毛竹厚樸混交林對杉木林跡地土壤肥力的影響

洪 震，葉幫民，劉術新，傅金堯，陳偉祥

（1. 麗水職業技術學院，浙江 麗水 323000；2. 浙江省慶元縣慶元林場，浙江 慶元 323805）

毛竹厚樸混交林對杉木林跡地土壤肥力的影響

洪 震1，葉幫民2，劉術新1，傅金堯1，陳偉祥1

（1. 麗水職業技術學院，浙江 麗水 323000；2. 浙江省慶元縣慶元林場，浙江 慶元 323805）

于2006、2008年2次對杉木林采伐跡地2003－2004年人工營造的毛竹厚樸混交林進行土壤理化性質的采樣分析，結果表明：不同坡位不同土層的pH值均有升高，且差異達到了顯著水平；土壤有機質含量增加，土壤速效氮、速效磷及速效鉀等養分指標隨林分生長年份的增加而表現出遞增趨勢；有機質含量、土壤速效氮、速效磷均表現出0～20 cm土層高于 > 20～40 cm土層，速效鉀表現不規律，表層（10～20 cm）土壤速效氮及速效磷含量增加幅度表現出中坡位 > 下坡位 > 上坡位。

毛竹；厚樸；混交林；土壤；肥力；杉木跡地

杉木（Cunninghamia lanceolata）作為我國亞熱帶地區特有的優良速生樹種，已有一千多年的栽培歷史，其人工林面積占我國人工林面積的26.55%[1～2]。隨著經濟社會的快速發展，木材需求量劇增，出現在同一林地上連續栽植多代的現象，由此導致林地土壤地力衰退、結構惡化、林地生產力下降等問題，嚴重影響了杉木人工林的可持續經營[2～4]。針對這種情況，慶元林場嘗試在杉木林采伐跡地人工營造毛竹（Phyllostachys heterocyclacv.pubescens）與厚樸（Magno lia officinalis）混交林，以期通過營造毛竹厚樸混交林，改善林分生境，提高杉木跡地土壤肥力，實現毛竹厚樸持續經營，從而取得更好的經濟效益。本文通過對毛竹厚樸混交林土壤理化性質的對比分析研究，探討杉木林跡地人工營造毛竹厚樸混交林的經營狀況，為合理經營混交林提供理論依據。

1 試驗地基本情況

1.1 試驗地概況

慶元縣慶元林場地處浙南山區（119° 30′ E，27° 30′ N），氣候溫和，雨量充沛，土壤肥沃，屬杉木中心產區北緣，是浙江省重點用材林基地之一。本試驗調查地位于慶元林場隆宮林區，造林面積17.3 hm2，其中苦婆宅山場6 hm2，小林源山場11.3 hm2，造林地全部為杉木林采伐跡地，土壤為紅壤，土層深厚，毛竹與厚樸1：3混交造林，造林時間分別為2003年和2004年。

1.2 樣地概況

根據慶元林場毛竹厚樸混交林分布情況，選取苦婆宅和小林源兩個山場作為試驗地。平均造林密度厚樸1 220株/hm2、毛竹400株/hm2，梅花形造林。造林后每年撫育2次，分別在6月和9月進行全面鏟草，要求對混交林內的雜灌木樹蔸平地砍除，雜草劈盡，劈下的雜草平鋪于地，腐爛作肥料。每年平均留新竹475株/hm2，其余竹筍全部挖除。標準地主要按坡位設置，同時要求造林時間和坡向一致。分別在2個山場，按上、中、下坡位分別設置20 m×20 m樣方，共設12個標準地，標準地和周圍林分采取同一經營管理措施。樣地情況見表1。于2006－2008年連續觀察測定，林分平均郁閉度分別達到0.5、0.7和0.8；下坡位毛竹厚樸長勢均良好，郁閉較快，上、中坡毛竹厚樸長勢相對較差，郁閉較慢。

2 研究方法

2.1 土壤樣品采集與處理

表1 試驗樣地概況Table 1 Samp le plots

于2006年、2008年分別在每塊標準地內按S形布設取樣點6個，每個取樣點分0～20cm，>20～40 cm土層取樣。同一標準地內樣品按取樣層次同層混合，帶回實驗室內，風干后揀去石礫、植物根系和碎屑，分別過2、0.25 mm篩后儲藏備用。

2.2 土壤理化性質的測定

土壤顆粒分析采用比重計法，pH值測定采用電位法（水：土 = 2.5：1，質量比），土壤有機質的測定用重鉻酸鉀氧化—外加熱法，速效氮含量的測定采用堿解擴散法，速效磷的分析采用磷鉬藍比色法，速效鉀的分析采用四苯硼鈉容量法[5]。

2.3 數據處理

土壤理化性質指標采用SPSS統計軟件進行統計分析。

3 結果與分析

各樣點土壤現化性質測試結果如表2。

表2 0～20 cm土層土壤化學性質狀況Table 2 Chemical properties of soil layer at 0-20cm

表2續

3.1 土壤pH值的變化

土壤酸堿度是土壤最重要的化學性質之一，它對土壤肥力、土壤有機質的合成與分解、土壤微生物的活動、土壤中各種營養元素的轉化及釋放、微量元素的有效性以及動物在土壤中的分布都有著重要影響[6]。從表2可看出，林地土壤上、中、下坡位上的pH值是逐漸升高的，并且呈現出逐年升高的趨勢。苦婆宅地區2008年上、中、下坡位的pH值分別比2006年的增加了4.12%，6.06%，5.83%；小林源地區2008年上、中、下坡位的pH值分別比2006年的增加了18.85%，19.35%，15.31%，且同坡位間差異均達顯著水平（P < 0.05）。這是由于隨著毛竹和厚樸的不斷生長壯大，每年有大量的枯枝落葉歸還給土壤，分解后有機質、腐殖酸中的酸性基團提供了大量陽離子交換點，同時地面上覆蓋有大量的凋落物，降低了鹽基離子的淋失，使得土壤中pH值呈升高趨勢。降水過程使得山坡上部的鹽基離子向下部遷移，在山底部大量積累，因而土壤pH值隨著坡位的降低而升高。> 20～40 cm土層土壤pH值表現出相同的變化趨勢。同一坡位的各分層pH值隨土層加深而降低，即酸度升高。

3.2 土壤有機質含量的變化

土壤有機質是衡量土壤肥力的一個重要指標，它能為植物提供所需多種營養元素，并能與各種微量元素形成絡合物，提高微量元素的有效性[7～8]。由表2可知，表層土壤有機質含量有逐年升高的趨勢，但不同坡位表現不同，苦婆宅地區下坡位土壤有機質含量表現出顯著差異，小林源林地中坡位有機質含量變化達到顯著水平，其余地區有機質變化均未達顯著水平。苦婆宅林地土壤有機質2008年的變幅3.20～7.66 g/kg，小林源林地土壤有機質2008年的變幅2.22～4.15 g/kg，盡管土壤中有機質含量是增加的，但含量依然偏低，毛竹適宜生長的有機質含量為30.0～50.0 g/kg，慶元林場的土壤有機質含量遠低于此值，為此需要施用有機肥以滿足毛竹正常生長的需要。

20～40 cm土層有機質含量明顯低于表層土壤，但是隨著厚樸和毛竹的生長年份增加，有機質含量也顯著增加。

3.3 土壤主要養分含量的變化

土壤中的營養元素含量的多少，對植物的正常生長發育具有非常重要的意義。土壤中營養元素的含量及豐缺評價一直以來是科研工作者的研究重點[9～10]。由表2可知，毛竹、厚樸混交林地土壤速效磷、速效鉀、速效氮含量都有所增加，但增加幅度稍有差異。苦婆宅和小林源的林地，上坡、中坡、下坡土壤的速效氮含量在相同土層間的差異均達顯著水平（P < 0.05），2008年苦婆宅、小林源林地在上、中、下坡位表層土壤速效氮含量分別比2006年的含量提高了89.37%，123.22%，91.87%；35.32%，65.02%，153.99%，可見提高幅度表現出中坡位 > 下坡位 > 上坡位。土壤中速效磷含量變化與速效氮含量變化略有不同，混交林地土壤不同土層中的速效磷含量都有增加，但在兩個林地的上坡位表層土壤中速效磷含量年份間不存在差異，苦婆宅上坡位 > 20～40 cm土層速效磷含量變化沒有達到顯著性差異，其它坡位上相同土層間土壤速效磷含量變化差異均達顯著水平（P < 0.05）。2008年苦婆宅、小林源林地在上、中、下坡位表層土壤速效磷含量分別比2006年的含量高40%、104.17%、72.41%、41.79%、109.68%、60.71%，速效磷增加幅度表現出：中坡位 > 下坡位 > 上坡位。兩塊林地不同坡位的表層土壤中速效鉀含量變化均達到顯著差異（P < 0.05），上、中、下坡位土壤速效鉀2008年的含量比2006年的分別增加了62.77%，44.76%，97.05%；116.78%，18.05%，107.32%，增加幅度表現出：下坡位 > 上坡位 > 中坡位。而在 > 20～40 cm土層，下坡位土壤速效鉀含量2008年的明顯高于2006年的，且差異達到顯著水平（P < 0.05），中坡和上坡位土壤速效鉀含量明顯提高，但差異沒有達到顯著水平。總體上看，毛竹厚樸混交林地土壤養分含量均提高了。

4 結論與建議

王洪帆研究表明毛竹純林留養闊葉樹后土壤速效氮、磷、鉀含量都顯著增加[11]，本研究也發現毛竹和厚樸混交后土壤養分含量顯著提高。研究發現杉木林采伐跡地人工營造毛竹厚樸混交林后，林地土壤不論是0～20cm土層還是 > 20～40 cm土層的土壤pH和土壤肥力均明顯提高了，土壤的化學性質得到了改善。

調查發現，林地的不同坡位對土壤肥力的變化也存在一定的影響。表層土壤速效氮含量提高率表現出中坡位 >下坡位 > 上坡位，速效磷增加幅度同樣表現為中坡位 > 坡位 >上坡位。可能是因為上坡位土壤養分基數低，毛竹厚樸生長較慢，凋落物相對較少，使得土壤中有機質、養分含量積累較少，同時隨著雨水徑流游離態的養分離子流失到中坡位和下坡位；而下坡位土壤養分相對較高，林分環境更適合毛竹厚樸的生長，快速生長的過程中從土壤中帶走大量的養分，歸還給土壤的相對少，這樣就出現了養分增加幅度中坡位 > 下坡位 >上坡位的現象。

研究結果表明，樣地表層土壤有機質含量在2.22～7.66 g/kg，遠低于毛竹正常生長土壤有機質含量臨界指標（30.00～50.00 g/kg）[12]。毛竹正常生長所需土壤速效氮、速效磷、速效鉀含量范圍分別為：100.00～200.00、20.00～50.00、75.00～150.00 mg/kg[12]，而樣地土壤表土層中速效氮、磷、鉀含量為95.50～127.00，0.35～0.95，172.34～489.33 mg/kg，遠低于毛竹正常生長需磷量，土壤速效氮含量也是偏低的，必須適當施用有機肥和無機肥，從而促進毛竹厚樸協調生長發育。

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Effects of Mixed Forest of Magnolia officinalis and Phyllostachys heterocycla cv. pubescens on Soil Fertility of Logged Site of Chinese fir Forest

HONG Zhen1，YE Bang-m in2，LIU Shu-xin1，Fu Jin-yao1，CHEN Wei-xiang1
（1. Lishui Vocational & Technical College, Lishui 32300, China; 2. Qingyuan Forest Farm of Zhejiang, Qingyuan 323805, China）

Determ inations were made on soil physical and chem ical properties of soil sampled in 2006 and 2008 in m ixed forest ofMagnolia officinalisandPhyllostachys heterocyclacv.pubescensp lanted in 2003 and 2004 in logged site of Chinese fir forest. The result showed that pH at mixed forest increased significantly at different layers and slopes, as well as organic matter content. Soil available nitrogen, and potassium augmented w ith the age of forest. Organic matter content, available nitrogen and phosphorus at soil layer of 0-20cm were higher than that at 20-40cm, while potassium had no regulation. Available nitrogen and potassium increase at 10-20cm showed m iddle hill >downhill >uphill.

Phyllostachys heterocyclacv.pubescens;Magnolia officinalis; m ixed forest; soil; fertility

S714.8

A

1001-3776（2011）01-0055-04

2010-09-08；

2010-11-05

麗水市科技局簡易競標項目（200512）

洪震（1969－），男，浙江麗水人，副教授，碩士，從事植物分類、栽培和利用研究。