易州國(guó)家森林公園3種典型林分土壤物理性質(zhì)研究

中圖分類(lèi)號(hào)：S714.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.13601/j.issn.1005—5215.2025.04.015

Study on Soil Physical Properties of Three Typical Standsin Yizhou NationalForest Park

Li Xinyue1，Wang Fengtao2，Yang Chuan'，Liu Xiaokuan1 （1.Yixian Natural Resources and PlanningBureau，Baoding O742oo，China; 2.College of Forestry，Hebei Agricultural University，Baoding O7looo，China）

AbstractTo investigate the soil physicalproperties and water conservation capacityof natural broad-leaved mixed forests in Yizhou National Forest Park，the three typical stands in Yunmeng Mountain were selected as the research subjects and comparative analysis of soil physical properties was conducted. The results showed that the average soil bulk density of forest stands from high to low was Pinus tabuliformis pure forest （1.21g?cm^-3 ），Populus-Ulmus mixed forest （1.09g?cm^-3 ），Betula-Quercus mixed forest （0.91g?cm^-3 ）.The mean value of total soil porosity from high to low was Betula-Quercus mixed forest 53.39% ），Pinus tabuliformis pure forest （52.01% ），Populus - Ulmus mixed forest （51.36% ）;the maximum water holding rate of soil and the mean value of soil capillary water holding rate showed the same size relationship，from high to low was Betula - Quercus mixed forest， 1 mus mixed forest，Pinus tabuliformis pure forest. Significant diferences in soil physical property indexes were observed among different forest stands and soil layers.

Key wordsmixed forests;soil physical properties; Yizhou National Forest Park;soil bulk density;soil depth

土壤是森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)能量循環(huán)的重要載體[1]，有研究表明，林分結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)土壤質(zhì)量和形成過(guò)程造成一定影響，土壤水分物理性質(zhì)的差異決定土壤的形成和水分人滲功能[2-3]。本研究通過(guò)對(duì)易州國(guó)家森林公園內(nèi)云蒙山的的白楊與家榆混交林、白樺與栓皮櫟混交林、油松純林的土壤物理性質(zhì)研究，旨在為該地區(qū)合理經(jīng)營(yíng)水源涵養(yǎng)林提供依據(jù)。

1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于河北省保定市易縣云蒙山皇家森林公園，緊鄰太行山脈，是太行八陘之一的紫荊關(guān)所在區(qū)域， 115^°23^′-115^°32^′E，39^°40^′-39^°42^′N ，總面積約 40km² ，由77座山峰和33道峽谷組成，主峰海拔 1120m ，是清西陵的天然屏障。屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，區(qū)域內(nèi)及其周邊土壤主要有棕攘土、褐土、潮土和草甸土。常見(jiàn)植被主要有油松（Pinustabuliformis）、蒙古櫟（Quercusmongolica）、白樺（Betula platyphylla）、君遷子（Diospyros lotus）、桑（Morusalba）、枸杞（Lyciumchinense）、敗醬（Patrinia scabioaefolia）五角槭（Acerpictum sub-sp.mono）和山葛（Puerariamontana）等。樣地概況見(jiàn)表1。

表1各林分樣地信息

2研究方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取研究區(qū)內(nèi)的白楊（Populusbonatii）與家榆（Ulmuspumila）混交林（楊一榆混交林）、白樺（Bet-ulaplatyphylla）與栓皮櫟（Quercusvariabilis）混交林（樺一櫟混交林）及油松純林3種典型林分，在林分內(nèi)各設(shè)置4塊 25m×25m 的樣地，每塊樣地內(nèi)設(shè)置5個(gè)取樣點(diǎn)，在 土層深度下用環(huán)刀按“S\"形取樣法隨機(jī)采集土樣，用于各林分土壤物理性質(zhì)測(cè)定。

采用環(huán)刀浸泡法測(cè)定各土層土壤的容重、土壤含水率、總孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、最大持水量、毛管持水量和非毛管持水量等物理性質(zhì)。

2.2 數(shù)據(jù)處理

用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與作圖，用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和單因素方差分析。

3結(jié)果與分析

3.1 土壤容重

土壤容重是表征土壤物理性質(zhì)的核心指標(biāo)之一，其不僅反映土壤孔隙度與固相物質(zhì)的配比關(guān)系，還與土壤的水分滲透性、氣體擴(kuò)散能力及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性密切相關(guān)[4]。相關(guān)研究表明，土壤容重大小對(duì)植物根系的呼吸、吸水以及土壤水土保持能力關(guān)系密切[5]

由圖1可以看出，各類(lèi)型林分的土壤容重均呈現(xiàn)出隨土層深度的增加而遞增的態(tài)勢(shì)，其中土壤容重均值由大到小依次為油松純林 （1.21g?cm^-3 ）、楊一榆混交林 （1.09g?cm^-3 ）、樺一櫟混交林0 （0.91g?cm^-3 ）。這3種類(lèi)型林分土壤容重均在 gt;20～40cm 土層時(shí)最大。3種林分的土壤容重均是 0～10cm 和 gt;20～40cm 土層間差異顯著（ Plt;0.05） ， gt;10～20cm 土層與其他2個(gè)土層間差異不顯著（ Pgt;0.05） 。

圖1不同林分類(lèi)型各土層深度的土壤容重

小寫(xiě)字母不同表示同一林分不同土層間差異顯著 （Plt;0.05） °

3.2 土壤孔隙度

王壤孔隙度作為土壤物理性質(zhì)的核心指標(biāo)之一，深刻影響著土壤的生態(tài)功能與林業(yè)生產(chǎn)力。其意義不僅體現(xiàn)在對(duì)水分和氣體的直接調(diào)控上，更通過(guò)復(fù)雜的生物化學(xué)過(guò)程間接作用于植物生長(zhǎng)與土壤肥力[]。

由表2可以看出，3種林分各土層土壤總孔隙度均隨土層深度的增加而遞減，表層土壤總孔隙度最大；其中總孔隙度均值由大到小依次為樺一櫟混交林 （53.38% ）、油松純林 （52.01% ）、楊一榆混交林51.36% ）；毛管孔隙度均值由大到小依次為樺一櫟混交林 （45.83% ）、油松純林 （44.28% ）、楊一榆混交林 （40.53%） ），楊一榆混交林和樺一櫟混交林的表層土壤與深層土壤間差異均顯著（ Plt;0.05） ，中土層與其余土層均不存在顯著差異，油松純林各土層間毛管孔隙度均存在顯著差異（ ?Plt;0.05? ；非毛管孔隙度變化差異較小，各林分各土層間均不存在顯著差異。

表2不同類(lèi)型林分各土層深度的土壤孔隙度

注：同列不同小寫(xiě)字母表示不同土層間差異顯著（ ?Plt;0.05） 。

3.3 土壤水文性質(zhì)

3.3.1土壤最大持水率由圖2可知，3種林分的各土層最大持水率均值由小到大依次為油松純林0 44.42% ）、楊一榆混交林 （47.64% ）、樺一櫟混交林0 56.65% ），3種林分最大持水率均呈現(xiàn)出隨土層深度的增加而減少的態(tài)勢(shì)，油松純林土壤最大持水率在各土層間差異均不顯著；樺一櫟混交林 0～10cm 土層和 gt;20～40cm 土層間差異顯著；楊一榆混交林土壤最大持水率在各土層間差異均顯著。

圖2 不同林分類(lèi)型各土層深度的土壤最大持水率

小寫(xiě)字母不同表示同一林分不同土層間差異顯著 （Plt;0.05） 。

3.3.2土壤毛管持水率由圖3可知，樺一櫟混交林土壤毛管持水率在各土層中均大于其他2種類(lèi)型林分，其土壤毛管持水率均值為 44.65% ;3種類(lèi)型林分均為表層土壤毛管持水率最大、 .gt;20～40cm 土層毛管持水率最小。油松純林和樺一櫟混交林土壤毛管持水率均在 0～10cm 土層和 gt;20～40cm 土層間差異顯著（ Plt;0.05） ，楊一榆混交林土壤毛管持水率各土層間均差異顯著。

圖3不同林分類(lèi)型各土層深度的土壤毛管持水率

小寫(xiě)字母不同表示同一林分不同土層間差異顯著（ ?Plt;0. 05） 。

4結(jié)論

本研究以云蒙山皇家森林公園內(nèi)油松純林、樺一櫟混交林、楊一榆混交林為研究對(duì)象，探究3種林分類(lèi)型的土壤物理性質(zhì)，結(jié)果表明：這3種林分類(lèi)型中，土壤容重均隨土層深度的增加而增加，孔隙度和持水率均隨土層深度的增加而減少，持水能力由大到小依次為樺一櫟混交林、楊一榆混交林、油松純林。王壤容重與土壤孔隙度呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。容重增大時(shí)，土壤顆粒排列更緊密，導(dǎo)致總孔隙度降低。同時(shí)伴隨土壤總孔隙度的降低，土壤持水空間減少，土壤持水率也隨之降低，土壤蓄水能力減弱。最大持水率和毛管持水率各土層由大到小均為樺一櫟混交林、楊一榆混交林、油松純林。

參考文獻(xiàn)：

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