徐州城市森林土壤特性与土壤健康评价研究(2)
据统计，目前徐州的城市森林覆盖率，位列江苏省第一。徐州的城市森林有很大一部分属于低山丘陵森林，由于人类的开发与破坏徐州的低山丘陵森林出现较大面积的石质裸地，要对这些裸地进行生态恢复，需要对该地区的土壤特性进行分析，进而选择合适的树种造林，有效改善森林土壤的健康状况。徐州城市森林典型的林分类型主要有6种：悬铃木+泡桐混交林、刺槐林、侧柏林、雪松林、香樟林、毛白杨+银杏混交林。侧柏林分布最广，山地森林、郊区树林都以人工种植的侧柏纯林为主；刺槐林、雪松林、香樟林大都分布于城市公园绿地；悬铃木+泡桐混交林和毛白杨+银杏混交林是城市绿化带的主要林种，公园中也零星存在。徐州城市森林普遍存在粗放管理、植被长势差、种植密度过高、城市森林资源的总体质量不高、生态效益低下等问题[3]。以徐州城市森林中6种典型林分下的森林土壤作为研究对象，分析城市森林土壤的物理、化学和生物学特性以及物种多样性，建立有效的城市森林土壤健康评价体系，检测评价不同林分下的土壤健康状况。针对不同林分类型对土壤特性的影响，为造林树种的选择、人工林的抚育管理以及为制定城市森林土壤健康管理措施提供理论依据和技术指导。
1.2 国内外研究进展
伴随着全球范围内的水土流失、草地耕地的退化、林地锐减等问题，引发了人们对土壤健康的关注。国内外对于土壤健康定义的阐述较为匮乏且一直与土壤质量的概念交织，外国学者（Roming、Doran等）以及国内很多学者（孙波等，1997；张华等，2001；任天志等，2000；蔡燕飞等，2003；李月娟等，2005）把土壤健康和土壤质量看做同义词交替使用[4-9]。后期在土壤研究过程中，在土壤健康的定义里强调了土壤生命体的健康，土壤健康侧重于土壤的动态变化，土壤质量侧重于土壤本质的静态的属性，生态系统健康的角度看，土壤质量则可以看作土壤健康的一种表现形式[10-11]。但到目前为止各国学者对于土壤健康的认识并没有统一。当前，各国对土壤的研究侧重于农业耕地、林地土壤质量评价的较多而对于城市森林土壤健康的研究却很少。
国内学者结合森林土壤服务功能和作用，将森林土壤促进森林植被生产以及文护森林生态系统功能的能力定义为森林土壤健康[12]。城市森林土壤健康评价的研究包含对城市森林功能的研究和对城市森林土壤特征的研究。通常情况下土壤健康评价指标可以分为三大类：物理性指标、化学性指标、生物学性指标。物理性指标包括土壤质地、有效水分、粒径分布、通气性、田间持水量、水稳性团聚体等；化学性指标包括土壤有机质、PH值、全氮、有效磷、阳离子交换量、速效钾等；生物性指标研究起步较晚包括土壤酶活性、微生物生物量、微生物生物活性、微生物种群及数量等。构建土壤健康评价体系需要4个土壤的功能性指标：植物生长潜力(vegetation growth capacity，VGC)、养分有效性(nutrient availability，NA)、根系适宜性(root suitability，RS)以及水分有效性(water availability，WA)[13]。植物生长潜力与落叶物层厚度和物种多样性有关；养分有效性与土壤批pH值、全氮、有机质含量、有效磷、磷酸酶活性、速效钾、阳离子交换量有关；根系适宜性与土壤有机质含量、容量、土层厚度、粘粒含量有关；水分有效性与土层厚度、容量、腐殖质层厚度、枯落物层厚度有关。黄宇等（2004）对不同人工林生态系统林地土壤质量评价的研究表明，不同林地生态系统对于土壤的物理、化学、生物学性状的影响不同，土壤的理化性质和生物学性质与土壤有机质、微生物生物量和阳离子交换量之间有相关性，可用作研究林地土壤质量的指示[14]。耿玉清等（2006）对北京八达岭地区森林土壤理化特征及健康指数研究中表明，华北落叶松林和油松纯林森林土壤健康指数高于灌丛植被土壤健康指数的原因是灌丛植被下的枯落物层薄、土层厚度薄，很难发挥枯落物层的作用，枯落物是城市森林生态系统养分循环中的重要因子，是衡量森林健康水源涵养功能的重要指标[13]。李淑芬等（2008）对苏北低山丘陵典型性森林土壤健康的研究中表明该区域不同林分下土壤健康状况差异较大，这与该地区的刺槐林和侧柏林皆是人工纯林有关系，纯林的物种多样性低，因此对应林分下的土壤健康指数较低[15]。任丽娜等（2010）对华北土石山区人工林土壤健康评价研究中表明，不同林分类型对土壤的理化特性和生物学特性有明显影响，运用层次分析法评价不同林分下的森林土壤健康情况，其结果按高低顺序依次为：落叶松与白桦混交林>油松与落叶松混交林>落叶松纯林>油松纯林[12]。
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