地中森林土壤有机质平均值为61.83g/kg,标准差为15.92g/kg,是平均数的25.11%,变幅范围30.86~84.48g/kg,差值达53.62g/kg,最高含量为最小含量2.74倍。(2)21个典型样地森林土壤全氮平均为2.87g/kg,标准差为0.73g/kg,是平均数的24.74%,变幅范围1.54~3.80g/kg,差值达2.26g/kg,最高含量是最低含量2.47倍。(3)21个典型样地森林土壤全磷平均为0.44g/kg,标准差0.24g/kg,是平均数的52.27%。变幅范围0.17~0.91g/kg,差值达0.74,最高含量为最低含量5.35倍。(4)21个典型样地森林土壤速效磷平均为7.17mg/kg,标准差4.78mg/kg,是平均数的64.99%。变幅范围1.92~18.19mg/kg,差值达16.27mg/kg,最高含量为最低含量9.47倍。(5)21个典型样地森林土壤速效钾平均为118.73 mg/kg,标准差为48.86mg/kg,是平均数的41.15%,变幅范围76.44~218.2mg/kg,差值达141.76mg/kg,最高含量为最小的3.64倍。由于土壤生态环境的变化,造就了植物多样性良性循环的大环境。

3.4.2 典型森林群落对土壤有机质含量的影响

根据通道县土壤垂直地带性和植物群落具有代表性的种类,选择了21个剖面层次分化较为典型的森林林地,参照有关文献[5],选取与肥力特征有关的特征指标。土壤有机质是土壤养分最重要的指标之一,它是土壤中各营养元素特别是氮、磷的重要来源,以林地土壤有机质含量为化学指标作为评判肥力较为合理。从表10中看出,在21个群落中有机质大于75g/kg的有6个群落为I类型,有机质在50~75g/kg的有10个群落为Ⅱ类型,有机质低于50g/kg有5个群落为Ⅲ类型。在成土环境基本相同的条件下,坡面位置和植物种类及生长势有关。从坡面位置看,I类型中有针叶林的马尾松群落分布在脊背上,岩竹分布在龙底岩790m的夷平面上,这两种地段的土壤侵蚀微弱,比较陡坡面上的土壤年龄较长,肥力要高;1个为坡脚的杉木群落,土层较厚78.0cm,分别比平均土层73.8cm高6.2cm,土壤坡积物多,冲积肥力高。另外5个由喙核桃—豌蕨、润楠+杜英+青榨槭、榉木+南酸枣—杜茎山、拟赤杨+罗浮栲—尖叶伦、光叶白兰组成的落叶阔叶林、常绿阔叶林群落组成,前4个为落叶阔叶林,后1个为常绿阔叶林。根据“九五”期间的研究结果[6],土壤有机质:落叶阔叶林>常绿阔叶林>针叶林,分别为63.95g/kg、45.35g/kg、32.58g/kg,前者分别为后者的41.01%、96.29%,而光叶白兰常绿阔叶林群落,在调查中属于异常的情况,高出其他几个常绿阔叶林群落的有机质含量,其原因为本样地林木粗壮,林龄偏大,土壤粗腐殖质厚为5cm,在森林土壤中粗腐殖质是每年增补有机质的主要方式。森林每年从土壤中吸收的物质只有30%~40%用来生长木材,而60%~70%以落叶枯枝的形式归还给土壤,经李昌华[7]测定,几种主要森林类型归还给土壤的凋落物,最多的是常绿阔里弄林(苦槠、木荷)每年的归还量有9.5lt/hm2。Ⅱ类型001、008、009、010、011、013、016、017、018、021有5个为常绿阔叶林群落,有2个为常绿落叶阔叶混交林,有一个为坡度大的落叶阔叶林群落。Ⅲ类型5个群落中,有003、004、007为低海拔的红壤亚类,005为黄红壤亚类,这一类型不但处于人为活动较大低山区,而由于生物气候差异引起土壤腐殖质积累偏低。

4 结论与建议

4.1 通道县森林土壤物理性能好,有机质含量高

从物理学的观点来看,土壤是一个极其复杂的,三相物质的分散系,它的固体基质包括大小、形状和排列不同的土粒。这些土粒的相互排列和组织,决定着土壤结构与孔隙的特征,水和空气在孔隙中保存和传导。境内土壤质地为重壤土、轻黏土,沙、黏比例适中。由于境内特有气候和地形形成的天然次生林,因此,森林土壤有机质平均达61.83g/kg。新鲜腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂,在钙离子的作用下,能形成水稳性团粒结构。结构良好的土壤,具有多孔性,不仅有利于排水,也有利于保水。

4.2 土壤资源是人类赖以生存的基本物质基础

在这块肥沃的土地上,经过漫长的地质年代,才逐渐由砂质页岩、板页岩、硅质岩类风化成母质,数千年后才形成土壤。建议加强森林保护,合理开发和利用,实施退耕还林,增加森林质量,增加林下土壤枯枝落叶层,涵养水源等特殊功能,对土壤进化起着积极的作用。

参考文献

[1]中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海:上海科学技术出版社,1976.

[2]中国科学院.森林土壤分析方法[S].北京:国家标准局,1998.

[3]朱先贵.土壤调查与制图[M].北京:中国农业出版社,1998.

[4]陈绍栓.杉木细柄阿丁枫混交林涵养水源功能和土壤肥力的研究[J].生态学报,2001.

[5]丘风琼,丁庆堂.不同肥力水平的黑土中有机质碳、氮、磷的形成及其分配与供肥强度关系[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1983.

[6]吴建平,袁正科.湖南天然林生物因子与土壤养分物理特性的关系[J].湖南林业科技,2001.