专利名称：一种研究森林土壤有机质分解的新方法
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。
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 IOmm)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 IOcm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。
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:(I)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2.5cmX2.5cmX40cm的标准小木条。并将小木条裁成A段2.5cmX2.5cmX 15cm、B段2.5cmX2.5cmX IOcm和C段
2.5cmX2.5cmX 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4_、内径2.5cmX2.5cm、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:(I)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2.5cmX2.5cmX 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。
具体实施例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2.5cmX2.5cmX 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。
权利要求
1.一种标准小木条，用统一规格的木材制成，其特征是:将标准小木条埋放到森林土壤中，一段时间后取出，测定其理化性质，通过比较埋放前后的理化性质变化，可了解有机质的分解状况。
2.根据权利要求1所述的标准小木条，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2.5cmX2.5cmX 40cm的标准小木条，并将小木条裁成A段2.5cmX2.5cmX15cm、B段2.5cmX2.5cmX IOcm和C段2.5cmX2.5cmX 15cm三部分，分别用标签做标记,其中B段作为对照，进行初始性质的测定，不埋放，将所有A段和C段小木条进行称重和记录，然后埋放。
3.—种“T”形打孔器，主要由竖直中空方形打孔管和横梁手柄两部分组成，其特征是:能够在森林土壤中打出2.5cmX2.5cmX 15cm的方形孔，以便插入根据权利要求2所述的标准小木条A段或C段。
4.根据权利要求3所述的“T”形打孔器，竖直中空方形打孔管采用钢材铸成壁厚4mm、内径2.5cm X 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。
全文摘要
本发明主要涉及一种研究森林土壤有机质分解的新方法，属于森林土壤有机质分解研究技术。传统研究大多以森林凋落物为材料，因凋落物性质存在差异，导致研究结果可比性差。本发明的方法解决了以往森林土壤有机质分解速率测定误差大利缺乏统一标准的研究材料，从而造成研究结果的局域性等问题。其特点是在不同试验区采用同一树种木材制作成规格为2.5cm×2.5cm×15cm的标准小木条，用“U”型钉固定小木条于土壤表层，用“T”型打孔器挖出方形孔，将小木条插入其中，是开展长期定位观测森林有机质分解的一种方法。本发明在森林有机质分解研究中统一了研究材料，减少了误差，使不同结果间具有可比性，且简单易行，能广泛应用于森林土壤有机质分解研究中。
文档编号G01N33/24GK103149343SQ20131006077
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月27日 优先权日2013年2月27日
发明者刘勇, 王巍伟, 李国雷, 陈晓, 孙巧玉, 张硕, 许飞 申请人:北京林业大学