冀北山地南麓油松蒙古櫟混交林土壤物理性質研究

摘 要：為明確冀北山地南麓油松蒙古櫟混交林土壤物理性質，并探究其水土保持能力。選取油松純林、蒙古櫟純林、油櫟混交林為研究對象，對其土壤物理性質進行差異分析。結果表明：土壤容重均值：油松純林（1.26 g·cm^-3）gt;油櫟混交林（1.21 g·cm^-3）gt;蒙古櫟純林（1.08 g·cm^-3）；土壤總孔隙度均值：油松純林（42.39 %）lt;油櫟混交林（43.32 %）lt;蒙古櫟純林（51.53 %）；土壤最大持水率與土壤毛管持水率呈現出相同的大小關系：蒙古櫟純林gt;油櫟混交林gt;油松純林。土壤孔隙度隨土層深度的增加均呈現出遞減的態勢，而土壤容重對土層深度的增加體現出遞增的變化趨勢。

關鍵詞：油櫟混交林；土壤物理性質；柳江盆地地質遺跡國家級自然保護區；土壤容重；土層深度

Study on soil physical properties of mixed forest of Pinus oleifera Mongolian oak in the southern foothills of north mountain of hebei province

LUO jianing¹Wang shui²Hou feifei

（1.Hebei Liujiang Basin Geological Relics National Nature Reserve Management Center Hebei Qin Huang dao 066000 2.Hebei Wulingshan National Nature Reserve Management Center Hebei Cheng De 067399 3.Hebei Changli Gold Coast National Nature Reserve Management Center Hebei Qin Huang dao 066000）

Abstract：In order to clarify the soil physical properties of the mixed forest of Pinus oleifera Mongolian oak in the southern foothills of northern Hebei， and to explore its water and soil conservation ability. Pure Pine Pine Forest， Mongolian Oak Pure Forest and Oak Oak Mixed Forest were selected as the research objects， and the differences in soil physical properties were analyzed. The results showed that the mean soil bulk density was as follows： pure forest of Pinus tabulosis （1.26 g·cm^-3）， gt;mixed forest of oil oak （1.21 g·cm^-3）gt; pure forest of Quercus mongolis （1.08 g·cm^-3）. The mean total soil porosity was as follows： pure forest of Pinus oleifera （42.39%）lt; mixed forest of Quercus oleifera （43.32%）lt; pure forest of Quercus mongolis （51.53%）， and the maximum water holding rate of soil and the water holding capacity of soil capillary showed the same magnitude relationship： pure oak forest gt; mixed forest of Quercus oleifera gt; pure forest of Pinus oleifera.Soil porosity decreases with the increase of soil depth， while the increase of soil bulk density reflects an increasing trend towards soil depth.

Keyword：Oak mixed forest;soil physical property;Liujiang Basin Geological Relics National Nature Reserve;soil bulk density;soil depth

森林土壤是森林生態系統重要的組成部分，是群落發生和發展的基礎，是林木生長和微生物作用等多種生態過程的重要載體，也是森林生態系統物質能量循環的重要環節^[1]，土壤水分物理性質的差異決定土壤的形成和水分入滲功能^[2]，本文通過對冀北山地南麓油-櫟混交林、蒙古櫟純林、油松純林的土壤物理性質研究，旨在為冀北山地森林土壤水文管理提供依據。

1"研究區概況

研究區位于河北省柳江盆地地質遺跡國家級自然保護區，地處冀北山地南麓，秦皇島市以北的燕山山脈東段與華北平原接壤的區域，東經119°30′～119°40′，北緯40°02′～40°14′，保護區內為暖溫帶半濕潤大陸性季風性氣候，地勢北高南低，西高東低，整體呈南北向簸箕狀。北、東、西三面為旖旎的山巒，南面開口，與渤海相望。保護區及周邊區域內土壤主要有淋溶土、半淋溶土和初育土3個土綱；棕壤、褐土、新積土和石質土4個土類；棕壤、棕壤性土、淋溶褐土、潮褐土。常見植被主要有油松（Pinus tabuliformis）、蒙古櫟（Quercus mongolica）、栓皮櫟（Quercus variabilis）、麻櫟（Quercus acutissima）、平榛（Corylus heterophylla）、荊條（Vitex negundo"var.）、鵝耳櫪（Carpinus.）、敗醬草（Thlaspi arvense）、五角槭（Acer pictum"subsp.）、石竹（Dianthus chinensis）等。樣地概況見表1。

2 研究方法

2.1試驗設計

試驗地為冀北山地南麓柳江盆地地質遺跡國家級自然保護區，在保護區油-櫟混交林、蒙古櫟純林、油松純林樣地內進行土壤采樣，在上述三種林分內共設置12塊25*25m的樣地，在各樣地內采用“S型取樣法”隨機取樣，每塊樣地內設置5個樣點，在0～10、＞10～20和＞20～40cm土層深度下進行環刀取樣^[3]。測定其土壤物理性質。

2.2數據處理

本研究運用Excel軟件進行數據整理與作圖。

3 結果與分析

3.1土壤容重

土壤容重是反映土壤物理性質的重要指標，對土壤的透水透氣性有明顯代表性，土壤容重過大對植物根系的呼吸、吸水等有很大影響，反之土壤容重過小對水土保持產生不良效果。

由圖1可以看出，冀北山地南麓各類型的土壤容重呈現出隨土層深度的增加而遞增的態勢，其中土壤容重均值油松純林（1.26 g·cm^-3）gt;油櫟混交林（1.21 g·cm^-3）gt;蒙古櫟純林（1.08 g·cm^-3）。這3種類型均在＞20～40cm土層時容重達到最大值。

3.2土壤孔隙度

土壤孔隙度對土壤蓄水能力和通氣性有著直接作用，間接影響植物生長^[4]，孔隙度還與土壤肥力息息相關。

由表1可以看出，3種類型林分總孔隙度均出現隨土層深度的增加而遞減的態勢，表層土壤總孔隙度最大；其中總孔隙度均值，油松純林（42.39 %）lt;油櫟混交林（43.32 %）lt;蒙古櫟純林（51.53 %）；非毛管孔隙度變化差異較小。

3.3土壤水文性質

3.3.1土壤最大持水率

由圖2可知，3種林分的各土層最大持水率均值為油松純林（32.83 %）lt;油櫟混交林（34.56 %）lt;蒙古櫟純林（37.76 %），3種林分最大持水率均呈現出隨土層深度的增加而減少的態勢。

3.3.2土壤毛管持水率

由圖3可知，蒙古櫟純林土壤毛管持水率在各土層中均大于其他2種林分類型，其土壤毛管持水率均值為33.95 %；3種林分類型均為表層土壤毛管持水率最大、20～40cm土層毛管持水率最小。

4 結論

本研究以冀北山地南麓油松純林、蒙古櫟純林、油-櫟混交林為研究對象，探究三種林分類型的土壤物理性質，結果表明：這三種林分類型中，土壤容重均呈現出隨土層深度的增加而增加，孔隙度和持水率均隨土層深度的增加而減少，持水能力蒙古櫟純林gt;油-櫟混交林gt;油松純林。土壤孔隙度與土壤容重有著密切的聯系^[4]，容重增大，孔隙度會相應地減少，毛管孔隙度的大小反映了土壤的蓄水能力^[5]。最大持水率和毛管持水率在各土層均為蒙古櫟純林gt;油-櫟混交林gt;油松純林。

參考文獻

[1]"董威，"劉泰瑞，"覃志杰，等."不同林分密度油松天然林土壤理化性質及微生物量碳氮特征研究[J]."生態環境學報，"2019，"28（1）："65-72.

[2]"王禮先， 朱金兆. 水土保持學[M]. 2版. 北京： 中國林業出版社， 2005.

[3]"鮑士旦. 土壤農化分析[M]. 北京： 中國農業出版社， 2003： 22-34.

[4]"王興."冀北山地云杉人工林土壤物理性質的研究[J]."防護林科技，"2023（3）："52-54，62.

[5]"張強."油松麻櫟混交林土壤物理性質研究[J]."山東林業科技，2019，"49（6）："61-62，67.