不同林齡對油松人工林土壤理化性質影響研究

武大軍

(遼寧省阜新蒙古族自治縣林業發展服務中心王府林場，遼寧 阜新 123000)

1 引言

遼西地區氣候干旱，水資源短缺，土壤貧瘠，地形多以低山丘陵為主，四季多風，生態環境較為脆弱。因此營林是改善生態環境的首選，林木不僅可以凈化空氣，還能保持土壤水分。油松具有耐寒、耐旱、耐貧瘠的特點，在北方干旱地區栽培面積較廣。近幾十年來，遼西地區出現大面積的人工油松林生長力衰退、林木生長量降低、各類病蟲害發生程度加重等問題。為了進一步探索遼西地區油松人工林地力衰退的原因、提高其地力水平，特以不同林齡的油松工林為對象，研究了各林齡下土壤理化性質的變化情況，以期對森林生產力的提升提供理論指導。

2 材料與方法

2.1 研究區概況

試驗地選擇在遼西地區阜新市王府林場，地處北緯42°10′和東經122°00′之間，屬于內蒙古高原和東北遼河平原的中間過渡帶，氣候干旱多風，土壤類型主要是棕壤、砂質草甸土；平均海拔高度228 m左右，年均日照時數3100 h左右，年均溫約5.8 ℃，年降水量385 mm，大多分布在6～8月，年蒸發量超過1600 mm，空氣中的相對濕度年均53.4%；當地的植被主要為具較強抗旱能力的榆樹、胡枝子、山里紅、山杏、山楊等。

2.2 試驗方法

在立地條件相同的條件下，選擇林齡分別為幼齡林(15年)、中齡林(25年)、近熟林(35年)和成熟林(45年)四種林齡的油松人工林樣地。在每個樣地內分別選擇3塊具有代表性的標準樣地(50 m×50 m)作為每個林齡處理的重復。選擇無林樣地作為對照，重復3次，所有處理的林間管理保持一致。

2.3 調查的方法

在每個樣地內按照“S”字形隨機選擇3個樣點，分別取 0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm土層的樣品，帶回實驗室在陰涼處自然風干，研磨后過100目篩備用。物理性質測量土壤容重、土壤持水量、孔隙度指標變化。化學性質測量有機碳、全氮、全磷指標變化。

3 結果與分析

3.1 不同林齡油松人工林林下土壤物理性質變化

由表1可知，不同林齡油松人工林處理對土壤物理性質有著不同程度的影響。所有林齡土壤容重處理中，同一林齡下處理的土壤容重都隨著土層深度的增加而增加，是由于表層土壤隨著人們經常的中耕、施肥等，土壤的密度相對較低，容重小，肥力較高。不同林齡處理的同一土層中，土壤容重隨著林齡的增加而降低。在幼齡林和中齡林處理中，容重都以40～60 cm土層最高，與其它處理間差異項顯著(P<0.05),而在近熟林和成熟林中，各土層間差異性不顯著(P>0.05)；所有林齡土壤持水量處理中，同一林齡下處理的土壤持水量都隨著土層深度的增加而降低，不同林齡處理的同一土層中，土壤持水量隨著林齡的增加而增加；所有林齡總孔隙度處理中，同一林齡下處理的土壤總孔隙度都隨著土層深度的增加而降低。幼齡林和中齡林處理中20～40 cm和40～60 cm土層總孔隙度變化差異性不顯著(P>0.05)，而近熟林和成熟林處理中20～40 cm和40～60 cm土層總孔隙度以20～40 cm較高，與40～60 cm土層總孔隙度差異性顯著(P<0.05)。

綜合土壤容重、土壤持水量、總孔隙度3個主要的土壤物理性質變化來看，油松人工林的樹齡達到近成熟林以上時，其土壤的物理指標變化要優于其他樹齡的處理。

3.2 不同林齡油松人工林林下土壤化學性質變化

由表2可知，不同林齡油松人工林處理對土壤化學性質有著不同程度的影響。所有林齡有機碳處理中，幼齡林處理的土壤有機碳含量在0～20 cm土層中隨著土層深度增加呈先上升后下降趨勢，其它林齡處理隨著土層深度增加呈逐漸下降趨勢；所有林齡全氮和全磷處理中，同一林齡下處理全氮和全磷都隨土層深度的增加而減少。不同林齡全氮和全磷處理的同一土層中，全氮和全磷含量隨著林齡的增加而增加，以成熟林處理最高。由此可知油松人工林處于成熟林時改善土壤、提高土壤肥力的效果最佳。

表1 不同林齡油松人工林林下土壤物理性質變化

表2 不同林齡油松人工林林下土壤化學性質變化

4 結論

在油松人工林中不同的樹齡處理可對土壤的理化性質產生不同程度的影響。相同樹齡的情況下，隨著土層的加深，土壤容重逐漸增加、持水量與孔隙度逐漸降低，而有機碳(除幼齡林外)、全氮、全磷的含量均逐漸降低；在同一土層深度，隨著林齡的增加，土壤的容重逐漸降低，土壤持水量和總均孔隙度逐漸增加，有機碳、全氮、全磷逐漸增加，都以成熟林(45a)最大。由此可知，油松人工林在達到成熟林時改善土壤理化性質的效果最佳，土壤的綜合肥力水平最高。