人工撫育措施對大棗林間土壤水分時空變化的影響

邢俊智

摘 要：為了探討人工撫育措施對大棗林間土壤水分時間及空間分布情況的影響，特設置了間伐、平茬2種人工撫育措施，并與未實施間伐平茬的對照處理進行了比較，結果表明，通過間伐、平茬處理，土壤中的含水量較對照有所增加，以間伐土壤含水量增加的效果更佳明顯，尤其是深層土壤的保水效果更好，平茬處理深層土壤中水分含量相對降低的原因之一可能是平茬處理有助于大棗根系的下扎，增加了對深層土壤水分的吸收。因此，適當的間伐處理更加有助于保持土壤水分，而平茬處理則有助于促進根系的下扎。建議結合干旱地區的實際，合理搭配使用間伐、平茬措施。

關鍵詞：人工撫育;大棗;時間分布;空間分布

中圖分類號 S753文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）04-0053-02

隨著全國環境條件的惡化，世界荒漠面積仍在不斷增加，沙塵暴等自然災害給社會生產帶來了巨大的威脅。遼西地區地處北溫帶大陸性季風氣候區，降水量偏少，土壤的沙漠化現象比較嚴重，目前土壤貧瘠，風沙活動頻繁，地表生態系統相對脆弱。近些年來一些重大的林業工程項目逐漸在遼西地區開展，水分是干旱、半干旱地區治沙造林的主要限制因子，特別在干旱區沙地，其制約因素最重要的是沙地的水分分布狀況及其量值，因此有必要在當地開展林間土壤水分的時空分布研究。大棗是遼西地區主要的經濟樹種，由于大棗特有的營養價值而受到廣大消費者的喜愛，大棗發展的前景廣闊。而在氣候干旱的遼西地區，要提高大棗人工林栽植的成活率，必須加強對人工林的撫育管理，在土壤沙漠化比較嚴重的區域，林間的撫育管理措施主要有平茬、間伐等，大量的研究 表明，通過在人工林中開展間伐、平茬措施，可以改善林分的結構，促使土壤中的養分、水分等分布更加合理。為了研究遼西地區大棗林間采取平茬、間伐等人工撫育措施后土壤內水分的時間及空間分布情況，特開展了此項試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗地安排在遼西地區朝陽市境內的某片大棗林內進行，四季分明，有著充足的光照資源（年日照時數為2900h左右），日溫差大，降水量稀少（年均500mm左右），年均溫7.9℃左右。

1.2 試驗材料 試驗對象為3年生的大棗純林，栽植的株行距為1m×2m;此外還需要取土用的土鉆、烘干土壤用的烘箱等。

1.3 試驗設計 試驗共設3個處理，分別為間伐、平茬、未間伐平茬（CK）。間伐、平茬后的株行距均控制在3m×3m，每個處理3次重復，每個重復小區的面積25m×50m。各處理除了試驗設計的條件以外，其他林間管理同當地常規保持一致。

1.4 試驗方法 2017年5月按照試驗設計的要求進行平茬、間伐處理，之后常規管理。2018年4—9月取土進行土壤含水量的調查。測量時在每個重復小區內隨機選擇3個樣點，每個處理3次重復，共計9個樣點，最后取平均值。水分垂直分布情況調查方法：4—9月每日10∶00分別取0～20、20～40、40～60、60～80、80～100cm土層的土壤，分別在105℃條件下烘干后，計算各土層的4—9月日平均土層含水量;水分空間分布情況調查方法：4—9月分別在每日的10∶00取0～100cm土層的土壤混合均勻、烘干，計算出4—9月每個月0～100cm土層中的土壤含水量。

2 結果與分析

2.1 不同人工撫育措施對大棗林間水分垂直分布的影響 在大棗林間開展間伐、平茬人工撫育措施后，比較4—9月大棗林間各土層水分分布情況，結果見表1。根據表1可以看出，整體來看，平茬、間伐處理后有助于更好地保持土壤中的水分，與對照處理相比，平茬處理各土層含水量增加幅度為-1.37%～26.53%，間伐處理各土層增加幅度為13.70%～47.96%;通過將間伐與平茬2個處理進行比較，間伐處理的保水效果更好，分析其原因可能是間伐撫育后土壤的容重有所降低，土壤的結構得到了一定的改善，涵養水源的能力也得到了提高[7];各土層中，以間伐處理的40～60、60～80cm土壤含水量比對照增加幅度最高，達到45%以上，由此可知間伐更有利于保蓄較深層土壤的水分;在0～20、20～40cm土層中，間伐、平茬處理的土壤含水量差別不是很大，40cm以下土層中土壤含水量差異變大，平茬的土壤含水量明顯小于間伐，可能是平茬處理有助于根系的下扎，增加了對深層土壤水分的吸收。

2.2 不同人工撫育措施對大棗林間水分空間分布情況的影響 通過在大棗林間開展間伐、平茬人工撫育措施后，比較4—9月每個月大棗林間0～100cm土層中水分的分布情況，結果見表2。根據表2可以看出，各處理4—9月的土壤含水量變化趨勢一致，均為4月時比較高，5、6月有所降低，7月時升高，8、9月再降低，由此可知當年的降水在4、7月相對比較多，各處理土壤中的含水量變化趨勢整體上符合當年的降水資源的分布情況;間伐、平茬處理均可提高各土層中土壤含水量，整體來說以間伐提高的效果更明顯。分析其原因可能是平茬后1年大棗樹長出的新枝條生長速度，對水分的消耗量大。

3 結論與討論

本試驗通過在遼西地區朝陽市大棗林內實施人工間伐、撫育管理措施，與未撫育間伐的對進行比較，結果表明，土壤中水分在垂直分布上，與對照相比，平茬、間伐可以提高各土層土壤中的含水量，其中以間伐處理的保水效果更佳，且以保持較深土層水分的效果更好;平茬的處理在0～20、20～40cm土層中土壤含水量沒有大的差異，40cm以下的含水量有較大的差異，說明平茬處理提高了大棗對深層土壤水分的利用;在時間分布上，4—9月各處理的土壤含水量變化趨勢均為4月時比較高，5、6月有所降低，7月時升高，8、9月再降低，整體上與當年降水資源的分布情況保持一致;間伐、平茬處理各月0～100cm土層中平均含水量均高于對照處理，其中間伐處理下土層含水量更高。

地表植被條件的變化可以引起土壤中水分含量的變化，因此人工林中采取間伐、平茬撫育措施后，林分對土壤水分的利用情況會有所差異。在遼西等土壤沙化現象嚴重的地區，林區影響土壤含水量的主要因素為林木的蒸騰作用，而采取間伐、平茬處理后，一方面降低了林木、林間枝條的密度，降低了蒸騰作用，減少了對土壤中水分的利用，另一方面間伐、平茬留下的殘枝、斷木等覆蓋在土壤的表面，也起到一定的減少地表土壤蒸發的作用。

參考文獻

[1]姜有為，蔣進，宋春武，等.平茬與間伐對古爾班通古特沙漠人工林土壤水分的影響[J].干旱區研究，2014，31（6）：998-1004.

[2]張建國，李應罡，徐新文，等.平茬對塔里木沙漠公路沙拐棗防護林生長與土壤水鹽分布的影響[J].應用生態學報，2012.

[3]程順，侯登峰，田玉峰，等.塞罕壩林區人工林撫育間伐對主要林分因子的影響[J].河北林業科技，2006（4）：8-10.

[4]朱少華.杉木人工林撫育間伐強度試驗研究[J].山東林業科技，2011（3）：56-58.

[5]王慧，郭晉平.我國森林撫育間伐研究進展[J].山西林業科技，2008（2）：29-32.

[6]張恒.人工撫育措施對無灌溉人工林生長的影響[D].北京：中國科學院，2013.

[7]賈芳，賈忠奎，馬履一，等.撫育間伐對北京山區油松幼齡人工林水源涵養功能的影響[J].水土保持學報，2009，23（6）：236.

[8]馮起.半濕潤沙地水分狀況及動態規律研究[J].干旱地區農業研究，1995，13（1）：25-29.

（責編：王慧晴）