[发明专利]一种研究森林土壤有机质分解的新方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及森林土壤有机质分解的研究方法，具体涉及一种油松人工林内土壤有机质分解研究技术。

二、背景技术

土壤有机质是森林生态系统生产力构成的重要部分，其分解后能为林木生长提供大量养分，同时还可以影响速效养分的转化速度与数量，进而影响地表植被的生长。因此，关于森林土壤有机质分解机制的研究，备受关注。

我国多以森林凋落物为对象研究森林有机质分解，最常见的研究方法是尼龙网袋法，即利用尼龙网袋(袋的大小为15～600cm²，网孔径为2～10mm)装入一定的有机物(如叶、茎凋落物或纤维纸)，置于土壤表面或埋放在5～10cm深土壤里。此种方法操作简便，但凋落物袋自身便是影响袋中有机物分解的因素之一，其网孔过小影响有机物与自然接触，网孔过大则容易导致凋落物碎片丢失，因而利用该方法研究有机质分解速率误差较大。为使研究手段尽量反映野外条件，以获得接近自然状态的结果，有研究者采用了尼龙纱罩法，但凋落物自身性质的差异仍造成不同研究结果间无可比性。此外，还有学者采用凋落物轮置分解法，即不同地点收集的凋落物在同一地点分解，同一地点收集的凋落物在不同地点分解，但这种方法费时费力，可操作性差。因此，研究既能统一标准，又简便易行的研究方法具有重要意义。

本发明拟将同一树种木材制作成相同规格的小木条，即标准有机物，埋放于不同层次的土壤中，一定时间后取出，测定小木条的分解状况，这是开展长期定位观测森林有机质分解的一种方法。其优点是有机物自身性质统一，无需分解网袋，有机物处于自然分解状态，减少误差，且简单易行，能够广泛应用于森林土壤有机质分解的调查和研究中。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种研究森林土壤有机质分解的新方法，解决了背景技术中森林有机质分解速率测定误差大，缺乏统一标准的研究材料，从而造成研究结果的局域性和无可比性等问题。

一种研究森林土壤有机质分解的新方法，其特征在于：

(1)标准小木条

按照树高大于30m、胸径大于30cm、树龄超过50年、树干直和树结少的原则，选择制作标准小木条的原材料，选用树干的边材部分制作成规格为2.5cm×2.5cm×40cm的标准小木条。并将小木条裁成A段2.5cm×2.5cm×15cm、B段2.5cm×2.5cm×10cm和C段2.5cm×2.5cm×15cm三部分，分别用标签做标记，其中B段作为对照部分，进行初始性质的测定，不埋放；将所有A段和C段小木条进行称重并记录。

(2)“T”形打孔器

“T”形打孔器由竖直中空方形打孔管和横梁手柄两部分组成。竖直中空方形打孔管：采用钢材铸成壁厚4mm、内径2.5cm×2.5cm、高度40cm的中空打孔管，下端口经充分热处理，具有很高的硬度，并在距下端口15cm处用红色油漆做标记，上端与手柄连接。横梁手柄：采用钢材铸成长度30cm，直径2.5cm的实心手柄，将手柄中心焊接在竖直中空方形打孔管上端，在正对手柄焊接点的上端用钢材铸成直径3.5cm、高3cm的圆柱形锤击头。

本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：

(1)将标准小木条横A段或C段置于土壤表面，用“U”形钉(直径3mm，长度为32.5cm的钢丝对折成内径(两腿之间的距离)2.5cm、单腿长度为15cm)固定。

(2)用“T”形打孔器于土壤矿质层挖出2.5cm×2.5cm×15cm规格的方形孔，采用竖置方式将标准小木条A段或C段插入其中，并用难降解彩色小旗做标记。

本方法优点和特色在于：统一了森林有机质分解的研究材料，减少了误差，使不同结果间具有可比性，且操作简便易行，可广泛应用于森林土壤有机质分解调查研究中。

四、具体实施方式

在实际研究调查中，首先需在试验地按照试验需求布设样地，随后在样地内分凋落物层和土壤矿质层两层进行标准小木条的埋放，凋落物层采用横置方式，用“U”形钉(直径3mm，长度为32.5cm的钢丝对折成内径(两腿之间的距离)2.5cm、单腿长度为15cm)将小木条的A段或C段固定；矿质层则采用竖置方式，把土壤表层凋落物去除，手握“T”形打孔器的横梁手柄，用锤子敲打锤击头使打孔器嵌入矿质层土壤至红色标记处，然后将打孔器拔出，从而形成2.5cm×2.5cm×15cm的方形洞，以消除土壤紧实度对木条分解的影响，将标准小木条的A段或C段插入，并在旁边用“U”形钉固定彩色小旗子以作埋放标记。对标准小木条的分解进行长期监测。根据试验地的土壤水分和温度条件确定取样时间，一般约4个月到2年。到达埋放时间后，将小木条取出，对其重量、机械强度、木质素和纤维素含量等理化性质进行测定。将测定结果与未埋放小木条B段的相应性质进行比较，便可获得有机质的分解状况。