永新縣退耕還林對土壤養(yǎng)分含量及其垂直分布的影響

劉向陽 劉小平

（江西省永新縣林業(yè)局，江西永新 343400）

退耕還林項(xiàng)目能有效提高土地資源利用率，提高地表植被覆蓋率，增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)功能，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。我國退耕還林工程經(jīng)過了十幾年的發(fā)展，已經(jīng)取得了非常顯著的效果。但是在退耕還林過程中，不同的退耕還林模式會對土壤養(yǎng)分產(chǎn)生不同的影響。筆者對不同退耕還林模式進(jìn)行判斷，并且對加拿大楊以及池衫林等植物對于土壤養(yǎng)分含量及垂直分布的影響進(jìn)行判斷，明確了退耕還林的生態(tài)學(xué)過程，為今后退耕還林工作提供重要的理論基礎(chǔ)。

1 退耕還林對土壤養(yǎng)分含量及其垂直分布的實(shí)證分析

1.1 不同退耕還林模式下表層土壤養(yǎng)分含量的差異 在不同的退耕還林模式下，土壤的氨態(tài)氮、有效磷、速效鉀等養(yǎng)分含量及垂直變化分布情況存在較大差異。

根據(jù)調(diào)查研究結(jié)果顯示，退耕種植加拿大楊后，表土中的有機(jī)質(zhì)含量分?jǐn)?shù)為（29.25±19.93）g/kg，速效鉀質(zhì)量（21.12±11.27）mg/L濃度均最低，而氨態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)（111.60±13.82）mg/kg則最高。有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)（13.710±1.42）mg/kg。具體如表1所示。退耕還林后的池衫林表層土壤有機(jī)質(zhì)含量均低于水稻田的土壤有機(jī)質(zhì)含量。同時加拿大楊林和池杉林壤中有機(jī)質(zhì)和有效磷以及速效鉀含量均隨著土層深度的增加而下降。水稻田土壤中有機(jī)質(zhì)含量和有效磷含量會隨著土壤的深度增加而降低[1]。

表1 水稻田、加拿大楊和池杉林表層土壤養(yǎng)分含量

由此可見在退耕還林后，在種植了加拿大楊的模式下由于土壤內(nèi)部的通氣狀況發(fā)生了改變，提高了土壤內(nèi)的氧化狀態(tài)，能快速釋放土壤的養(yǎng)分，所以土壤中的有效磷和速效鉀含量會持續(xù)上升。但是在退耕種植的模式下，由于土壤中含水量更高，甚至?xí)斐裳退臓顟B(tài)，導(dǎo)致土壤中的有機(jī)質(zhì)無法分解，所以加劇了土壤氨化，這樣的退耕還林模式也會導(dǎo)致土壤氨態(tài)氮以及有機(jī)質(zhì)含量快速提高，而速效鉀易于淋溶，所以會呈現(xiàn)出非常明顯的垂直分布特征。在退耕還林之后，人工造林的土壤養(yǎng)分含量要比自然磷的土壤養(yǎng)分含量更高。但是人工造林的土壤極易出現(xiàn)酸化傾向。土壤養(yǎng)分的垂直分布情況可以總結(jié)為，在人工造林的土壤表層中，養(yǎng)分會隨著土壤深度加深，而呈現(xiàn)出先降低后增加的變化趨勢，但是在自然林中，土壤養(yǎng)分會隨著深度加深，而呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢。并且人造林中土壤的有機(jī)碳含量會少于自然林，人工造林的恢復(fù)方式要比自然林的恢復(fù)方式效率更高，更能促進(jìn)土壤全氮全磷及全展的累積。

1.2 土壤養(yǎng)分含量的垂直分布 退耕還林種植加拿大楊的土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)能夠隨著土層深度的增加而下降，并且呈現(xiàn)出明顯的垂直分布格局。在0～20 cm土層中，加拿大楊土壤的有機(jī)質(zhì)含量分?jǐn)?shù)會高于20～40 cm土層中的有機(jī)質(zhì)含量分?jǐn)?shù)，并且20～40 cm土層中的有機(jī)質(zhì)含量數(shù)要高于40～60 cm土層中的有機(jī)質(zhì)含量。

由此可見在退耕還林之后，通過種植加拿大楊能夠促進(jìn)土壤中的養(yǎng)分隨著土層的深度增加而不斷下降。加拿大楊土壤中的有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)也會隨著土層深度的變化而變化，他們之間呈負(fù)相關(guān)。水稻田土層中的有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的差異會明顯增加。在0～20 cm土層中，有效磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會顯著高出80～100 cm土層中的有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)。而在池衫林土壤中，有效磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)先降低后升高，并且在20～40 cm土層中屬于最低值，之后逐漸上升。在40 cm以下各土層中的有效磷含量均高于20 cm土層中的有效磷含量。

2 退耕還林對土壤養(yǎng)分含量及其垂直分布的影響

2.1 退耕還林對土壤有機(jī)質(zhì)的含量產(chǎn)生的影響 要想評價土壤的質(zhì)量，必須要對土壤中的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行判斷。土壤中的有機(jī)質(zhì)不僅能促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，而且還能有效增加土壤的透水性和通氣性，提高土壤的緩沖性，增加土壤的肥力。通過退耕還林能增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量，還能提高土壤中的碳含量，在植被恢復(fù)后可以增加土壤中的有機(jī)質(zhì)。在不同退耕還林模式下土壤中的有機(jī)質(zhì)含量會存在明顯差異。

種植加拿大楊對于土壤表層的有機(jī)質(zhì)含量會造成負(fù)面影響，因?yàn)榧幽么髼顦鋵儆谲涢熑~樹種，所以加拿大楊的分解速率比較高。另外加拿大楊樹的生長狀態(tài)非常迅猛，對于土壤中的養(yǎng)分含量吸收較高，所以在退耕還林如果為了提高土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，則不適合種植加拿大楊。

2.2 退耕還林對土壤中養(yǎng)分含量的影響 針對加拿大楊和池杉林地表層土中土壤養(yǎng)分含量績效分析，經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)速效鉀和有效磷的含量要少于退耕還林之前表層土的含量，并且氨態(tài)氮的含量要明顯高出退耕還林之前土壤表層土的氨態(tài)氮含量。這一現(xiàn)象證明退耕還林能促進(jìn)土壤中的速效鉀和有機(jī)磷含量的提升，最主要的原因在于通過退耕還林模式能改變土地利用的方式，避免了肥力的施放，所以土地中的速效鉀和有效磷能夠明顯提升。由于不同的植物的養(yǎng)分改善情況存在較大差異，所以對于營養(yǎng)的吸收能力也有較大差異。

通過退耕還林可以有效改善土壤中的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)，并且退耕還林后由于植物的光合能力作用不同，用于吸收養(yǎng)分的能力也不同，所以根系對于養(yǎng)分的吸收與利用效果會存在明顯差異。這些因素綜合在一起能對土壤的養(yǎng)分含量進(jìn)行明顯改善。退耕還林后由于植物對于有效鉀的吸收量增多，導(dǎo)致土壤中的有效鉀含量變低。

2.3 退耕還林對土壤養(yǎng)分垂直分布產(chǎn)生的影響 在退耕還林之前，各土層之中的速效鉀含量沒有出現(xiàn)明顯的垂直分布特征。而經(jīng)過退耕還林之后，加拿大楊與池杉林土壤速效鉀含量呈現(xiàn)出明顯的垂直變化，并且會隨著土壤深度而逐漸削減。這一現(xiàn)象說明，由于植物凋落分解釋放了大量的養(yǎng)分，為森林系統(tǒng)自身的恢復(fù)與生長提供了充足的養(yǎng)分，通過凋落物能實(shí)現(xiàn)植物與土壤之中的養(yǎng)分含量的轉(zhuǎn)移。由于森林地表凋落物能分解為有機(jī)物，并且滲透到土壤的表層，導(dǎo)致土壤表層的有機(jī)質(zhì)含量要明顯高于深層土壤。由于其組成樹種的生物學(xué)特征存在較大差異，所以土壤養(yǎng)分垂直分布的特征有明顯的不同。

3 結(jié)語

不同的退耕還林模式對于土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響存在明顯的差別，這是因?yàn)橥寥乐械挠袡C(jī)質(zhì)含量會極易被植物所吸收，導(dǎo)致土壤中的養(yǎng)分發(fā)生改變。此外，退耕還林能有效降低土壤速效鉀和有效磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，主要原因是退耕還林減少了化肥的施放，所以可以改變土壤中的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)。通過退耕還林能實(shí)現(xiàn)植物與土壤中的養(yǎng)分通過凋落物進(jìn)行自由轉(zhuǎn)移，從而增強(qiáng)了土地養(yǎng)分的循環(huán)，提高了土壤的活力。