6種經(jīng)營(yíng)模式的木荷南方紅豆杉次生林土壤理化性質(zhì)

曾思齊，劉發(fā)林

（中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

6種經(jīng)營(yíng)模式的木荷南方紅豆杉次生林土壤理化性質(zhì)

曾思齊，劉發(fā)林

（中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

以木荷和南方紅豆杉次生林為例，實(shí)施 6種經(jīng)營(yíng)模式，分經(jīng)營(yíng)模式實(shí)施技術(shù)措施，并對(duì)經(jīng)營(yíng)效果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明：6種次生林經(jīng)營(yíng)模式林地土壤的容重、毛管孔隙度、最大持水量及田間持水量差異不顯著，但非毛管孔隙度差異明顯；6種經(jīng)營(yíng)模式林地的土壤有機(jī)質(zhì)含量都偏高，有效P、全P和全N含量均較低，速效K含量在85.75～155.23 mg/kg之間變動(dòng)；相同經(jīng)營(yíng)模式林地不同土壤層次的化學(xué)性質(zhì)差異大，隨著土壤層次的加深，pH值隨之增加，其它化學(xué)指標(biāo)值呈隨土層加深而下降的規(guī)律。

木荷；南方紅豆杉；次生林；森林經(jīng)營(yíng)模式；土壤理化性質(zhì)

次生林是中國(guó)森林資源的主體，次生林經(jīng)營(yíng)技術(shù)已成為目前研究的熱點(diǎn)之一[1-4]。森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)是一個(gè)長(zhǎng)期而復(fù)雜的系統(tǒng)工程。因培育目標(biāo)不同，相同森林經(jīng)營(yíng)類型的經(jīng)營(yíng)措施不同，必須把森林自然、經(jīng)濟(jì)和功能分類有機(jī)結(jié)合，建立森林經(jīng)營(yíng)技術(shù)體系。經(jīng)營(yíng)模式是基于經(jīng)營(yíng)類型，依據(jù)不同立地、不同經(jīng)營(yíng)水平、經(jīng)營(yíng)技術(shù)和配套措施等標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定經(jīng)營(yíng)類型[5-6]。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)經(jīng)營(yíng)模式研究不少，但對(duì)經(jīng)營(yíng)模式的經(jīng)營(yíng)效果研究未見(jiàn)報(bào)道[7]。以青石岡林場(chǎng)木荷和南方紅豆杉次生林為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了6種經(jīng)營(yíng)模式，并分別調(diào)查技術(shù)實(shí)施前后次生林土壤理化性質(zhì)，對(duì)經(jīng)營(yíng)效果進(jìn)行比較，為木荷南方紅豆杉次生林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)設(shè)在炎陵青石岡林場(chǎng)，位于東經(jīng)113°34′45" ～ 114°07′15″， 北 緯 26°03′03" ～26°38′30"。林場(chǎng)屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，中山地貌，以花崗巖為主，次生群落主要樹(shù)種有木荷Schima superb、青岡櫟 Cyclobalanopsisi glauca、楓香Liquidambar formosana等鄉(xiāng)土樹(shù)種，南方紅豆杉Taxus mairei、南方鐵杉Tsuga chinensis var.tchekiangensis、資源冷杉Abies ziyuanensis等在林場(chǎng)內(nèi)野生分布。

2 材料與方法

2.1 經(jīng)營(yíng)模式設(shè)計(jì)

通過(guò)實(shí)地調(diào)查木荷與南方紅豆杉混交林的現(xiàn)狀，結(jié)合經(jīng)營(yíng)單位的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，共設(shè)計(jì)了6種次生林的經(jīng)營(yíng)模式（見(jiàn)表1），不同經(jīng)營(yíng)模式分別選擇恰當(dāng)?shù)慕?jīng)營(yíng)對(duì)象，然后制定合理的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，最后輔以相應(yīng)的經(jīng)營(yíng)措施。

2.2 研究方法

按6種經(jīng)營(yíng)模式設(shè)置樣地，各模式3次重復(fù)，合計(jì)18個(gè)樣地（見(jiàn)表2）。每個(gè)樣地內(nèi)隨機(jī)布設(shè)5個(gè)剖面進(jìn)行土壤采樣。2010年秋實(shí)施撫育和采育，2010年冬實(shí)施補(bǔ)植、改良增效、珍貴樹(shù)種引進(jìn)，土壤理化性質(zhì)調(diào)查于2010年7月和2013年7月進(jìn)行。土壤容重、持水量、孔隙度等用環(huán)刀1次取樣連續(xù)測(cè)定，有機(jī)質(zhì)、pH值、水解N、全N、速效P、全P、速效K、全K分別采用重鉻酸鉀氧化法、電位法堿解擴(kuò)散法、半微量開(kāi)氏法、NH4F-HCl-鉬銻抗比色法、鉬藍(lán)比色法、中性NH4OAc浸提火焰光度法、NaOH熔融火焰光度法測(cè)定[8]。

表1 木荷-南方紅豆杉次生林經(jīng)營(yíng)模式Table1 Management patterns of Schima superba and Taxus mairei secondary forest

表2 樣地概況Table 2 Plots summary

3 結(jié)果與分析

3.1 6種經(jīng)營(yíng)模式土壤物理性質(zhì)變化規(guī)律

土壤物理性質(zhì)與土壤的類型、顆粒大小及比例、團(tuán)聚體數(shù)量、斥水性等因素有關(guān)[9]。木荷南方紅豆杉次生林6種經(jīng)營(yíng)模式的土壤物理性質(zhì)變化如表3所示。

表3 6種經(jīng)營(yíng)模式林分的土壤物理性質(zhì)Table 3 Soil physical properties in six management pattern stands

如表3所示，土壤容重依次為FJ＞ZG＞GL＞CY＞FY＞BZ；土壤總孔隙度依次為BZ＞FY＞GL＞FJ＞ZG＞CY；毛管孔隙度依次為ZG＞FJ＞GL＞CY＞FY＞BZ；非毛管孔隙度依次為BZ＞FY＞CY＞GL＞FJ＞ZG；最大持水量依次為BZ＞CY＞FY＞GL＞ZG＞FJ；田間持水量依次為ZG＞BZ＞GL＞CY＞FJ＞FY。結(jié)果表明：除非毛管孔隙度差異顯著外，6種經(jīng)營(yíng)模式林地土壤的容重、總孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量及田間持水量變化差異很小。

3.2 6種經(jīng)營(yíng)模式土壤化學(xué)性質(zhì)變化規(guī)律

6種經(jīng)營(yíng)模式0～15、16～30、31～45、46～60 cm層次土壤化學(xué)性質(zhì)測(cè)定結(jié)果如表4所示。0～15 cm層土壤化學(xué)性質(zhì)差異最大，故以0～15 cm為例進(jìn)行分析。從表4可知：

（1）不同經(jīng)營(yíng)模式之間：pH值變化不顯著；林分混交度越大，土壤有機(jī)質(zhì)越高，其中土壤有機(jī)質(zhì)含量以采育結(jié)合模式林分最高，因?yàn)榱址植煞ズ罅值氐乇砹粲写罅坎煞ナＳ辔?，從而增加林地有機(jī)質(zhì)含量；林地土壤的全N含量較低，變化幅度介于0.61～1.14 g/kg之間，土壤全N、水解N、全P的含量均以采育結(jié)合模式林分最高，其他5種經(jīng)營(yíng)模式之間變化較小，然而土壤有效P的含量以改良增效模式林分最高。根據(jù)有關(guān)學(xué)者研究結(jié)論，主要原因是與弱酸性土壤有關(guān)。有研究結(jié)論表明，一般林地表層土壤的全P含量介于0.5～2.5 g/kg之間變動(dòng)，若土壤pH小于5，活性鋁、活性鐵就可以與土壤中的磷酸發(fā)生反應(yīng)，從而引起磷元素很難被吸收，故導(dǎo)致土壤中有效P的含量相對(duì)偏低[10]。速效K和全K含量分別在85.75～155.23 mg/kg、12.75～22.14 g/kg間變化，土壤全K含量以撫育模式林分最高，但土壤速效K含量以補(bǔ)植模式林分最高。

表4 6種經(jīng)營(yíng)模式林分土壤化學(xué)性質(zhì)Table 4 Chemical properties of six management pattern stands soil

（2）同一經(jīng)營(yíng)模式之間：不同土壤層次主要化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)差異比較明顯。除pH值隨土壤層次增深而增加的特點(diǎn)外，其他化學(xué)指標(biāo)的測(cè)量值均隨土壤層次加深而逐漸下降，但有機(jī)質(zhì)、水解N的含量下降最顯著。

4 結(jié) 論

（1）以木荷南方紅豆杉次生林為例，設(shè)計(jì)珍貴樹(shù)種引種、撫育、改良增效、補(bǔ)植、采育結(jié)合、封禁等6種經(jīng)營(yíng)模式，并且分經(jīng)營(yíng)模式實(shí)施經(jīng)營(yíng)技術(shù)。

（2）除非毛管孔隙度外，6種經(jīng)營(yíng)模式土壤毛管孔隙度、土壤容重、田間持水量和最大持水量差異不顯著。

（3）不同經(jīng)營(yíng)模式土壤有機(jī)質(zhì)含量均較高，全N含量、全P和有效P含量較低，其中土壤全P、有效P最高的分別是采育結(jié)合、改良增效模式林分，速效K含量在85.75～155.23 mg/kg間變動(dòng)。相同經(jīng)營(yíng)模式不同土壤層次化學(xué)性質(zhì)差異比較顯著，隨土壤層次加深，pH值逐漸增大，而其他指標(biāo)值呈隨土層加深而下降的規(guī)律，其中有機(jī)質(zhì)、水解N下降幅度最明顯。

（4）因時(shí)間限制，其一、只調(diào)查與測(cè)定經(jīng)營(yíng)前后土壤理化性質(zhì)，未能連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)6種經(jīng)營(yíng)模式土壤理化性質(zhì)的變化；其二、只以木荷-南方紅豆杉次生林為例進(jìn)行研究，而木荷-楠木、木荷-馬尾松、木荷-楓香、木荷-青稠等次生林的經(jīng)營(yíng)模式有待進(jìn)一步研究，也是今后的研究方向及研究重點(diǎn)。

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[2] 鄧華鋒.中國(guó)森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)管理研究[M]. 北京：科學(xué)出版社，2008.

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Soil physical and chemical properties of Schima superba and Taxus mairei secondary forest with six management patterns

ZENG Si-qi, LIU Fa-lin
(Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

By Taking Schima superba and Taxus mairei secondary forest for the example, six management patterns were designed,the different technical measures corresponding to the six patterns were implementated and the management effects were studied. The results show that the soil density, capillary porosity, maximum water-holding capacity and fi eld capacity had no obviously differences among the six management patterns, while the non-capillary porosity had signif i cantly differences among the six management patterns;The contents of organic matters in the soil were relatively high, but that of the available P, total P and total N were relatively low;The available K contents were changed between 85.75 and 155.23 mg/kg; the chemical properties in the same management pattern of different soil layers changed greatly. The pH valves of the soil increased with the soil depth, but the values of other indexes decreased with the soil depth.

Schima superb; Taxus mairei; secondary forest; forest management pattern; soil physical and chemical properties

S714.2

A

1673-923X(2014)07-0009-03

2014-03-10

湖南省教育廳項(xiàng)目：“木荷天然次生林競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)規(guī)律研究”（13C1155）；國(guó)家林業(yè)公益性行業(yè)專項(xiàng)“南方集體林區(qū)次生林撫育間伐與高效利用技術(shù)研究”（201004032）

曾思齊（1957-），男，湖南新化人，教授，博士，主要從事森林經(jīng)理教學(xué)與科研工作；E-mail：zengsiqi@21cn.com

[本文編校：謝榮秀]