商业速生林施肥管理与林场环境富营养化的探讨
摘要
关键词
林业 土壤肥量 生态保护 环境保护 可持续发展
正文
一、前言
A公司（中国）是一家以纸业闻名的企业，也是人工林种植规模最大的浆纸企业。企业深知资源与生态保护的重要意义，在公司不断发展壮大的过程中，不断的将林浆纸一体化“绿色造纸”理念付诸实践，践行“可持续发展”的承诺。
本次的监测项目持续接近3年时间，从2016年下半年至2019年上半年。我院，接受了A公司的委托，为了帮助A公司林业更好的管理林场活动对林地水质及土壤富营养化产生的影响。
本监测项目共涉及5个林地（不方便透露名称），分别是1号林、2号林、3号林、4号林、5号林，在过去的3年内，我们对每个林场进行了6次采样监测。其中1号林位于北纬：23°46′24.36″，东经：113°08′59.12″附近；2号林位于北纬：24°19′30.10″，东经：113°08′53.52″附近；3号林位于北纬：24°39′32.42″，东经：113°28′43.35″附近；4号林位于北纬：22°05′33.20″，东经：112°42′33.02″附近；5号林位于北纬：24°19′12.26″，东经：114°44′49.29″附近。
二、检测方法简介
我们选取了以下几个关于水体和土壤富营养化的指标，
土壤：有机质、pH值、全磷、有效磷、全钾、有效钾（速效钾）、全氮、有效氮（水解性氮）；
水质：pH值、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮、硝酸盐氮（硝氮）、总磷、总钾。
监测 类型 | 监测 因子 | 监测方法 | 标准编号 | 检出限 | 设备名称 /型号 |
地表水 | pH值 | 水质 pH值的测定 玻璃电极法 | GB/T 6920-1986 | 0.01 （无量纲） | pH计/ S20 |
五日生化需氧量（BOD5） | 水质 五日生化需氧量（BOD5）的测定 稀释与接种法 | HJ 505-2009 | 0.5mg/L | 溶解氧测定仪/ YSI 5000 | |
氨氮 | 水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法 | HJ 535-2009 | 0.025mg/L | 紫外可见光谱仪/Cary5000 | |
硝酸盐氮 （硝氮） | 水质 无机阴离子（F¯、Cl¯、NO2¯、Br¯、NO3¯、PO4 ³¯、 SO₃²¯、SO4²¯）的测定 离子色谱法（发布稿） | HJ 84-2016 | 0.004mg/L | 离子色谱仪/ICS1100 | |
总磷 | 水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法 | GB/T 11893-1989 | 0.01mg/L | 紫外可见光谱仪/Cary5000 | |
总钾 | 水质 65种元素的测定 电感耦合等离子体质谱法 | HJ 700-2014 | 4.50μg/L | 电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS)/7900 | |
土壤 | pH值 | 土壤中pH值的测定 | NY/T 1377-2007 | 0.01 （无量纲） | pH计/Seven Easy |
有机质 | 土壤检测 第6部分：土壤有机质的测定 | NY/T 1121.6-2006 | —— | 电子天平/ML204 | |
全磷 | 土壤 总磷的测定 碱熔-钼锑抗分光光度法 | HJ 632-2011 | 10.0 mg/kg | 紫外可见光谱仪/Cary5000 | |
有效磷 | 土壤检测 第7部分：土壤有效磷的测定 （钼锑抗比色法） | NY/T 1121.7-2014 | 0.5mg/kg | 紫外可见光谱仪/Cary5000 | |
全钾 | 土壤全钾测定法 （原子吸收分光光度法） | NY/T 87-1988 | 0.01% | 原子吸收光谱仪/ iCE3500 | |
有效钾 （速效钾） | 土壤速效钾和缓效钾含量的测定 （原子吸收分光光度法） | NY/T 889-2004 | 1.1 mg/kg | 原子吸收光谱仪/ iCE3500 | |
全氮 | 土壤质量 全氮的测定 （凯氏法） | HJ 717-2014 | 48mg/kg | —— | |
有效氮 （水解性氮） | 森林土壤氮的测定 （碱解-扩散法） | LY/T 1228-2015 | —— | 酸式滴定管 |
三、监测数据汇总与统计（剔除异常与无效数据）
合计进行了6次林场的土壤和林场河流的环境监测，时间分别为：2016年12月、2017年03月、2017年10月、2018年03月、2018年09月、2019年03月。经过剔除无效及异常数据，各大林场的指标统计均值如下：
土壤均值 | ||||||||
pH （无量纲） | 有机质(g/kg) | 全磷(mg/kg) | 有效磷(mg/kg) | 全钾(mg/kg) | 有效钾 (速效钾) (mg/kg) | 全氮(mg/kg) | 有效氮 (水解性氮) (mg/kg) | |
1号林场 | 4.60 | 25.44 | 362.00 | 16.40 | 1.63×104 | 58.67 | 7.62×102 | 126.04 |
2号林场 | 4.74 | 24.12 | 370.64 | 17.31 | 1.54×104 | 38.85 | 10.54×102 | 121.29 |
3号林场 | 4.69 | 21.21 | 308.05 | 10.84 | 2.38×104 | 37.38 | 11.21×102 | 176.46 |
4号林场 | 4.73 | 21.29 | 312.94 | 14.74 | 0.73×104 | 33.82 | 8.03×102 | 163.88 |
5号林场 | 4.64 | 20.12 | 278.05 | 13.39 | 1.77×104 | 40.58 | 9.55×102 | 133.26 |
水均值 | ||||||
pH （无量纲） | 五日生化需氧量(mg/L) | 氨氮 (mg/L) | 磷 (mg/L) | 硝酸盐氮(mg/L) | 钾 (mg/L) | |
1号林场 | 6.55 | 3.95 | 0.61 | 0.97 | 0.82 | 4.70 |
2号林场 | 7.73 | 8.41 | 0.65 | 0.29 | 0.97 | 1.38 |
3号林场 | 7.27 | 5.68 | 0.41 | 0.49 | 1.78 | 1.48 |
4号林场 | 6.39 | 14.11 | 0.87 | 0.23 | 1.15 | 3.62 |
5号林场 | 7.48 | 4.17 | 0.19 | 0.15 | 0.44 | 1.55 |
四、数据结果分析
1、土壤
1）由于国家以及行业对林地土壤肥力等相关指标没有直接对应的标准要求，因此所有的监测数据只能用于企业内部自己监控使用。
2）企业在5大林场中，主要是以桉树为主要的树种进行植育，从这3年来的监测数据汇总来看，5大林场的肥力经过正确的施肥培育，土壤肥力基本可以维持可持续发展的要求，个别地区需要小范围的施肥调整。
3）1号林场的土壤pH值相对偏高；有机质、全磷、有效磷、全钾、有效氮等数值相较其他林场相对偏低；在所有的林场中1号林场的土壤肥力应该是最弱的。
4）3号林场的全磷含量与其他林场均值的相近，但是有效磷水平低于其他林场均值；全钾的水平的高于其他林场均值，但是有效钾的水平与其他林场均值相近；因此可以看出3号林场的磷肥和钾肥，在转化率上是低于其他林场的。
5）4号林场的有效钾的含量是远远高于的其他林场的均值水平，而全钾的含量与其他林场的均值水平相近，钾肥的转换率是远远高于其他林场，有可能是相关的采样点刚好位于施肥点附近。
6）除去1号林场，其他林场的全氮含量和有效氮含量均值都相近，说明在土壤的培育中氮肥的施加和转换都非常好。
2、水资源
1）地表水体的质量，国家有《GB 3838-2002 地表水环境质量标准》，林场地表水的质量可以参照此标准进行评级；不过硝酸盐氮和钾的参数指标，不在标准评价范围之列；
2）从水体的整体检测项目均值来看，水体有“富营养化”的情况；但是从单次检测的结果来比较，水体的“富营养化”并不是一个稳定状态，水体的污染情况可以控制。
3）1号林场，地表水质磷超标，其他指标可以达到III类水体；
2号林场，五日生化需氧量只能达到V类，其他指标可以达到IV类水体；
3号林场，指标可以达到IV类水体；
4号林场粤西林场的台山端芬镇，五日生化需氧量项目超标比较多；
粤东林场的龙川紫市镇，除了磷超标，其他指标可以达到II类水质。
四、结论与建议
1.土壤结论
从整体来看，5大林场的土壤肥力还是保持的不错了，除了1号林场的需要加强施肥管理和土壤培育工作，5大林场的土壤质量还是保持了可持续耕种的要求。考虑到5大林场均是以桉树为主要的栽种品种，那么可以说，只要科学合理的安排桉树的种植，已经合理的对土壤肥力进行培育，林场是可以实现可持续发展的目标。
2.水质结论
参照国家地表水环境质量标准，部分抽样点监测数据达到II类水质（饮水水标准），也有区域为V类用水（农业及景观用水标准），差异较大，这可能是因为受样地地区局部小气候降水影响，降雨量和水流中含泥量影响了水中物质的含量，只要通过科学、合理的施肥管理，水质质量可以得到很好改善。
3.建议
1、科学的利用环境监测数据指导林地管理。利用每一次的监测数据，掌握土地肥力的实际情况，科学的调配出下一次土壤需要土壤培育的施肥量和施肥种类，一方面可以有效的节约宝贵的化肥资源，一方面也可以有效的避免不必要的水体污染。
2、科学的设置采样点，使监测数据更具可比性。根据实际的土壤施肥培育的情况和该林场水源位置的情况，科学的设置固定采样点，使监测数据更具可比性，科学的利用环境监测数据指导林地管理，能更好的指导林场土壤培育和水质的保护工作。
参考文献：
[1] 国松孝男;贾若愚.利用土壤生态系保护水质(Ⅱ)—利用林地、草地、旱田净化水质[J].国外环境科学技术,1983,(03):9-21.
[2] 陈婷敬;刘俊辉;兰杨胜;何永升;袁政.土壤肥料与未来的林业发展[J].绿色科技,2016,(21):85-87.DOI:10.16663/j.cnki.lskj.2016.21.042
[3] 幸沅初.林业生态修复与环境保护的关系探析[J].黑龙江环境通报,2023,36(05):124-126.
[4] 和勤.以生态环境保护为前提促进林业经济平稳发展[J].中国林业产业,2023,(03):44-45.
作者简介
姓名：白帆
性别：男
民族：汉
籍贯：重庆
职称：工程师
学历：本科
研究方向：建材与环境
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