阜新地區(qū)油松林土壤養(yǎng)分空間差異分析

田明芳

(遼寧省國(guó)有阜新蒙古族自治縣林業(yè)科技示范林場(chǎng)，遼寧 阜新 123100)

油松(Pinustabulaeformis)是三北防護(hù)林建設(shè)工程的重要樹(shù)種之一，具有良好的水土保持和防風(fēng)固沙作用，在遼西北阜新等地的人工造林過(guò)程中得到了大面積種植和應(yīng)用[1]。探究人工油松林的土壤養(yǎng)分有助于提高土壤利用率、預(yù)防地力衰退和營(yíng)造最優(yōu)生態(tài)林[2]。土壤有機(jī)質(zhì)、土壤全N、速效N、速效P和速效K是研究土壤養(yǎng)分的主要指標(biāo)[3]，而坡位和坡向也是影響油松生長(zhǎng)的兩項(xiàng)重要的立地因子[4]，深入研究土壤養(yǎng)分與坡位及坡向之間的關(guān)系對(duì)油松林的正常生長(zhǎng)具有重要的意義。因此，本試驗(yàn)從坡位和坡向兩方面出發(fā)，對(duì)阜新地區(qū)油松林土壤中幾種典型養(yǎng)分指標(biāo)的空間差異進(jìn)行了分析。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)對(duì)象為阜新地區(qū)的35年生油松人工純林，處于遼寧省西部低山丘陵區(qū)地帶，位于121°4′—122°16′ E，41°36′—42°13′ N，屬溫帶半干旱大陸性氣候，年均降水量450～600 mm，年均氣溫7～10 ℃，海拔210～921 m，林分密度1 260±425株·hm-2。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)具體地理坡形，對(duì)樣地進(jìn)行單因子變量設(shè)計(jì)分區(qū)。在同樣坡向?qū)儆陉?yáng)坡條件下，按照坡位劃分成坡上、坡中和坡下3個(gè)小區(qū)；在同樣坡位處于坡中條件下按照坡向劃分為陽(yáng)坡、半陽(yáng)坡、半陰坡和陰坡4個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)40 m×20 m，進(jìn)行每木檢尺后采取小區(qū)內(nèi)隨機(jī)抽樣法抽取3株平均木的樹(shù)下土層作為取樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)撥開(kāi)表層殘物后，按常規(guī)方法取0～30 cm土樣，土袋裝好后運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行樣本分析。樣地基本情況詳見(jiàn)表1。

表1 樣地基本情況

1.3 試驗(yàn)方法

土壤有機(jī)C含量采用重鉻酸鉀氧化—外加熱法；全N含量的測(cè)定采用凱氏定氮法；速效N含量測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法；速效P采用碳酸氫鈉浸提法；速效鉀含量用火焰光度計(jì)法測(cè)定[5]。數(shù)據(jù)處理與分析軟件選用Microsoft Office Excel 2010和SPSS 16.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同坡位油松林土壤的養(yǎng)分差異

同一坡向條件下，不同坡位油松林土壤養(yǎng)分測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可以看出，阜新地區(qū)油松林土壤中不同營(yíng)養(yǎng)成分的分布隨著坡位的不同而有所變化，有機(jī)C含量的變化范圍為2.06～2.38 g·kg-1；全N含量的變化范圍為0.36～0.62 g·kg-1；速效N含量的變化范圍59.56～72.52 mg·kg-1；速效P的變化范圍為0.79～0.92 mg·kg-1；速效K的變化范圍為6.62～9.75 mg·kg-1，其中全N和速效K含量在不同坡位之間的差異達(dá)到了顯著水平(P<0.05)。綜合來(lái)看，油松林土壤中有機(jī)C、全N、速效N和速效P在不同坡位中含量的順序依次為坡下>坡中>坡上；速效K在不同坡位中含量的順序依次為坡下>坡上>坡中，表明阜新地區(qū)油松林坡下位置的土壤養(yǎng)分最好。

表2 相同坡向不同坡位油松林土壤養(yǎng)分含量

2.2 不同坡向油松林土壤的養(yǎng)分差異

同一坡位條件下，不同坡向油松林土壤養(yǎng)分測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可以看出，隨著坡向的改變，供試油松林土壤中的營(yíng)養(yǎng)成分含量也在發(fā)生變化，有機(jī)C含量的變化范圍為2.17～2.42 g·kg-1；全N含量的變化范圍為0.36～0.67 g·kg-1；速效N含量的變化范圍71.04～85.28 mg·kg-1；速效P的變化范圍為0.72～1.26 mg·kg-1；速效K的變化范圍為6.72～11.21 mg·kg-1，其中速效P和速效K含量在不同坡向之間的差異達(dá)到了顯著水平(P<0.05)。綜合來(lái)看，油松林土壤中有機(jī)C、全N和速效P在不同坡向中含量的順序依次為陰坡>半陰坡>陽(yáng)坡>半陽(yáng)坡；速效N和速效K含量在不同坡向中的含量依次為陰坡>半陰坡>半陽(yáng)坡>陽(yáng)坡，表明阜新地區(qū)油松林陰坡的土壤養(yǎng)分最好，半陰坡次之。

表3 相同坡位不同坡向油松林土壤養(yǎng)分含量

3 結(jié)論與討論

阜新地區(qū)油松林土壤的養(yǎng)分狀況因所處空間位置不同而有所差異，從坡位角度出發(fā)，該地區(qū)油松林土壤中所有檢測(cè)營(yíng)養(yǎng)成分均以坡下位置含量最高，其中除速效K以外，有機(jī)C、全N、速效N、速效P的含量順序均依次為坡下>坡中>坡上；從坡向角度出發(fā)，所有檢測(cè)營(yíng)養(yǎng)成分均以陰坡含量最高，半陰坡含量次之，其中有機(jī)C、全N、速效P含量次序?yàn)殛幤?半陰坡>陽(yáng)坡>半陽(yáng)坡，速效N和速效K含量次序?yàn)殛幤?半陰坡>半陽(yáng)坡>陽(yáng)坡。因此，在日后油松林的人工養(yǎng)護(hù)及復(fù)壯管理過(guò)程中，可根據(jù)土壤養(yǎng)分的空間差異，適當(dāng)增加處于中、上坡位及陽(yáng)坡和半陽(yáng)坡油松林土壤的養(yǎng)分含量，以期為阜新地區(qū)油松林生長(zhǎng)提供更好的保障。

[1] 宋依璇,鄧?yán)^峰,李景浩，等．遼西北典型人工林地不同坡位土壤養(yǎng)分特征及與林木生長(zhǎng)性狀的關(guān)系[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2017,32(3):18-24

[2] 薛立,鄺立剛,陳紅躍，等.不同林分土壤養(yǎng)分、微生物與酶活性的研究[J].土壤學(xué)報(bào),2003,40(2):280-285

[3] 德科加,張德罡,王偉，等.不同海拔下高寒草甸土壤養(yǎng)分分異趨勢(shì)及其與地上植物量間的相關(guān)性研究[J].草地學(xué)報(bào),2013,21(1):25-29

[4] 焦醒,劉廣全.陜西黃土高原油松生長(zhǎng)狀況及其影響因子分析[J].西北植物學(xué)報(bào),2009(5):1026-1032

[5] 中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1978