不同撫育強度人促米楮林對土壤有機碳的影響

傅斌燁

摘 要：以米楮林為試驗樹種，按照弱度（1800株/hm2）、中度（1500株/hm2）和強度（1200株/hm2）三種撫育強度為試驗組，天然米楮林作為對照（CK），檢測土壤容重、土壤有機碳密度和土壤有機碳存儲量，篩選出適合人促米楮林的撫育強度。結果表明：在0～25cm土壤層，弱度撫育強度（1800株/hm2）土壤的容重為1.28 g/cm3，有機碳密度為21.82g/kg，有機碳存儲量為21.82g/kg，有利于減少有機碳含量流失、調節土壤肥力和增強土壤排水性、土壤通氣性的作用，促進土壤中水、肥、氣、熱的平衡。

關鍵詞：米楮；容重；有機碳密度；有機碳存儲量

中圖分類號 S79 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）09-0101-03

Effects of Different Tending Intensity on Soil Organic Carbon of Catanopsis carlessi Forest

Fu Binye

（Meilie Agriculture and Forestry Water Conservomcy Burean of Sanming City，Sanming 365000，China）

Abstract：With Castanopsis carlessi，and according to the intensity（1800 strains/hm2），moderate（1500 strains/hm2）and intensity（1200 strains/hm2）three tending intensity for the test group，natural Castanopsis carlessi forest as control（CK），volume weight of soil，organic carbon density and organic carbon storage were studied to screen the suitable tending intensity for Castanopsis carlessi. The results show in the 0～25cm soil layer，the soil bulk density of weak intensity（1800 strains/hm2）was 1.28g/cm3，organic carbon density was 21.82g/kg，and organic carbon storage was 21.82g/kg.It' s conducive to reduce the loss of organic carbon content，adjust soil fertility and enhance soil drainage and soil ventilation，promote the balance of soil water，fertilizer，gas and heat in the soil.

Key words：Castanopsis carlessi；Volume-weight；Organic carbon density；Organic carbon storage

米櫧（Castanopsis carlessi）是殼斗科常綠木本植物，在福建省三明市有大量的分布，是我國亞熱帶地區典型地帶性植物。其材質堅硬、韌性較好，具有耐磨特性，為家具、農具、木模、車輛等適宜原材料；具有速生性，不僅是優良的纖維材和食用菌原料樹種，同時還是較好的碳匯植物；生命力強、成活率高，適宜在多種土壤上生長，培肥土壤、涵養水源能力強，是良好的生態公益林營造樹種；其果實營養成分高，可加工成食品，含油率高，可以開發為能源樹種。

米楮林相關研究集中在天然采伐不同更新情況下對土壤中部分元素的影響，人促米楮林不同撫育強度下對土壤有機碳的影響未見報道。因此在福建省三明市梅列區，以不同撫育強度的人促米楮林為研究對象，探討土壤中有機碳含量的差異，揭示不同撫育強度的人促米楮林對土壤有機碳含量的影響，為人促米楮林等亞熱帶森林經營提供理論依據。

1 試驗設計

在三明市陳大采育場等地選擇立地條件良好和林齡相近的天然米櫧混交林，其中米櫧為優勢樹種，按照弱、中和強3種撫育強度進行第1次間伐，砍除米櫧林下雜草、藤本及灌木、其他喬木，弱、中和強等3種撫育強度處理林分的樹木保持密度分別為1800株/hm2、1500株/hm2和1200株/hm2；并于第1次間伐10年后進行第2次撫育管理，弱、中和強等3種撫育管理的米櫧林分別保留1200株/hm2、900株/hm2和600株/hm2；每種林分的面積超過300畝；保留一部分天然封育櫧栲類混交林作為對照。在第1次間伐后20年進行土壤含水量、容重及有機碳含量的檢測。

1.1 樣地設置 以無撫育為對照（ck）及3種經營強度的人促米櫧林等4種林分類型作為研究對象，每種林分分別設置3個面積均為25m×25m的調查樣地，系統開展土壤理化性質等調查。

1.2 土壤調查 在每種米櫧林分的以隨機方式選擇3個調查樣地，其中各樣地挖掘1個有代表性的130cm深的土壤剖面，在0～25cm、25～60cm、60～110cm、110～130cm等4個土層上用土壤環刀分別每土壤層取3個土壤樣品，并立即稱取土壤鮮重，記錄。將取得的土壤樣品帶回實驗室進行容重及土壤有機碳含量的測定工作。

2 數據收集與處理

將從0～25cm、25～60cm、60～110、110～130cm 4個土層獲得土壤樣品帶回實驗室分別測定土壤的含水率、土壤容重[1]和各層次土壤有機碳含量[2，3]；再根據各層次的土壤容重和有機碳含量計算每種林分各層次土壤有機碳儲量。所有土壤樣品的有機碳含量的測定均采用重鉻酸鉀法。

3 結果分析

3.1 土壤容重 通過比較不同經營強度的人促米楮林土壤容重（圖1），隨著土層厚度的增加容重增加，在土壤0～25cm層，不同經營強度的人促米楮林土壤容重的差異性較大。其中以中度經營米楮林的土壤容重最大，達到1.38g/cm3，弱度經營米楮林的土壤容重值最小，達1.28g/cm3低于中國陸地生態系統土壤容重[4]的平均值1.32g/cm3。在土壤25～60cm層，以強度經營米楮林的土壤容重最大，達到1.39g/cm3，弱度經營米楮林的土壤容重值最小，達1.31g/cm3。在50～110cm層，以中度經營米楮林的土壤容重大，達到1.41g/cm3，弱度經營米楮林的土壤容重值最小，達1.35g/cm3。在110～130cm層，不同經營米楮林的土壤容重差異性不大，容重值在1.38～1.40g/cm3范圍內。由于中強度撫育措施會讓雨水直接沖刷土壤表層、改變林分內的小氣候，中強度撫育人促米楮林土壤容重大于弱度撫育和無撫育措施米楮林的土壤容重，改變了土壤的孔隙結構，綜上說明弱度經營米楮林的土壤的熟化程度較高，保水能力也最高[5]，高于無撫育措施的米楮林。

3.2 土壤有機碳 通過比較不同經營強度的人促米楮林土壤有機碳密度（圖2），隨著土層厚度的增加土壤有機碳密度降低，在土壤0～25cm層，不同經營強度的人促米楮林土壤有機碳密度的差異性較大。其中以弱度經營米楮林的土壤有機碳密度最大，達到21.82g/kg，強度度經營米楮林的土壤有機碳密度最小，達10.28g/kg。在土壤25～60cm層，以弱度經營米楮林的土壤有機碳密度最大，達到12.31g/kg，強度經營米楮林的土壤有機碳密度最小，達6.00g/kg。在50～110cm層，弱度經營米楮林的土壤有機碳密度最大，達到6.76g/kg，強度經營米楮林的土壤有機碳密度最小，達4.18g/kg。在110～130cm層，不同經營米楮林的土壤有機碳密度差異性不大，在3.25～5.61g/kg之間。由于中強度撫育措施使林分內的枯枝落葉沒有經過分解回到土壤里，改變了林分內的碳循環，弱度撫育人促米楮林土壤有機碳密度大于中強度育措施米楮林的土壤有機碳密度，適當強度撫育可以促進米楮林有機碳密度的增加，隨著土壤厚度的增加這種影響減弱。

3.3 土壤有機碳存儲量 通過比較不同經營強度的人促米楮林土壤有機碳存儲量（圖3），隨著土層厚度的增加土壤有機碳存儲量降低，在土壤0～25cm層，不同經營強度的人促米楮林土壤有機碳存儲量的差異性較大。其中以弱度經營米楮林的土壤有機碳存儲量最大，達到69.81t/hm2，強度度經營米楮林的土壤有機碳存儲量最小，達36.64t/hm2。在土壤25～60cm層，以弱度經營米楮林的土壤有機碳存儲量最大，達到57.04t/hm2，強度經營米楮林的土壤有機碳存儲量最小，達29.24t/hm2。在50～110cm層，弱度經營米楮林的土壤有機碳存儲量最大，達到46.37t/hm2，強度經營米楮林的土壤有機碳存儲量最小，達28.17t/hm2。在110～130cm層，不同經營米楮林的土壤有機碳存儲量差異性不大，在9.04～15.53t/hm2之間。由于中強度撫育措施使林分內的枯枝落葉沒有經過分解回到土壤里，改變了林分內的碳循環，弱度撫育人促米楮林土壤有機碳存儲量大于中強度育措施米楮林的土壤有機碳存儲量，適當強度撫育可以促進米楮林有機碳存儲量的增加，隨著土壤厚度的增加這種影響減弱[6-8]。

圖3 不同撫育強度對土壤有機碳存儲量的影響

4 結果與討論

不同撫育強度的人促米楮林對不同土層厚度的容重影響不同，隨著土層厚度的加深，不同撫育強度人促米楮林對土壤的有機碳含量影響減弱。在土壤表層，弱度撫育強度（1800株/hm2）人促米楮林土壤容重最小達1.28g/cm3，在110～130cm土層的容重差異性不大。適當的弱度撫育有改良人促米楮林土壤結構的作用，避免土壤板結，有利于調整林分土壤的空隙結構；過度的撫育措施會使人促米楮林土壤容重偏高，易造成土壤板結，土壤空隙結構不合理，降低林地的生產力。

通過調查不同撫育強度米櫧林各層土壤容重、有機碳密度、有機碳存儲量發現，在土壤0～25cm層，不同撫育強度對土壤的3個指標差異性較大，表明土壤有機碳密度與米櫧林撫育強度具有較強相關關系；強度經營的米櫧混交林因在撫育過程中帶走枝丫等，林間可讓微生物分解成無機物的枝條減少，反而使米櫧林內土壤的有機碳密度下降。從0～130cm土層的土壤有機碳總儲量看，弱度經營的米櫧混交林的土壤有機碳儲量相對于其他撫育強度的米櫧林來的高，主要由于弱度經營沒有大量帶走林內有機養分，不會造成大量的有機碳的流失；而強度經營的米櫧混交林的土壤有機碳儲量反而較低，低于其生物有機碳儲量，說明過度撫育措施會對林地土壤的有機碳庫產生不利影響，造成林地的生產力堿地，因此在實際生產過程中應嚴格控制撫育的強度，避免造成米櫧林內生態的破壞。

綜上，強度撫育措施不僅破壞土壤的空隙結構，而且容易造成土壤有機碳的流失，土壤貧瘠，林地生產力下降；弱度撫育措施對人促米楮林土壤有減少有機碳含量流失、調節土壤肥力和增強土壤排水性、土壤通氣性的作用，促進土壤中水、肥、氣、熱的平衡。

參考文獻

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（責編：王慧晴）