人為干擾程度對油松天然林土壤物理性狀的影響

梅路俊

摘要：為分析油松天然林土壤物理性狀在人為干擾下的表現(xiàn)，文章以遼寧省鐵嶺市的油松為研究對象，設(shè)置4種人為干擾程度，即無人為干擾（對照，CK）、輕度干擾、中度干擾、重度干擾，分析不同人為干擾程度對油松天然林土壤物理性狀的影響。結(jié)果顯示，3種人為干擾下的土壤總?cè)葜胤謩e比對照（CK）增加了0.09、0.23、0.3 g·cm-3；0～20 cm的土壤，3種人為干擾下的土壤總孔隙度分別比對照（CK）下降了6.13%、17.78%、28.82%；20～50 cm的土壤，3種人為干擾下的土壤總孔隙度分別比對照（CK）下降了7.63%、14.57%、22.23%。0～20 cm的土壤，3種人為干擾下的土壤最大持水量分別比對照（CK）下降了21.65%、49.26%、51.83%；20～50 cm的土壤，3種人為干擾下的土壤最大持水量分別比對照（CK）下降了26.26%、41.77%、45.56%。0～20 cm的土壤，3種人為干擾下的土壤前30 min入滲率分別比對照（CK）下降了48.15%、65.93%、73.35%。由此得出，相關(guān)部門應(yīng)采取適當(dāng)?shù)娜藶楣芸卮胧訌妼τ退商烊涣值谋Ｗo(hù)。

關(guān)鍵詞：油松天然林；人為干擾；土壤物理性狀

中圖分類號：Q938.1+3

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

油松作為中國特有的樹種之一，具有深根、抗貧瘠、喜光等特性，還有穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)的重要作用，在遼寧省鐵嶺地區(qū)廣泛分布。油松天然林在生長過程中，不同程度的外界干擾會改變油松天然林的土壤性質(zhì)。近年來，國內(nèi)外加強了對土壤特性因子的相關(guān)研究，但關(guān)于人為干擾對油松天然林土壤物理性狀的影響研究還較少。干擾作為森林生態(tài)系統(tǒng)的正常現(xiàn)象，主要分為人為干擾和自然干擾2個方面，其中人為干擾對林分造成的影響往往是負(fù)面的，本研究主要研究不同人為干擾程度對油松天然林土壤物理性狀的影響，以期為油松天然林的保護(hù)提供參考。

1? 材料和方法

1.1? ?試驗地點

試驗在遼寧省鐵嶺市鐵嶺縣紅峰林場進(jìn)行，該區(qū)域位于遼寧省北部，地處東經(jīng)123°27′～125°06′，北緯41°59′～43°29′，屬中溫帶大陸性

季風(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，夏季溫?zé)岫嘤辏杲邓?00 mm，年平均氣溫7.9 ℃，年日照時數(shù)24 444 h[1]。該林場以棕壤土為主，其次為草甸土。試驗地土壤有機(jī)質(zhì)含量1.58%、全氮含量0.89%，速效磷含量13.8 mg·kg-1、速效鉀含量114 mg·kg-1。林場面積3 146.98 hm2，油松為優(yōu)勢樹種，其次有落葉松、刺槐、黑松等。

1.2? ?試驗設(shè)計

試驗于2020年進(jìn)行，以遼寧省鐵嶺市的油松為研究對象，土壤形成的生物氣候條件和立地條件相似，且全部為棕壤土。試驗樣地面積共計

1 600 m2，將其劃分為64個小塊樣地，每個小塊樣地的面積為5 m×5 m，共設(shè)置4種人為干擾程度，即無人為干擾（對照，CK）、輕度干擾、中度干擾、重度干擾，不同干擾程度標(biāo)準(zhǔn)對比見表1。

1.3? ?測定項目與方法

試驗分別于2020年6月16日、9月20日，2022年5月20日、9月30日進(jìn)行采樣，采樣時選擇晴天，且距離上次降雨至少4～5 d，以減少其他環(huán)境因素對油松天然林土壤的影響。每個土壤樣品，并連續(xù)測定土壤容重、孔隙度、持水量；采用浸水法測定土壤孔度和毛管孔度，采用雙環(huán)法測定土壤滲透率。

1.4? ?數(shù)據(jù)處理與分析

使用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并進(jìn)行差異顯著性分析，P＜0.05具有顯著差異[2]。

2? 結(jié)果與分析

2.1? ?油松天然林的土壤容重和孔隙度在不同人為干擾程度下的表現(xiàn)

隨著人為干擾程度的不斷增加，土壤容重也隨之增加，人為輕度干擾、中度干擾、重度干擾的土壤總?cè)葜胤謩e比對照（CK）增加了0.09、0.23、0.3 g·cm-3；土壤孔隙度、非孔隙度、總孔隙度隨著人為干擾程度的不斷增加而下降（表2）。0～20 cm的土壤，人為輕度干擾、中度干擾、重度干擾的土壤孔隙度分別比對照（CK）下降了7.78%、11.53%、29.32%，土壤非孔隙度分別比對照（CK）下降了10.71%、22.00%、24.73%，土壤總孔隙度分別比對照（CK）下降了6.13%、17.78%、28.82%。20～50 cm的土壤，人為輕度干擾、中度干擾、重度干擾下的土壤孔隙度分別比對照（CK）下降了6.02%、22.21%、29.94%，土壤非孔隙度分別比對照（CK）下降了16.49%、69.81%、75.94%，土壤總孔隙度分別比對照（CK）下降了7.63%、14.57%、22.23%。

2.2? ?油松天然林的土壤持水性能在不同人為干擾程度下的表現(xiàn)

隨著人為干擾程度的增加，土壤中的自然含水量、毛管持水量、飽和持水量、有效含水量、最大持水量也隨之下降（表3）。0～20 cm的土壤，人為輕度干擾、中度干擾、重度干擾的土壤自然含水量分別比對照（CK）下降了9.98%、38.38%、45.02%，土壤毛管持水量分別比對照（CK）下降了9.87%、37.40%、32.98%，土壤飽和持水量分別比對照（CK）下降了16.14%、28.80%、49.68%，土壤有效含水量分別比對照（CK）下降了15.65%、32.89%、53.40%，土壤最大持水量分別比對照（CK）下降了21.65%、49.26%、51.83%。20～50 cm的土壤，人為輕度干擾、中度干擾、重度干擾的土壤自然含水量分別比對照（CK）下降了3.74%、34.99%、48.10%，土壤毛管持水量分別比對照（CK）下降了30.31%、44.81%、51.88%，土壤飽和持水量分別比對照（CK）下降了12.51%、28.01%、44.89%，土壤有效含水量分別比對照（CK）下降了18.12%、27.75%、50.11%，土壤最大持水量分別對照（CK）下降了26.26%、41.77%、45.56%。

2.3? ?油松天然林的土壤滲水性能在不同人為干擾程度下的表現(xiàn)隨著人為干擾程度的增加，土壤初滲率、穩(wěn)滲率、飽和導(dǎo)水率、前30 min入滲率隨之下降（表4）。0～20 cm的土壤，人為輕度干擾、中度干擾、重度干擾的土壤初滲率分別比對照（CK）下降了38.74%、51.45%、63.23%，土壤穩(wěn)滲率分別比對照（CK）下降了54.06%、71.63%、84.10%，土壤飽和導(dǎo)水率分別比對照（CK）下降了8.73%、33.33%、51.00%，土壤前30 min入滲率分別比對照（CK）下降了48.15%、65.93%、73.35%。

3? 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果顯示，隨著人為干擾程度的增加，各土層的土壤容重也隨之增加，與無人為干擾（CK）相比，重度干擾的土壤容重增加最大。土壤容重是土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，土壤容重增加，表明土壤有退化趨勢，人為干擾程度的加劇會導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)減少，使土壤質(zhì)量降低。隨著人為干擾程度的加劇，土壤孔隙度、非孔隙度、總孔隙度隨之下降，其中以重度干擾的下降速度最快。3種人為干擾程度下，0～20 cm的土壤孔隙度、非孔隙度、總孔隙度分別比無人為干擾（CK）下降了29.32%、24.73%、28.82%；20～50 cm的土壤孔隙度、非孔隙度、總孔隙度分別比無人為干擾（CK）下降了29.94%、75.94%、22.23%。土壤孔隙度的下降，會導(dǎo)致土壤導(dǎo)水率的下降，說明人為干擾的加劇會降低土壤的蓄水能力以及抗侵蝕能力，降低土壤質(zhì)量，使得土壤環(huán)境惡化。

試驗結(jié)果表明，隨著人為干擾的加劇，土壤自然含水量、毛管持水量、飽和持水量、有效含水量、最大持水量均隨之下降，其中以重度干擾的下降速度最快。3種人為干擾程度下，0～20 cm

的土壤自然含水量、毛管持水量、飽和持水量、有效含水量、最大持水量分別比無人為干擾（CK）下降45.02%、32.98%、49.68%、53.40%、51.83%；

20～50 cm的土壤自然含水量、毛管持水量、飽和持水量、有效含水量、最大持水量分別比無人為干擾（CK）下降48.10%、51.88%、48.89%、50.11%、45.56%。土壤持水供水能力既可以反映土壤團(tuán)聚體和土壤孔隙狀況，還可以反映土壤的顆粒組成。在人為干擾程度加劇的情況下，土壤飽和持水量將降低。人為干擾程度越大，在相同降雨量的情況下越先產(chǎn)生地表徑流，不僅浪費水資源，還會加劇土壤流失，對植物生長發(fā)育也會產(chǎn)生不利影響。土壤的持水性能反映了土壤生態(tài)功能，由此可以說明，人為干擾程度的加劇會影響土壤生態(tài)功能[3]。

隨著人為干擾程度的增加，土壤初滲率、穩(wěn)滲率 、飽和導(dǎo)水率、前30 min入滲率隨之下降，與無人為干擾（CK）相比，重度干擾的土壤初滲率、穩(wěn)滲率、飽和導(dǎo)水率、前30 min入滲率下降速度最快。當(dāng)人為干擾程度加劇時，土壤有機(jī)質(zhì)下降，孔隙堵塞嚴(yán)重，使得土壤初滲率、穩(wěn)滲率、飽和導(dǎo)水率較低，土壤徑流增大，加劇了土壤退化程度。這說明人為干擾程度的增加會影響土壤入滲和吸收能力。因此，我們要加強對油松天然林的保護(hù)，盡可能地減少人為干擾。

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