不同林齡對油松人工林土壤理化性質(zhì)影響研究

武大軍

(遼寧省阜新蒙古族自治縣林業(yè)發(fā)展服務(wù)中心王府林場，遼寧 阜新 123000)

1 引言

遼西地區(qū)氣候干旱，水資源短缺，土壤貧瘠，地形多以低山丘陵為主，四季多風(fēng)，生態(tài)環(huán)境較為脆弱。因此營林是改善生態(tài)環(huán)境的首選，林木不僅可以凈化空氣，還能保持土壤水分。油松具有耐寒、耐旱、耐貧瘠的特點，在北方干旱地區(qū)栽培面積較廣。近幾十年來，遼西地區(qū)出現(xiàn)大面積的人工油松林生長力衰退、林木生長量降低、各類病蟲害發(fā)生程度加重等問題。為了進一步探索遼西地區(qū)油松人工林地力衰退的原因、提高其地力水平，特以不同林齡的油松工林為對象，研究了各林齡下土壤理化性質(zhì)的變化情況，以期對森林生產(chǎn)力的提升提供理論指導(dǎo)。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)概況

試驗地選擇在遼西地區(qū)阜新市王府林場，地處北緯42°10′和東經(jīng)122°00′之間，屬于內(nèi)蒙古高原和東北遼河平原的中間過渡帶，氣候干旱多風(fēng)，土壤類型主要是棕壤、砂質(zhì)草甸土；平均海拔高度228 m左右，年均日照時數(shù)3100 h左右，年均溫約5.8 ℃，年降水量385 mm，大多分布在6～8月，年蒸發(fā)量超過1600 mm，空氣中的相對濕度年均53.4%；當(dāng)?shù)氐闹脖恢饕獮榫咻^強抗旱能力的榆樹、胡枝子、山里紅、山杏、山楊等。

2.2 試驗方法

在立地條件相同的條件下，選擇林齡分別為幼齡林(15年)、中齡林(25年)、近熟林(35年)和成熟林(45年)四種林齡的油松人工林樣地。在每個樣地內(nèi)分別選擇3塊具有代表性的標準樣地(50 m×50 m)作為每個林齡處理的重復(fù)。選擇無林樣地作為對照，重復(fù)3次，所有處理的林間管理保持一致。

2.3 調(diào)查的方法

在每個樣地內(nèi)按照“S”字形隨機選擇3個樣點，分別取 0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm土層的樣品，帶回實驗室在陰涼處自然風(fēng)干，研磨后過100目篩備用。物理性質(zhì)測量土壤容重、土壤持水量、孔隙度指標變化。化學(xué)性質(zhì)測量有機碳、全氮、全磷指標變化。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同林齡油松人工林林下土壤物理性質(zhì)變化

由表1可知，不同林齡油松人工林處理對土壤物理性質(zhì)有著不同程度的影響。所有林齡土壤容重處理中，同一林齡下處理的土壤容重都隨著土層深度的增加而增加，是由于表層土壤隨著人們經(jīng)常的中耕、施肥等，土壤的密度相對較低，容重小，肥力較高。不同林齡處理的同一土層中，土壤容重隨著林齡的增加而降低。在幼齡林和中齡林處理中，容重都以40～60 cm土層最高，與其它處理間差異項顯著(P<0.05),而在近熟林和成熟林中，各土層間差異性不顯著(P>0.05)；所有林齡土壤持水量處理中，同一林齡下處理的土壤持水量都隨著土層深度的增加而降低，不同林齡處理的同一土層中，土壤持水量隨著林齡的增加而增加；所有林齡總孔隙度處理中，同一林齡下處理的土壤總孔隙度都隨著土層深度的增加而降低。幼齡林和中齡林處理中20～40 cm和40～60 cm土層總孔隙度變化差異性不顯著(P>0.05)，而近熟林和成熟林處理中20～40 cm和40～60 cm土層總孔隙度以20～40 cm較高，與40～60 cm土層總孔隙度差異性顯著(P<0.05)。

綜合土壤容重、土壤持水量、總孔隙度3個主要的土壤物理性質(zhì)變化來看，油松人工林的樹齡達到近成熟林以上時，其土壤的物理指標變化要優(yōu)于其他樹齡的處理。

3.2 不同林齡油松人工林林下土壤化學(xué)性質(zhì)變化

由表2可知，不同林齡油松人工林處理對土壤化學(xué)性質(zhì)有著不同程度的影響。所有林齡有機碳處理中，幼齡林處理的土壤有機碳含量在0～20 cm土層中隨著土層深度增加呈先上升后下降趨勢，其它林齡處理隨著土層深度增加呈逐漸下降趨勢；所有林齡全氮和全磷處理中，同一林齡下處理全氮和全磷都隨土層深度的增加而減少。不同林齡全氮和全磷處理的同一土層中，全氮和全磷含量隨著林齡的增加而增加，以成熟林處理最高。由此可知油松人工林處于成熟林時改善土壤、提高土壤肥力的效果最佳。

表1 不同林齡油松人工林林下土壤物理性質(zhì)變化

表2 不同林齡油松人工林林下土壤化學(xué)性質(zhì)變化

4 結(jié)論

在油松人工林中不同的樹齡處理可對土壤的理化性質(zhì)產(chǎn)生不同程度的影響。相同樹齡的情況下，隨著土層的加深，土壤容重逐漸增加、持水量與孔隙度逐漸降低，而有機碳(除幼齡林外)、全氮、全磷的含量均逐漸降低；在同一土層深度，隨著林齡的增加，土壤的容重逐漸降低，土壤持水量和總均孔隙度逐漸增加，有機碳、全氮、全磷逐漸增加，都以成熟林(45a)最大。由此可知，油松人工林在達到成熟林時改善土壤理化性質(zhì)的效果最佳，土壤的綜合肥力水平最高。