低碳營林理念下的林地土壤理化性質(zhì)分析

陳海明

(梅州市嘉山農(nóng)林科技發(fā)展有限公司，廣東 梅州 514000)

植物健康生長離不開土壤為其提供充足的水分、有機(jī)物等元素。在人工造林中，煉山、施肥等對林地土壤理化性質(zhì)影響非常大。由于目前人們對營林如何影響土壤有機(jī)質(zhì)還未達(dá)成共識，所以對其進(jìn)行研究就非常有必要。本文期望通過對低碳營林方式對林地土壤理化性質(zhì)影響的研究，促進(jìn)低碳型營林模式的應(yīng)用。

1 試驗(yàn)區(qū)概述

試驗(yàn)林地位于梅州市，并選取杉木集中區(qū)進(jìn)行研究。該地區(qū)常年日照時數(shù)為1 890 h左右，平均氣溫為22 ℃，最低氣溫為-2.4 ℃，最高氣溫為40 ℃。降水比較充沛，平均降水量為1 500 mm，降水主要集中在4—9月，全年無霜期達(dá)到304 d。該地位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候特征明顯。該地區(qū)海拔在450 m，土壤以山地黃壤為主，土層厚度為80 cm左右，有機(jī)質(zhì)含量為22～27 g·kg-1。試驗(yàn)區(qū)林地前作植物有馬尾松、小竹和杜鵑等。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計

采用低碳型與傳統(tǒng)型兩種方法進(jìn)行試驗(yàn)，初植密度為2.0 m×2.0 m，土地平整方式為穴墾，規(guī)格為50 cm×50 cm×40 cm[1]。低碳型方式為土地平整前不進(jìn)行煉山作業(yè)，首先在試驗(yàn)區(qū)培育出1年生的樹苗，接著對其進(jìn)行移植，并在容器中再培育1年，然后再用2年生的樹苗進(jìn)行造林，在造林后，除鏟除林內(nèi)藤本植物外，樹苗幼林期不撫育；傳統(tǒng)的營林方式需要對林地進(jìn)行火燒作業(yè)，并使用1年生的樹苗造林，在造林完畢后，每隔四年對林地進(jìn)行撫育。

2.2 土壤樣品采集與分析

在林地清理前與首年、第4年、第7年、第10年的12月采集土樣，低碳與傳統(tǒng)營林模式各自選擇3個時期的土壤樣品。土壤在采集中，深度均在30 cm以內(nèi)，且采集土壤質(zhì)量為1 kg，并放入無菌袋中待測。土壤樣品檢測指標(biāo)包括容重、有機(jī)質(zhì)、含水量等，檢測以環(huán)刀法、烘干法與重鉻酸鉀法三個方法為主。

2.3 生長量調(diào)查統(tǒng)計

在低碳與傳統(tǒng)營林模式下，分別設(shè)置3塊20 m×20 m標(biāo)準(zhǔn)地，在每個標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)對每木樹高與胸徑進(jìn)行測量，通過算術(shù)平均值進(jìn)行比較。

以V=0.000 058 777 042D1.969 983H0.896 46來計算材積，其中D表示胸徑，H表示樹高。

3 結(jié)果與分析

3.1 對幼林生長的影響

通過對低碳與傳統(tǒng)營林模式下的樹木生長進(jìn)行調(diào)查，并進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)見表1。

表1 低碳與傳統(tǒng)營林模式幼林生長對比

注：低碳型的林地選擇為2年的樹苗和10年的樹齡；傳統(tǒng)型的選擇1年的樹苗和11年的樹齡

根據(jù)表1可以得出：低碳型營林樹苗選擇時，規(guī)格要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)型的，所采用的2年生樹苗高度為80 cm，而傳統(tǒng)型的為30.8 cm，低碳型的幼苗在生長中與雜草競爭更具優(yōu)勢[2]。低碳型方式下，推遲一年進(jìn)行植株確定與沒有四年撫育期的情況下，生長要比傳統(tǒng)方式下的樹苗提高6.7%，胸徑的生長比傳統(tǒng)的減少3.2%，而立木材積沒有太大差別。

3.2 對林地土壤容重的影響

林地土壤結(jié)構(gòu)的好壞，土壤容重最能體現(xiàn)。當(dāng)土壤容重越大時，土壤孔隙度就越小，土壤板結(jié)就越嚴(yán)重；而當(dāng)容重越小時，土壤孔隙度就越大，土壤的疏松度就越高。林地在清理前到樹木10年生每年的土壤容重見表2。

通過表2與表1的綜合分析，可以看出低碳型方式下，在對林地清理前到10年生幼林期間未進(jìn)行煉山等操作，所以土壤的結(jié)構(gòu)沒有太大變動，土壤的容重也基本沒有發(fā)生變化。在傳統(tǒng)方式下，由于煉山等一系列操作，土壤板結(jié)嚴(yán)重，土壤容重年變化較大。

表2 低碳型與傳統(tǒng)型林地土壤容重年變化 g·cm-3

3.3 對林地土壤含水率的影響

土壤涵養(yǎng)水源的重要評判標(biāo)準(zhǔn)就是土壤的含水率，土壤含水率越高，說明土壤涵養(yǎng)水源的性能越好，對林地及生態(tài)環(huán)境也就越有幫助[3]。由試驗(yàn)可知，低碳型方式下的林地與傳統(tǒng)型土壤含水率差異較大，低碳型方式下的林地未經(jīng)過煉山作業(yè)，首年土壤含水率有所下降，下降為5.2%，傳統(tǒng)型方式下的林地含水率下降了20.5%，低碳型營林土壤含水量下降速度要遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)型營林。對造林4年后的土壤含水量進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)型方式下的土壤含水量一直偏低，比低碳型方式下的土壤含水率低17%。對5～10年的林地土壤進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)兩種方式下，在沒有人干涉的情況下，土壤含水率能夠恢復(fù)到自然狀態(tài)。因此，傳統(tǒng)營林方式下的煉山等作業(yè)方式，不利于土壤涵養(yǎng)水源，對林地的土壤理化性質(zhì)造成極大影響。

3.4 對林地土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

土壤肥力的高低主要依據(jù)有機(jī)質(zhì)含量來評判，有機(jī)質(zhì)越高，越有助于林木的生長。低碳型方式下有機(jī)質(zhì)含量要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)型林地含量，說明低碳型方式下的土壤肥力更好，且對土壤的破壞力度更小。通過對二者有機(jī)質(zhì)含量的平均值進(jìn)行比較，來說明二者的土壤肥力。

低碳型營林土壤有機(jī)質(zhì)含量：0年生、1年生、4年生、7年生、10年生下的有機(jī)質(zhì)含量分別為25.5、21.5、24.6、25.3、25.4 g·kg-1。傳統(tǒng)營林土壤有機(jī)質(zhì)含量：0年生、1年生、4年生、7年生、10年生下的有機(jī)質(zhì)含量分別為25.1、17.4、17.7、22.8、23.3 g·kg-1。

通過數(shù)據(jù)對比分析可知，林地在清理之前，兩種模式下的土壤有機(jī)質(zhì)含量基本一樣。1年后，傳統(tǒng)模式下的土壤有機(jī)質(zhì)含量與低碳模式下的土壤有機(jī)質(zhì)含量有所下降，且傳統(tǒng)型模式下土壤有機(jī)質(zhì)含量下降明顯。4年后，傳統(tǒng)型方式下土壤有機(jī)質(zhì)含量比低碳型下降27.6%，7年后下降為9.5%。通過分析發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)型營林方式下，對山體進(jìn)行煉山等工作，降低了土壤有機(jī)質(zhì)含量，不利于林木的生長，也不利于土壤肥力的保持。

4 結(jié)論與討論

低碳型方式下幼苗在前四年的生長中，不進(jìn)行煉山和撫育等工作，傳統(tǒng)型營林模式相比于低碳型營林模式樹木生長提高了6.7%，胸徑降低3.2%，而立木材積并無太大差異。這就說明，傳統(tǒng)型的煉山等作業(yè)會降低林木的生長速度，而低碳型的方式則有助于林木的成長。

通過分析表明，在低碳型營林方式下，土壤結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，更有利于土壤肥力的保持和生態(tài)平衡的維持。傳統(tǒng)營林方式下，土壤板結(jié)嚴(yán)重，疏松度下降，土壤容重增加，含水率下降。低碳型模式下土壤肥力保持要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)型，煉山等行為更加重對土壤肥力的破壞，造成有機(jī)質(zhì)不斷流失。

根據(jù)對二者試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比分析，發(fā)現(xiàn)低碳型方式下的土壤細(xì)菌含量為17%、真菌含量為10.8%、放線菌含量為24.5%。由此可知，比起傳統(tǒng)型營林方式，低碳型營林方式更有利于林木的生長和土壤肥力的保持。

5 分析建議

傳統(tǒng)營林方式在造林前要進(jìn)行煉山作業(yè)，會對造林項目帶來巨大的財力、物力、時間等浪費(fèi)，同時也會對生態(tài)環(huán)境造成破壞。因此在人工造林前要充分認(rèn)識到煉山對生態(tài)的破壞，并加強(qiáng)低碳環(huán)保意識，身體力行，提高林地的林木產(chǎn)量，促進(jìn)人工造林可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

在造林前，要充分認(rèn)識到煉山的危害，且對不煉山在造林中需要注意的事項和難度進(jìn)行充分了解，并及早做好方案的設(shè)計，對方案設(shè)計中存在單位問題及時解決。同時，要提高對造林作業(yè)人員的科學(xué)管理，加強(qiáng)對工作人員的培訓(xùn)力度，促進(jìn)管理人員與施工人員熟練掌握施工中的技能水平，避免因?yàn)槿藶樵蛴绊懯┕みM(jìn)度與質(zhì)量。

低碳型營林理念就是主張不煉山，所以在清理平整土地中，要對清理出來的樹木進(jìn)行有效利用。還有要提高現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平在施工中的利用，對平整土地中的小枝木進(jìn)行再加工。這樣做將整理出的剩余木料變得更有價值，同時對林地也能進(jìn)行清理，從而降低造林項目的成本。

由于勞動力比較緊缺，且勞動力成本不斷上升，因此要在除草、打穴等施工中提高機(jī)械的使用率。在機(jī)械的使用中要結(jié)合林地實(shí)際情況進(jìn)行，將坡度控制在15度以內(nèi)展開機(jī)械作業(yè)。這樣做不但施工效率得到有效提升，還能降低造林項目的整體成本。