金沙江干熱河谷人工林不同林分結(jié)構(gòu)對(duì)林地土壤肥力影響的初步研究

劉兵豹等

摘要：對(duì)干熱河谷人工林不同林分結(jié)構(gòu)下土壤營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：新銀合歡、山毛豆純林、新銀合歡、山毛豆與赤桉的混交林分對(duì)提高林地土壤的肥力效果顯著，赤桉純林較差。但山毛豆在本區(qū)自然壽命短，無(wú)自然更新能力，不宜營(yíng)造純林，只能作為相思類(lèi)喬木的混交樹(shù)種，而赤桉則宜與新銀合歡混交。

關(guān)鍵詞：干熱河谷；人工林；土壤肥力影響

中圖分類(lèi)號(hào)： F326.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 16749944（2015）06011303

1 引言

土壤肥力包括自然肥力、人工肥力和二者相結(jié)合形成的經(jīng)濟(jì)肥力。土壤的自然肥力是由土壤母質(zhì)、氣候、生物、地形等自然因素作用下形成的土壤肥力，自然肥力是自然再生產(chǎn)過(guò)程的產(chǎn)物，是土地生產(chǎn)力的基礎(chǔ)。金沙江干熱河谷區(qū)域由于日照時(shí)間長(zhǎng)、熱量豐富、降雨量小、蒸發(fā)量大、植被稀少，水土流失嚴(yán)重，在此種惡劣環(huán)境、氣候條件下形成的土壤，不僅土層淺薄，且自然肥力低下，是我國(guó)西南造林最困難的地區(qū)。為解決該區(qū)造林難題，涼山州經(jīng)多年試驗(yàn)研究，選擇出了一些適宜于本區(qū)荒山綠化的造林樹(shù)種，解決了造林技術(shù)難題。但由于各樹(shù)種生態(tài)、生物學(xué)特性不同，在此種惡劣環(huán)境條件下各樹(shù)種對(duì)土壤自然肥力的影響亦不相同，各樹(shù)種組成的林分通過(guò)一定年限的生長(zhǎng)，林分外觀表現(xiàn)出明顯的差異，故探索不同樹(shù)種組成的林分下土壤自然肥力的變化情況，以預(yù)測(cè)這些樹(shù)種在本區(qū)域發(fā)展的前景對(duì)于今后指導(dǎo)本區(qū)造林對(duì)樹(shù)種的正確選擇，確保造林的持續(xù)成效是十分必要的。

2 試驗(yàn)區(qū)自然概況

試驗(yàn)區(qū)位于涼山州寧南縣葫蘆口，海拔730～850m，年平均氣溫22.2℃，年極值最高溫43℃，極值最低溫5℃，≥10℃年活動(dòng)積溫7000℃以上，全年無(wú)霜；年降雨量850mm左右，年蒸發(fā)量2620mm以上，年降雨90%以上集中于6～11月，相對(duì)濕度57%，素有“火焰山”之稱(chēng)，屬典型金沙江干熱河谷氣候類(lèi)型。

試驗(yàn)區(qū)植被為干熱河谷稀樹(shù)灌叢，主要植物種類(lèi)有余甘子Phyllanthus emblica、黃荊Vitex negundo、車(chē)桑子Dodonaea viscosa、扭黃茅Heteropogon contortus、擬金茅Eulaliopsis binata（Retz） G.E.Hubb等。

在此種氣候、植被條件下發(fā)育之土壤主要為褐土，土層厚度40～50cm，石礫含量54.74%，土壤有機(jī)質(zhì)含量0.48%，全氮0.12%，全磷0.002%，有效性氮6.39mg/100g土，速效磷0.443mg/100g土，速效鉀0.87mg/100g土，土壤十分貧瘠。

3 材料與方法

3.1 試驗(yàn)材料

本次測(cè)試所選擇的林分均為本區(qū)干熱河谷造林樹(shù)種選擇及造林技術(shù)研究中營(yíng)造的相同林齡的人工林。林分類(lèi)型為已通過(guò)試驗(yàn)選擇確定出的適于干熱河谷造林的主要樹(shù)種組成的林分，林分郁閉度0.6（正、負(fù)不大于0.05）。林分類(lèi)型有新銀合歡純林、山毛豆純林，大葉相思純林、臺(tái)灣相思純林、赤桉純林、赤桉與新銀合歡混交林、赤桉與山毛豆混交林。其中山毛豆為灌木型樹(shù)種，其余均為喬木樹(shù)種。

3.2 試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容及方法

3.2.1 試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容

采集各不同林分類(lèi)型的林下土壤、各樹(shù)種的葉片，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)各林分林下土壤的主要養(yǎng)分（有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀）含量進(jìn)行分析，并測(cè)定各樹(shù)種嫩葉、老葉、枯落葉中氮、磷、鉀的含量情況。

3.2.2 研究方法

（1）分析土壤的采集：在相同的海拔段、相同坡向的原造林試驗(yàn)的各樹(shù)種試驗(yàn)林分內(nèi)隨機(jī)區(qū)組設(shè)置3個(gè)采樣樣地，每塊樣地為20m（順坡）×10m（橫坡），在每塊樣地（順坡）中心線(xiàn)上，從下至上，每隔2m確定一取樣點(diǎn)，采用土壤取樣器，取0～40m土層的土樣，將每一樣地各取樣點(diǎn)所取土樣混合放于室內(nèi)避光通風(fēng)處自然風(fēng)干，將風(fēng)干土壤研磨至分析土壤要求，采用四分法多次細(xì)分至每樣品200g土樣，編號(hào)送化驗(yàn)室檢測(cè)土壤的主要養(yǎng)分。對(duì)化驗(yàn)室分析出的各養(yǎng)分采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)進(jìn)行比較分析。

（2）各樹(shù)種分析葉片的采集：?jiǎn)棠緲?shù)在同一海拔線(xiàn)、選擇不同樹(shù)種相同胸徑的生長(zhǎng)正常的標(biāo)準(zhǔn)樣樹(shù)3株，在第一輪側(cè)枝上分別采集上部嫩葉、枝下部老葉，以及在樣樹(shù)下采集自然落葉，送化驗(yàn)室檢測(cè)各樹(shù)種不同葉片的氮、磷、鉀含量。

4 結(jié)果與分析

4.1 不同林分結(jié)構(gòu)下土壤養(yǎng)分含量檢測(cè)結(jié)果分析

不同林分結(jié)構(gòu)下土壤養(yǎng)分含量檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析看出，不同林分結(jié)構(gòu)下能反映土壤養(yǎng)分的主要指標(biāo)中，除土壤中的全磷項(xiàng)差異不顯著，速效磷差異呈顯著水平（F>F0.05）外，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效性氮、速效鉀四項(xiàng)差異均處于極顯著水平（F>F0.01）。

差異比較看出，不同樹(shù)種組成的林分結(jié)構(gòu)對(duì)土壤的有機(jī)質(zhì)、速效鉀的影響變化較大，對(duì)其它項(xiàng)影響相對(duì)較小?？傮w看，在所有結(jié)構(gòu)的林分中，以新銀合歡、山毛豆純林和由新銀合歡、山毛豆與其它樹(shù)種混交的林分對(duì)土壤養(yǎng)分的改善效果較好，而未造林的宜林荒地的主要營(yíng)養(yǎng)元素含量均處于最低水平，其次為赤桉純林林地。

4.2 各樹(shù)種不同葉片營(yíng)養(yǎng)含量分析

通過(guò)對(duì)不同樹(shù)種、不同林分結(jié)構(gòu)下的各樹(shù)種不葉時(shí)期葉養(yǎng)分元素含量的分析（表3），可以看出，不同樹(shù)種養(yǎng)分元素含量是有差異的。在所測(cè)樹(shù)種中，以新銀合歡、山毛豆含量整體較好。同時(shí)亦可看出，赤桉經(jīng)與新銀合歡、山毛豆混交后，與不混交相比，其葉中的氮營(yíng)養(yǎng)元素含量有明顯提高。

5 結(jié)論與建議

（1）經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果表明，在金沙江干熱河谷選擇出的幾種主要造林樹(shù)種組成的林分中，不同的林分結(jié)構(gòu)對(duì)提高土壤的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量具有明顯的差異，從總體看，通過(guò)造林，提高植被覆蓋率和質(zhì)量對(duì)本區(qū)的土壤營(yíng)養(yǎng)的改善具有一定的作用。

（2）在參與測(cè)定的新銀合歡、山毛豆、臺(tái)灣相思、大葉相思、赤桉5個(gè)樹(shù)種中，新銀合歡、山毛豆、臺(tái)灣相思、大葉相思四樹(shù)種均屬含羞草科植物（過(guò)去的分類(lèi)為豆科），該科植物大多具有可固氮的根瘤菌。通過(guò)測(cè)定土壤營(yíng)養(yǎng)元素及各樹(shù)種葉片氮、磷、鉀含量結(jié)果表明，新銀合歡、山毛豆、臺(tái)灣相思、大葉相思4樹(shù)種以及由新銀合歡、山毛豆與赤桉混交的林分其林地土壤營(yíng)養(yǎng)均較未造林地和赤桉純林林地有較大提高，而赤桉純林地則相對(duì)較差，表明在干熱河谷特殊立地環(huán)境條件下，宜林荒山營(yíng)造純林宜優(yōu)先選擇具有根瘤菌類(lèi)的樹(shù)種，如選擇赤桉則應(yīng)與具有根瘤菌類(lèi)的樹(shù)種進(jìn)行混交，只有如此，才能保障林地的自然肥力能滿(mǎn)足植物生長(zhǎng)的需要，確保人工林分的穩(wěn)定性。

（3）作為特例，山毛豆雖然具有較好的提高土壤自然肥力的能力，但因其屬短壽命樹(shù)種，自然壽命一般在8年左右，且在本區(qū)干熱河谷雖能開(kāi)花結(jié)實(shí)，但種子不能達(dá)到性成熟，無(wú)自然更新能力，林分不能長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。因此，不宜用該樹(shù)種營(yíng)造純林，只能選擇作臺(tái)灣相思、大葉相思的伴生樹(shù)種，利用其特性改善土壤肥力。

（4）赤桉是本區(qū)選擇出的適于造林的高大喬木樹(shù)種，但該樹(shù)種對(duì)土壤的水、肥要求較高，而自身改善土壤肥力能力差，且無(wú)天然更新能力，因此在本區(qū)荒山不宜營(yíng)造赤桉純林。營(yíng)造赤桉應(yīng)首選混交新銀合歡，既可提高土壤肥力，滿(mǎn)足赤桉生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的持續(xù)需求，又可利用新銀合歡天然更新能力強(qiáng)，確保所營(yíng)造的林分的穩(wěn)定性和持續(xù)發(fā)揮改善惡劣生態(tài)環(huán)境，發(fā)揮生態(tài)效能的目的。

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