不同林分類型對(duì)林下土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

王一陶

(遼寧省北票市森林病蟲害防治檢疫站，遼寧 朝陽(yáng) 122100)

土壤是植物生長(zhǎng)的載體，植物通過根系吸收生長(zhǎng)發(fā)育必要的營(yíng)養(yǎng)元素。在不同的自然條件下，植物的種類和數(shù)量不同，都會(huì)對(duì)土壤的理化性質(zhì)產(chǎn)生不同影響，從而影響土壤肥力水平[1]。遼寧北票市，氣候干旱，地形多以山地為主，土層薄，養(yǎng)分含量低，天然林少，所以大力發(fā)展人工林是最主要的綠化方式。國(guó)內(nèi)外學(xué)者也對(duì)人工林的土壤進(jìn)行相關(guān)研究，如熊皓波等研究了杉木人工林中套種闊葉樹后林地土壤化學(xué)性質(zhì)的變化，結(jié)果表明土壤有機(jī)質(zhì)含量最多提高了9.4% ,N、P、K 等營(yíng)養(yǎng)含量也均有提高[2]。本文以北票地區(qū)10年生油松純林和10年生油松+5年生山杏混交林林下土壤為研究對(duì)象，研究土壤化學(xué)性質(zhì)的變化。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)選在遼寧北票市某國(guó)有林場(chǎng)林區(qū)內(nèi)進(jìn)行，林區(qū)內(nèi)分布10年生油松人工純林和10年生油松+5年生山杏混交林。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在林區(qū)范圍內(nèi)，選擇油松人工純林和油松-山杏混交林兩種林分類型，每塊林區(qū)面積為50 m×50 m，每個(gè)林分類型隨機(jī)選擇3塊。同時(shí)選擇林區(qū)之外的3塊無林地作為對(duì)照處理，記為CK。在當(dāng)年的5月中旬，對(duì)林區(qū)內(nèi)土壤化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定方法為以“S”形采樣方式，在每塊林區(qū)隨機(jī)采取5點(diǎn)，分別在每點(diǎn)取0～20 cm和20～40 cm兩層土壤，重復(fù)3次，將土取出后帶回，陰涼處風(fēng)干，然后采用四分法取土，研磨后過100目篩備用。

1.3 項(xiàng)目測(cè)定

土壤pH值采用電導(dǎo)儀測(cè)定；土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀法測(cè)定；土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；速效鉀采用醋酸銨火焰光度法測(cè)定；速效磷采用碳酸氫鈉比色法測(cè)定[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同林分類型林下土壤pH值的變化

土壤的酸堿度是影響土壤理化性質(zhì)變化的一個(gè)重要因素，其決定這養(yǎng)分在土壤-植物中的傳輸。有研究表明，土壤中的氮磷鉀等主要營(yíng)養(yǎng)元素在一定酸堿范圍內(nèi)有較好的吸收和利用，酸堿度改變后則降低土壤養(yǎng)分利用和微生物活動(dòng)。尤其在酸性土壤中，提高土壤的pH值可以增強(qiáng)土壤的質(zhì)量[4]。

由表1可知，油松純林、油松-山杏混交林和無林地對(duì)照進(jìn)行比較可知。無林地對(duì)照土壤pH值為弱酸性，在0～20 cm 土層中純林pH值與對(duì)照相比呈下降趨勢(shì)，兩者之間差異性不顯著(P>0.05)，混交林pH值與對(duì)照相比呈上升趨勢(shì)，與其他處理間差異性顯著(P<0.05)；在20～40 cm 土層中，純林和混交林pH值變化趨勢(shì)與0～20 cm土層一致，純林呈下降趨勢(shì)，混交林呈上升趨勢(shì)，0～20 cm土層的pH值高于20～40 cm。

表1 不同林分類型林下土壤pH值的變化比較

2.2 不同林分類型林下土壤有機(jī)質(zhì)含量的變化

有機(jī)質(zhì)是土壤肥力高低的重要指標(biāo)。林下土壤有機(jī)質(zhì)主要是林木枯枝落葉在土壤上的分解而成的。不同的樹種在土壤中的分解速率和礦化程度也不同[5]。

由表2可知，油松純林、油松-山杏混交林和無林地對(duì)照進(jìn)行比較可知。在0～20 cm土層中，有機(jī)質(zhì)含量大小順序?yàn)榛旖涣?CK>純林，混交林有機(jī)質(zhì)含量最高為42.32 g·kg-1，各處理間差異達(dá)到了顯著水平(P<0.05)；在20～40 cm土層中，有機(jī)質(zhì)含量大小順序?yàn)榛旖涣?純林>CK，混交林有機(jī)質(zhì)含量最高為36.21 g·kg-1，混交林與其他處理間差異性顯著(P<0.05)，純林與CK處理間差異性不顯著(P>0.05)?；旖涣窒啾燃兞趾蜔o林地更有利于土壤有機(jī)質(zhì)的形成和積累量的提高，從而提高土壤質(zhì)量。

表2 不同林分類型林下土壤有機(jī)質(zhì)含量變化比較 g·kg-1

2.3 不同林分類型林下土壤速效養(yǎng)分含量變化

土壤中的速效養(yǎng)分是能被植物利用的必要生長(zhǎng)元素，多以水溶態(tài)或者交換態(tài)形式存在于土壤之中。

由表3可知，油松純林、油松-山杏混交林和無林地對(duì)照進(jìn)行比較可知。堿解氮方面，在0～20 cm土層中混交林的堿解氮含量最高，為12.82 mg·kg-1，混交林加快了土壤上層氮元素的轉(zhuǎn)化。在20～40 cm土層中，以CK處理最高，為8.67 mg·kg-1；有效鉀方面，有林地處理較無林地對(duì)照處理，有效鉀含量在0～20 cm和20～40 cm兩層土壤都有所下降，純林和混交林之間的差異性不顯著(P>0.05)；有效磷方面，在0～20 cm土層中混交林有效磷含量最高，為581.56 mg·kg-1，有效磷含量提升顯著，與其他處理間測(cè)差異性達(dá)到了顯著水平(P<0.05)。在20～40 cm土層中，純林的有效磷含量最高，為312.86 mg·kg-1。

表3 不同林分類型林下土壤速效養(yǎng)分含量變化比較 mg·kg-1

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果可知，油松純林、油松-山杏混交林和無林地對(duì)照相比，在土壤pH值變化上，混交林在0～20 cm和20～40 cm兩層土壤中能提升土壤pH值，能更好改變酸性土壤中肥力水平，而純林則表現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。有機(jī)質(zhì)含量在0～20 cm土層中也以混交林最高，土壤肥力最好，而純林和對(duì)照處理比較則出現(xiàn)下降趨勢(shì)；在20～40 cm土層中，仍以混交林最高，純林與對(duì)照處理間的變化沒有差異。在有效養(yǎng)分含量，在0～20 cm土層中，混交林堿解氮和有效磷含量最高，有林處理的有效鉀含量都較CK處理有所下降；在20～40 cm土層中，混交林和純林的堿解氮和有效鉀含量都低于CK處理，有效磷含量純林處理最高，混交林略低于CK處理。