油松麻櫟混交林土壤物理性質(zhì)研究

張 強(qiáng)

（遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃監(jiān)測(cè)院，遼寧 沈陽 110122）

1 研究區(qū)概況

凌源市處于東亞季風(fēng)區(qū)與西北干旱非季風(fēng)區(qū)的迂回區(qū)域內(nèi)，由暖溫帶向溫帶、半濕潤(rùn)向半干旱的過渡地帶。該市四季分明，光照充足，雨熱同期。年平均氣溫8.4℃，極高溫40.5℃，極低溫-30.5℃，無霜期146天。盡管受東南部海洋暖濕氣影響，但由于北部蒙古高原的干燥冷空氣經(jīng)常侵入，形成了半干燥半濕潤(rùn)易干燥地區(qū)，年均降水量463.7mm，年蒸發(fā)量2097mm。日照時(shí)數(shù)2850h，年≥10℃積溫3255℃。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 樣地布設(shè)

油松麻櫟混交林和林齡相同的油松純林內(nèi)，每個(gè)林分選取3個(gè)樣方，單塊樣地面積為625m2，即25m×25m。（1）對(duì)樣地內(nèi)喬木進(jìn)行每木調(diào)查，測(cè)定胸徑≥5cm的所有林木。記錄樹種的名稱、胸徑、樹高、冠幅和林分郁閉度。（2）在每個(gè)樣地內(nèi)的四角和中心設(shè)置5個(gè)5m×5m灌木調(diào)查樣方，調(diào)查所有灌木種類、種群密度和覆蓋度。（3）在每個(gè)灌木樣方內(nèi)設(shè)置1個(gè)2m×2m草本植物樣方，調(diào)查草本植物的株數(shù)、平均高和覆蓋度，樣方設(shè)置如圖1。

圖1 樣方設(shè)置示意圖

2.2 土壤測(cè)定

每個(gè)樣方分別挖出土壤剖面并分3層，每層10cm間隔，最多取樣到30cm，即0-10cm，10-20cm，20-30cm。用100cm3環(huán)刀取樣,重復(fù)3次，測(cè)定土壤容重。用鋁盒取原狀土測(cè)定團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。每個(gè)樣點(diǎn)取分層采集重量一致的土樣,將各個(gè)樣點(diǎn)的各層土樣均勻混合為一個(gè)土樣,然后每層土樣保留1kg左右。土壤總孔隙度一般不直接測(cè)定,而是用一容重比重計(jì)算求得。

3 結(jié)果分析

3.1 土壤容重

土壤容重是指單位體積內(nèi)原狀土壤干土的質(zhì)量,是說明土壤堅(jiān)實(shí)度的重要指標(biāo)之一,土壤容重過大，則土壤緊實(shí)，不利于透水、根系的呼吸等；相反土壤容重過小則對(duì)根系的固定起不到良好的作用，對(duì)水分的保持也不利。

表1 油松純林與油松麻櫟混交林土壤容重

表2 不同林分土壤容重t檢驗(yàn)分析結(jié)果

S層為0-10cm層；Z層為10-20cm層；X層為20～30cm層，1代表油松純林，2代表油松麻櫟混交林。

通過表1可以看出，油松純林的土壤容重每一層都要高于對(duì)應(yīng)層的油松麻櫟混交林的土壤容重，表2也反映出10-20cm、20-30cm的土壤容重有顯著差異。說明油松麻櫟混交林的下層土壤緊實(shí)度更利于透水透氣。油松麻櫟混交林的枯落物豐富于油松純林的枯落物，且調(diào)查發(fā)現(xiàn)枯落物分解速度優(yōu)于油松純林分解速度，土壤表層及中層的分解者多于油松純林的分解速度。油松麻櫟混交林土壤層可以更有效的積累腐殖質(zhì)，從而土壤容重也偏小。

3.2 土壤孔隙度

由表4可以看出油松純林和油松麻櫟混交林的對(duì)比非毛管孔隙度并無顯著差異，油松純林和油松麻櫟混交林對(duì)比毛管孔隙度在0-10cm層表現(xiàn)出顯著差異，油松純林和油松麻櫟混交林對(duì)比總孔隙度在0-10cm層表現(xiàn)出顯著差異?？梢娪退杉兞趾陀退陕闄祷旖涣謱?duì)土壤表層的土壤孔隙度有明顯的影響。

表3 油松純林與油松麻櫟混交林土壤孔隙度

表4 非毛管孔隙度、毛管孔隙度、總孔隙度分析結(jié)果

3.3 土壤持水量

土壤水分是植物生長(zhǎng)過程中所需水分的主要來源，少量的來自于葉片吸收空氣中的水分。當(dāng)土壤水分大于田間持水量時(shí)，多余的水分則會(huì)因重力作用向下滲漏，慢慢形成地下水。

由表5可以看出，油松麻櫟混交林的最大持水量大于油松純林，油松麻櫟混交林毛管持水量也大于油松純林。田間持水量也高于油松純林的田間持水量。

表5 油松純林與油松麻櫟混交林土壤含水量

由表6可以看出土壤最大持水量在10-20cm、20-30cm層油松純林和油松麻櫟混交林表現(xiàn)出顯著差異，土壤毛管持水量在油松純林和油松麻櫟混交林間沒表現(xiàn)出差異，油松純林和油松麻櫟混交林的田間持水量間無明顯差異。

表6 最大持水量、毛管持水量、田間持水量分析結(jié)果

4 結(jié)論與討論

土壤空隙按直徑的大小可以分為毛管空隙和非毛管空隙，毛管空隙有很好的毛管作用，而且空隙中水的毛管傳導(dǎo)率大，易于被植物吸收利用。毛管孔隙是土壤水分和貯存的活動(dòng)激烈區(qū)域。土壤孔隙度的多少關(guān)系著土壤的透氣性、貯水性能、土壤緊實(shí)程度等。

毛管孔隙度的大小反映了土壤的蓄水能力。油松麻櫟混交林的毛管孔隙度均大于同層的油松純林的毛管孔隙度，提高了土壤的蓄水能力。油松麻櫟混交改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤孔隙度，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，使土壤變得疏松，利于植物根系的呼吸。可以看出油松麻櫟混交林的枯枝落葉物的分解對(duì)土壤總空隙的改善有促進(jìn)作用。