不同经营措施下竹林土壤理化性质的研究

陈永顺

（福建省永安市大湖镇林业站，福建永安 366000）

在我国南方热带和亚热带地区，竹林因其生长成材迅速、产量高、再生性强、经济价值大等特点，长期以来被山区农民广为种植［1-2］。此外竹林在减少二氧化碳、缓和温室效应方面也有重要的作用，具有一定的生态效益［3-4］。近年来，随着我国竹业的迅速发展，竹林经济效益的日益提高，竹林经营措施已成为影响竹子产量至关重要的因素，经营措施主要有集约经营和粗放经营。笔者以这2种经营措施下竹林土壤为研究对象，通过比较2种经营措施下土壤物理性质、化学性质的差异，寻求最佳经营措施以期达到充分发挥竹林经济效益和生态效益的目的。

1 研究地概况及研究方法

1.1 研究地概况 试验地设在福建永安市大湖镇新洋村邓公坑山场14 林班3 大班2 小班(25°33'～26°12'N，116°56'～117°47'E)，该地区属于中亚热带海洋性季风气候，试验地附近的永安市年均气温19.2℃，年降水量1 688 mm，年内降水量不均衡:一般1～6月递增，7月以后逐月递减。土壤主要为红壤，并带有些石灰土［5］。试验地为天然林经砍伐转化而来的次生林，坡度为27°，坡向为东南，中坡位，海拔为580～650 m。样地的选择遵循一致性的原理，即选择邻近环境因子(气温和降水)、海拔、坡向、成土母质一致的不同经营措施(集约和粗放经营)的竹林(均为毛竹林)作为研究对象。集约经营的管理方式为1 a进行劈山1次，每2 a进行垦复和施肥1次，而粗放经营则无任何管理。各经营措施下竹林基本情况如表1。

表1 竹林基本情况

1.2 土壤样品采集与测定 2013年8月份对2种经营措施(集约和粗放经营)的竹林进行基本调查，在各竹林中分别选取20 m×20 m样地3个，对样地所有毛竹进行胸径和树高的测量，并在每个样地中按“S”形选择3个土壤剖面，深度为60 cm。每个剖面按照0～10、10～20、20～40、40～60 cm 层厚取土，先用容积100 cm3的环刀取原状土样，用环刀法测定土壤的容重、孔隙度、持水量等物理性质［6］，再用铝盒取土，根据常规分析方法，测定并计算土壤的有机碳和全氮含量［7］。用Excel软件完成数据汇总和作图。

2 结果与分析

2.1 不同经营措施对土壤物理性质的影响 容重、孔隙度、持水量是土壤物理性质的重要指标。容重反映土壤松紧状况和结构的好坏，孔隙度(非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度)反映土壤通透性的好坏，土壤持水量(最大持水量、毛管持水量、最小持水量)则综合反映土壤团聚体、土壤孔隙和土壤颗粒组成的状况［8-9］。三者相互制约、共同影响着土壤的性质。

从表2可以得出，集约经营和粗放经营2种经营措施下竹林0～60 cm土壤容重分别为1.15、1.21 g/cm3，试验样地集约经营下土壤容重小于粗放经营，且每层土壤容重呈现出集约经营小于粗放经营，这是因为集约措施下竹林林分密度更大，植被凋落物和土壤根系降低了土壤容重。2种措施下竹林土壤容重随着土层深度的增加而增加，土壤均为上松下紧，但粗放措施下土壤容重增加更快。

0～60 cm厚土层中，集约经营和粗放经营2种经营措施下竹林非毛管孔隙度分别为6.83%、5.66%，毛管孔隙度分别为44.95%、40.12%，总孔隙度分别为 51.11%、45.33%。集约经营措施下，随土层深度增加，3种孔隙度均呈现明显递减的趋势，粗放经营也出现同样的规律。从每土层来看，粗放经营的孔隙度更小，且随着土壤土层深度的增加，两者差异越小，这是因为人类活动在0～20 cm厚的土壤表层，而底层土壤由于母质基础一致，差异不显著。通过以上分析，这说明集约经营措施下土壤孔隙状况较好。

不同经营措施下土壤最大持水量、毛管持水量和最小持水量的变化与孔隙度呈现出相似的规律，这是因为土壤持水量主要受土壤孔隙度、土壤容重等影响［10］，总体上显示出集约经营比粗放经营略大，如集约经营下土壤毛管持水量(322.41 g/kg)＞粗放经营下土壤毛管持水量(303.03 g/kg)。

表2 不同经营措施竹林土壤物理性质的比较

2.2 不同经营措施对土壤碳氮含量的影响 土壤有机碳作为土壤不可或缺的重要组成部分，在生态系统功能上发挥巨大的作用，其动态变化影响着土壤养分、持水能力、土壤结构的稳定性和坚实度，还影响土壤生物的生长等［11］。氮是植物生长发育必需的营养元素，土壤全氮和有机碳是衡量土壤肥力和土壤质量的重要指标。

从图1可以看出，0～60 cm土层中，集约经营措施的有机碳含量是粗放经营措施的1.07倍，全氮含量则是1.18倍。0～10 cm表层土壤中，集约经营下土壤有机碳含量为31.28 g/kg，粗放经营有机碳含量为28.32 g/kg，随着土层深度的增加两者之间的差异越小。表层0～10 cm土壤全氮含量，集约经营(3.10 g/kg)略大于粗放经营(2.88 g/kg)，且随着土层深度的增加两者之间的差异越大。

3 结论

该研究结果表明，长期集约经营的竹林在土壤容重、孔隙度、持水量、碳氮含量上都优于粗放经营。合适的集约经营较粗放经营对竹林的可持续发展有利。而在李正才等［2］人的研究中集约经营有机碳储量低于粗放经营，这是因为耕作强度不一样造成的。因此，在竹林培育过程中，建议采用带状垦复的方式，降低土壤垦复的频度，达到减少土壤有机碳消耗，维持竹林土壤肥力的目的。

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［5］ 永安市志［EB/OL］.http://www.fjsq.gov.cn/ShowBook.asp?Book Name=%D3%C0%B0%B2%CA%D0%D6%BE.

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