紫色土區(qū)不同林齡油茶人工林土壤理化性質(zhì)差異分析

黃春梅

摘要 以寧化紫色土區(qū)不同林齡（15、25、35 a）油茶人工林為研究對象，在生長量調(diào)查的基礎上，分析不同林齡間土壤理化性質(zhì)的差異。結(jié)果表明：①不同林齡油茶人工林平均地徑和平均樹高隨林齡的增長而增長；②隨著土層深度的加深，土壤總孔隙度、有機質(zhì)、全氮、全磷、速效鉀、有效磷含量均呈下降趨勢，土壤容重和全鉀含量呈上升趨勢；③隨著林齡的增長，同一土層深度油茶人工林土壤密度、容重、有機質(zhì)含量、速效鉀含量、有效磷含量、全磷含量均呈倒“V”變化趨勢，土壤孔隙度則呈“V”變化趨勢，全鉀則是呈持續(xù)上升趨勢。

關(guān)鍵詞 紫色土；油茶人工林；林齡；土壤理化性質(zhì)

中圖分類號 S714.2 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）13-0157-03

Variation Analysis of Soil Physical and Chemical Properties of Different Ages of Camellia oleifera Plantations in Purple Soil Area

HUANG Chun-mei

（County Forestry Bureau of Ninghua， Ninghua， Fujian， 365400）

Abstract Different age （15-year， 25-year and 35-year）of Camellia oleifera plantation in Ninghua purple soil areas were acted as experimental forests， based on the investigation of growth of Camellia oleifera forest， the soil physical and chemical properties of different ages of Camellia oleifera plantations were analyzed. The results showed that：①With the increase of the forest age， the average diameter and tree height of Camellia oleifera were showed the increase trend；②With the increase of soil layer， soil density， organic matter， available P and available K were showed the down trend， and soil bulk density and total K showed the rising trend； ③ With the increase of forest age， soil bulk density， soil density， organic matter， available P and available K showed the inverted “V” trend， the soil porosity showed the “V” trend， but the total K showed the continue rising trend.

Key words Purple soil area；Camellia oleifera plantation；Stand age；Soil physical and chemical properties

紫色土是熱帶和亞熱帶氣候條件下由紫色巖風化發(fā)育而成的一種地帶性土壤，也是我國南方主要的易侵蝕土類之一。紫色土具有物理分化強，組成土壤的顆粒粗，土壤保水、持水性弱等特點，會導致林木生長不良。長期以來，由于紫色土區(qū)森林植被破壞嚴重，導致水土流失嚴重，造成土壤退化及土地生產(chǎn)力下降等一系列問題，在一定程度上制約了當?shù)剞r(nóng)村的經(jīng)濟發(fā)展[1-2]。紫色土區(qū)土壤改良及森林植被的恢復與重建成為目前林業(yè)工作者主要研究的熱點及難點[3-4]。油茶（Camellia oleifera）是我國特有的木本油料樹種，該樹種具有耐酸、耐瘠薄、抗干旱等優(yōu)良生態(tài)適應性，是我國南方丘陵山地水源涵養(yǎng)及水土保持的優(yōu)良樹種[5]。在紫色土區(qū)發(fā)展油茶產(chǎn)業(yè)，不僅可起到改善紫色土區(qū)的生態(tài)環(huán)境條件、防止水土流失的作用，還可提高農(nóng)民收入，實現(xiàn)精準扶農(nóng)，達到雙贏的效果[6]。鑒于此，筆者以紫色土區(qū)不同林齡（15、25、35 a）油茶人工林為研究對象，通過分析不同林齡油茶人工林土壤的理化性質(zhì)差異，正確評價油茶對紫色土土壤改良的效果，旨在為紫色土區(qū)油茶人工林的科學經(jīng)營提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于福建省寧化縣淮土鎮(zhèn)（116°20′～117°02′ E，25°28′～26°40′ N），屬丘陵山區(qū)，海拔300～400 m。該區(qū)屬典型中亞熱帶氣候，光照充足、雨量充沛，日夜溫差懸殊，干、濕、冷、熱明顯，光照充足；平均氣溫17.5 ℃，極端最高氣溫38.3 ℃，極端最低氣溫-8.3 ℃；年日照時數(shù)1 900 h，相對濕度81%，平均年降雨量為1 633.6 mm，平均陸面蒸發(fā)710～750 m，無霜期214～218 d。土壤以紫色頁巖土為主。全鎮(zhèn)山地面積0.69萬hm2，其中油茶面積0.29萬hm2。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗地選擇及樣品采集。

2016年8月在福建省寧化縣淮土鎮(zhèn)，根據(jù)海拔、坡度、坡向等立地條件盡量一致的原則，選擇不同林齡（15、25、35 a）油茶人工林，分別設置3塊20m×20 m樣地，每個樣地3次平行，共設9塊樣地（表1）。每木調(diào)查每個樣地油茶地徑、樹高等生長指標及林下植被主要種類。15 a油茶人工林灌木層主要有檵木（Loropetalum chinense）、油茶（Camellia oleifera），草本層種類主要有芒萁（Dicranopteris dichotoma）、五節(jié)芒（Miscanthus floridulus）等；25 a油茶人工林灌木層主要有油茶，草本層種類主要為芒萁；35 a油茶人工林灌木層主要有油茶、滿山紅（Rhododendron mariesii）、檵木、菝葜（Smilax china）等，草本層種類主要有芒萁、五節(jié)芒等。

每塊樣地按照“S”形設置5個采樣點，除去表層枯枝落葉后，挖1個土壤剖面，用環(huán)刀取0～10和10～20 cm土層深度土壤，每一樣地5個采樣點的土壤等量均勻混合后作為1份樣品裝入自封袋中。混合土樣風干后過20目和100目篩，用于土壤化學性質(zhì)的測定。

1.2.2 測定方法。

采用環(huán)刀法測定土壤容重、土壤密度及總孔隙度；重鉻酸鉀容量法測定土壤有機質(zhì)含量；硫酸-高氯酸消煮鉬銻抗顯色法測定土壤全磷含量；碳酸氫鈉浸提鉬銻顯色法測定有效磷含量；氫氟酸-高氯酸消煮火焰光度計法測定土壤全鉀含量；中性乙酸銨提取-火焰光度計法測定土壤速效鉀含量；全氮含量采用Vario MAX CNS全量碳氮儀測定。以上分析方法見土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法[7]。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理。

所得數(shù)據(jù)利用SPSS 20.0軟件進行差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同林齡油茶人工林生長量比較

由表2可知，隨著林齡的增長，油茶人工林平均地徑和平均樹高呈逐漸上升趨勢。35 a油茶人工林平均地徑與25 a及15 a相比分別增加了43.11%和107.83%，平均樹高則分別增加了89.22%及129.08%。方差分析表明，35 a油茶人工林平均地徑及平均樹高與25 a及15 a平均地徑及平均樹高相比差異達極顯著水平，25 a油茶人工林平均地徑及平均樹高與15 a平均地徑及平均樹高相比差異達顯著水平。

2.2 不同林齡油茶人工林土壤物理性質(zhì)差異

由表3可知，隨著土層深度的增加，不同林齡油茶人工林土壤容重及土壤密度均呈逐漸上升趨勢，土壤總孔隙度則呈逐漸下降趨勢。就同一土層不同林齡間的差異而言，隨著林齡的增長，土壤容重、土壤密度及總孔隙度總體均呈現(xiàn)“V”形變化趨勢；其中，0～10 cm土層，不同林齡油茶人工林土壤容重在0.81～0.84 g/cm3，土壤總孔隙度在56.64%～64.18%；25 a油茶人工林土壤容重與15 a相比降低了3.27%，35 a油茶人工林土壤容重與15 a相比則增加了1.87%；25 a油茶人工林土壤總孔隙度與15 a相比增長了9.22%，35 a土壤油茶人工林總孔隙度與15 a相比降低了2.89%。10～20 cm土層中，不同林齡油茶人工林土壤容重為0.84～0.85 g/cm3，總孔隙度為54.05%～58.88%；25 a油茶人工林土壤容重與15 a和35 a相比均降低了1.17%，25 a及35 a油茶人工林總孔隙度與15 a相比分別提高和降低了7.94%和168%。方差分析表明，油茶人工林同一林齡不同土層深度土壤容重、土壤密度及總孔隙度差異未達顯著水平，同一土層深度不同林齡油茶人工林土壤容重、土壤密度及總孔隙度差異也未達顯著水平。

2.3 不同林齡油茶人工林土壤化學性質(zhì)差異

由表4可知，同一土層深度不同林齡及同一林齡不同土層深度油茶人工林土壤化學性質(zhì)呈現(xiàn)出不同的變化趨勢。隨著土層深度的增加，不同林齡油茶人工林土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、有效磷及速效鉀含量呈逐漸下降趨勢，而全鉀含量則呈增加趨勢；就15 a油茶人工林而言，0～10 cm土層土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、有效磷及速效鉀含量與10～20 cm土層相比分別增加了106.62%、55.38%、25.00%、38.73%及39.89%，0～10 cm土層土壤全鉀含量與10～20 cm土層相比降低了26260%。就同一土層深度不同林齡間土壤化學性質(zhì)差異而言，0～10及10～20 cm土層土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、有效磷及速效鉀含量隨林齡的增長均呈倒“V”形的變化規(guī)律，而全鉀含量則呈逐漸上升趨勢；25 a油茶人工林0～10 cm土層土壤有機質(zhì)含量與15 a及35 a油茶人工林相比分別增加了53.69%及19.46%，全氮含量與15 a及35 a油茶人工林相比分別增加了40.59%、19.33%，全磷含量與15 a及35 a油茶人工林相比均增加了100%，有效磷含量與15 a及35 a油茶人工林相比分別增加了10.83%、8.57%，速效鉀含量與15 a及35 a油茶人工林相比分別增加了9.09%、6.82%；35 a油茶人工林0～10 cm土層土壤全鉀含量與15 a及25 a油茶人工林相比分別增加了36.18%及29.25%。方差分析表明，同一林齡不同土層深度土壤全磷含量、25 a不同土層深度土壤有機質(zhì)含量、35 a不同土層深度土壤全氮含量差異達顯著水平；15 a油茶人工林10～20 cm土壤有機質(zhì)含量與25 a及35 a油茶人工林10～20 cm土壤有機質(zhì)含量差異顯著，15 a及25 a油茶人工林10～20 cm土壤全氮、全磷含量與35 a相比差異顯著，35 a及15 a油茶人工林10～20 cm土壤速效鉀含量與25 a相比差異達極顯著水平。

3 討論

土壤理化性質(zhì)作為衡量土壤肥力的重要指標，直接影響著植物的生長發(fā)育和土壤微生物的活動[8-9]。就不同土層深度而言，表層土（0～10 cm）的總孔隙度及有機質(zhì)、全氮、全磷、速效鉀、有效磷含量均高于底層土（10～20 cm），而土壤容重及全鉀則隨土層的加深而呈上升趨勢，這與苗武等[10]和肖龍山等[11]的研究結(jié)果一致。造成油茶人工林同一林齡不同土層深度以及同一土層深度不同林齡間的土壤理化性質(zhì)的差異規(guī)律，可能與林分郁閉度及林下植被的生長情況有關(guān)。在幼齡林階段，林分受到人為干擾強度較大，林下植被較少；從幼齡林到中齡林階段，林下植被逐漸增多，植被種類也逐漸增多，林地植被覆蓋率逐漸升高，林地枯枝落葉也逐漸增多，林分水土流失現(xiàn)象逐漸減少，從而導致林地的土壤質(zhì)量得到提升；中齡林到近成熟林或成熟林階段，林分郁閉度進一步增加，陽性植物（如芒萁等）生長不良，林地只有少許的耐陰樹種，這個階段林下植被減少，林地枯枝落葉較少，水土流失現(xiàn)象與中齡林階段相比又有所增強，從而導致林分近成熟林或成熟林階段土壤質(zhì)量又呈現(xiàn)出下降趨勢。除此之外，由于油茶為經(jīng)濟林，在油茶結(jié)實盛期，林農(nóng)可能會進行施肥工作。

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