圍封對油松林地土壤水分特性的影響

周成

摘 要 通過對圍封和放牧干擾的油松林地中土壤含水率和土壤毛管持水量的調(diào)查，比較了圍封和放牧干擾對油松林分土壤水分特性的影響。結(jié)果表明：圍封有利于保持和提高油松林地的土壤含水率，尤其對土壤表層的土壤含水率具有明顯的提升作用;圍封有利于提高油松林地的土壤毛管持水量，尤其對土壤表層的持水性能具有明顯的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞 油松林地;土壤含水量;水分特性

中圖分類號：S791.254 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2021.05.014

Abstract Through the investigation of soil water content and soil capillary water holding capacity in Pinus tabulaeformis forests disturbed by enclosure and grazing，the effects of enclosure and grazing interference on soil water characteristics of Pinus tabulaeformis forests were compared. Result shows that：Enclosure is beneficial to maintain and increase the soil moisture content of Pinus tabulaeformis forest，especially the soil moisture content of the soil surface;the enclosure is beneficial to increase the soil capillary water holding capacity of Pinus tabulaeformis;enclosure has obvious promoting effect on the the water-holding performance of soil surface.

Key words Pinus tabulaeformis forest land;soil water content;water characteristics

油松（Pinus tabulaeformis）具有較強(qiáng)的耐寒、耐旱、耐土壤貧瘠等優(yōu)良特性，是遼寧西部植被恢復(fù)的主要造林樹種之一，發(fā)揮著重要的水土保持與防風(fēng)固沙等生態(tài)效益。然而，由于初植密度過大、后續(xù)經(jīng)營管理不善、不合理的采挖及病蟲危害等造成大部林分開始出現(xiàn)生長衰退、形成“小老樹”等現(xiàn)象[1] 。同時，遼西油松林多處于生態(tài)脆弱的荒山、沙荒等農(nóng)牧交錯帶，由于惡劣條件和超載過牧等自然和人為因素的共同作用，導(dǎo)致林下植被退化，枯落層缺失，嚴(yán)重影響生態(tài)公益林系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進(jìn)而制約生態(tài)功能發(fā)揮，其可持續(xù)發(fā)展問題亟須解決。圍封作為一種重要的植被恢復(fù)和重建措施，在植物區(qū)系和生物多樣性保育、涵養(yǎng)水源、水土保持、提高土壤肥力、促進(jìn)更新與演替、固碳增匯等方面發(fā)揮著重要作用。遼寧省自2013年實(shí)施圍欄封育工程以來，盡管對部分油松林地實(shí)行圍封禁牧，但是對圍封效果缺乏定量的評價。

本試驗(yàn)通過調(diào)查開展圍封對油松人工純林土壤含水量和土壤毛管持水量影響的研究，進(jìn)而為遼西油松人工林的科學(xué)經(jīng)營管理與可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 試驗(yàn)地點(diǎn)與研究方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地位于阜新市阜新蒙古族自治縣城西北部，該區(qū)域?qū)侔敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候，春夏季多西南風(fēng)，秋冬季多西北風(fēng)，春秋干旱少雨，四季分明。地形地貌屬半丘陵地帶。土壤以林溶褐土、森林棕壤土居多。植被主要是油松人工純林，周邊偶有零星榆樹（Ulmus spp.）、楊樹（Populus spp.）等，林下灌木以荊條（Vitex negundo var. heterophylla）居多。

試驗(yàn)選擇4個代表性林地，分別為E1—林齡37 a，圍封5年;D1—林齡37 a，放牧干擾;E2—林齡46 a，圍封10年;D2—林齡46 a，放牧干擾。

1.2 研究方法

1.2.1 土壤樣品采集

在油松冠幅外設(shè)置樣點(diǎn)，土壤樣品采集深度為0～60 cm，分別按0～<2、2～<5、5～<10、10～<20、20～<30、30～<40、40～<50和50～<60 cm進(jìn)行分層采樣。采用鋁盒多點(diǎn)混合取樣的方法，將所采土樣進(jìn)行標(biāo)記，帶回實(shí)驗(yàn)室備用。

1.2.2 土壤含水率測定

采用烘干法分層測定土壤含水率。

1.2.3 土壤毛管持水量測定

用環(huán)刀采取原狀土，將其下端置于水盤中，使土壤毛管孔隙內(nèi)充滿水，然后測其毛管持水量。

2 結(jié)果與分析

2.1 圍封對土壤含水率的影響

從圖1可以看出，4個林地0～<5 cm土層土壤含水率明顯高于其他土層，0～<20 cm各土層土壤含水率分布變化明顯，20～<60 cm各土層土壤含水率分布變化較小。從圖1還可以看出，圍封5年和圍封10年樣地各土層土壤含水率高于相同林齡放牧干擾樣地對應(yīng)土層土壤含水率。圍封與放牧干擾相比較，0～<5 cm土層土壤含水率差異明顯，圍封樣地土壤含水率明顯高于放牧干擾條件下土壤含水率;5～<10 cm土層土壤含水率差異較明顯，圍封樣地土壤含水率高于放牧干擾條件下土壤含水率;10～<60 cm土層圍封5年和圍封10年與相同林齡放牧干擾條件下土壤含水率均降低明顯，但圍封樣地土壤含水率仍略高于放牧干擾條件下土壤含水率。可見，圍封有利于保持和提高油松林地的土壤含水率，尤其對土壤表層的土壤含水率的提高具有明顯的促進(jìn)作用。

2.2 圍封對土壤持水性的影響

土壤持水性能是反映土壤生態(tài)功能的重要指標(biāo)[2]。土壤持水性變化與土壤孔隙度關(guān)系密切，但土壤毛管持水量與土壤孔隙度相比表現(xiàn)得更加明顯。從圖2可以看出，4個林地0～<10 cm土層土壤毛管持水量較大，土壤持水性能較好;10～<30 cm土層土壤毛管持水量變小，土壤持水性能下降;30～<40 cm土層土壤毛管持水量最小，土壤持水性能較弱;40～<60 cm土層毛管持水量變大，土壤持水性能上升。從圖2還可以看出，圍封5年和圍封10年樣地各土層土壤毛管持水量高于相同林齡放牧干擾樣地對應(yīng)土層土壤毛管持水量。圍封與放牧干擾條件相比較，0～<10 cm土層土壤毛管持水量差異明顯，圍封樣地土壤毛管持水量明顯高于放牧干擾條件下土壤毛管持水量，圍封樣地土壤持水性能明顯優(yōu)于放牧干擾條件下土壤持水性能;10～<60 cm土層圍封5年和圍封10年樣地與相同林齡放牧干擾條件下樣地土壤毛管持水量差異較明顯，圍封樣地土壤毛管持水量高于放牧干擾，圍封樣地土壤持水性能優(yōu)于放牧干擾。可見，圍封有利于提高油松林地的土壤毛管持水量，尤其對土壤表層的持水性能具有明顯的促進(jìn)作用。

3 結(jié)論

在圍封條件下，土壤含水率、毛管持水量均有所提高，土壤各土層受影響程度由高到低依次為0～<5 cm土層（耕作層）、5～<10 cm土層（耕作層）、10～<20 cm（耕作層）、20～<60 cm土層（犁底層和心土層）。可見，圍封有利于促進(jìn)土壤保水與持水特性，增加土壤有機(jī)碳，改良土壤容重，而且圍封對土壤特性的影響在垂直剖面呈遞減趨勢，具有明顯的表層效應(yīng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 韓勝利.大青山油松人工林地土壤水分特征研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006

[2] 劉向東，吳欽孝.黃土丘陵區(qū)油松人工林地土壤水分特征研究[J].水土保持研究，1991（2）：71-78