不同林龄柠条锦鸡儿林土壤有机质分析

郭月峰，祁 伟，，姚云峰，赵文昊，王 娟，赵春光，刘 莹（内蒙古农业大学生态环境学院，呼和浩特000；内蒙古水利水电勘测设计院，呼和浩特0000；内蒙古鄂尔多斯市工业与城市供水办公室，内蒙古鄂尔多斯07000）



不同林龄柠条锦鸡儿林土壤有机质分析

郭月峰1，祁 伟1，2，姚云峰1，赵文昊1，王 娟1，赵春光3，刘 莹1
（1内蒙古农业大学生态环境学院，呼和浩特010011；2内蒙古水利水电勘测设计院，呼和浩特010020；3内蒙古鄂尔多斯市工业与城市供水办公室，内蒙古鄂尔多斯017000）

研究柠条锦鸡儿（Caragana MicrophyllaLam.）林地不同林龄及土层深度土壤有机质含量，为进一步深入研究北方农牧交错带土壤有机碳及地区植被建设提供依据。笔者通过野外调查和室内分析相结合的方法，对赤峰市敖汉旗风沙土区不同林龄柠条锦鸡儿（5、11、17、23、29年）不同土层的土壤有机质作了分析。分析表明：相同林龄不同立地条件的土壤有机质含量随着土层深度的增加呈先增加后减少的趋势；不同立地条件相同林龄的土壤有机质含量大小为丘间低地＞阴坡＞阳坡；相同立地条件不同林龄的土壤有机质含量随林龄的增加而增加。

柠条锦鸡儿；林龄；土壤有机质

0　引言

柠条锦鸡儿作为防风固沙的优良树种之一，国内外学者对其研究一直有增无减。贺山峰等［1］以流动沙丘上栽植的6年和11年的柠条锦鸡儿为研究对象进行了研究，研究结果表明：在栽植柠条锦鸡儿以后，土壤性质得以良好改善。牛西午等［2］对晋西北不同生长年限的柠条人工林土壤物理性状进行测定，结果表明：栽植柠条人工林可提高土壤有机质含量，提高土壤养分的有效性，从而可以达到改善土壤肥力的目的。初玉等［3］分析了善达克沙地柠条锦鸡儿灌丛的植被、土壤水分以及养分间的相关性，结果表明，合理的柠条锦鸡儿灌丛分布可以更加有效地补充草地生态系统养分，从而有利于加快生态系统的恢复进程。李香真等［4］分析了退化草地上栽植柠条锦鸡儿灌丛对地上植被和土壤养分的耦合效应，分析得到，柠条锦鸡儿的栽植有利于退化草地的恢复，这种生态效益主要表现在可以诱导土壤化学元素含量、生物量以及植物组成在空间上的分异。此外，还有人对不同林龄的柠条锦鸡儿有机质等土壤养分作了分析［5-14］。这些国内外研究表明柠条锦鸡儿土壤有机质对于土壤理化性质、土壤肥力、生态环境等都有明显的改良作用。因此，笔者选取内蒙古农牧交错带赤峰市敖汉旗，选取典型流域风沙土区不同林龄柠条锦鸡儿，并对不同林分土壤有机质进行分析，分析结果以期对北方农牧交错带的植被恢复及生态建设提供科学依据。

1　材料与方法

1.1研究区概况

研究区位于内蒙古赤峰市敖汉旗风沙土区。地理位置位于41°50′—43°01′N、119°32′—120°25′W。面积约1728.34 km2。海拔高度在400 m以下，地势起伏较小，多为起伏不大的黄土漫岗及固定、半固定及流动沙地，风蚀危害较严重。属温带半干旱大陆性季风气候区。年均降雨量在310～390 mm之间，年均蒸发量在2300～2600 mm之间。植被主要有天然草地、灌丛林、乔灌混交林、针阔混交林和阔叶纯林等森林植被类型，主要以人工植被为主。其中，树种主要以小杨树（populus）、山 杏 （Prunus sibirica）、柠 条 （Caragana korshinskii Kom）等。

1.2研究方法

调查取样于2014年8月进行，布点取样按照全面性、均衡性及客观性等原则，先调查后分析。对敖汉旗风沙土区不同林龄柠条锦鸡儿进行典型选样，具体林龄为5、11、17、23、29年，样地详情见表1。每个林分选定3个20 m×20 m的植被样方，土壤取样分别位于样方的四角和中心进行。共布置土壤样点数75个。取土深度均为150 cm，分别为0～30、30～100、100～150 cm层，分层取样，每层取3个重复。

土壤有机质含量的测定方法：重铬酸钾硫酸法［15］。

1.3数据分析

数据采用SPSS软件和Excel软件进行分析。

2　结果与分析

灌木的生长情况不仅要有适合的经营手段，合适的立地条件也是影响其生长的主要因素。因此，结合灌木的立地条件、林龄来研究土壤养分含量显得尤为重要。

表1　柠条锦鸡儿样地（30 m×30 m）植被调查表

2.1丘间低地不同林龄柠条锦鸡儿土壤有机质分析

由图1可知，各林龄柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值均在30～100 cm层，5年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值为1.09 g/kg；11年柠条锦鸡儿土壤有机质含量最大值为1.00 g/kg；17年柠条锦鸡儿土壤有机质含量最大值为1.25 g/kg；23年柠条锦鸡儿土壤有机质含量最大值为1.80 g/kg；29年柠条锦鸡儿土壤有机质含量最大值为3.34 g/kg。5年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最小值为0.46 g/kg，出现在0～30 cm土层；11年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最小值为0.34 g/kg，出现在0～30 cm土层；17年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最小值为0.90 g/kg，出现在100～150 cm土层；23年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最小值为0.78 g/kg，出现在100～150 cm土层；29年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最小值为1.58 g/kg，出现在100～150 cm层。

2.2阴坡不同林龄柠条锦鸡儿土壤有机质分析

由图2可知，5、11、17、23、29年柠条锦鸡儿林地土壤有机质含量均表现为随土层的增加呈现先增加后减少的趋势。5年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值比29年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值小67%；11年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值比29年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值小70%；17年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值比29年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值小62%；23年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值比29年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值小46%。

2.3阳坡不同林龄柠条锦鸡儿土壤有机质分析

由图3可知，5、11、17、23及29年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值大小顺序分别为：29年＞23年＞17年＞5年＞11年；最小值大小顺序为：29年＞17年＞23年＞5年＞11年。29年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值比23年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值大1.32 g/kg；29年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值比17年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值大1.79 g/kg；29年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值比11年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值大2.01 g/kg；29年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值比5年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的最大值大1.93 g/kg。

2.4不同立地条件5、11、17、23及29年柠条锦鸡儿土壤有机质分析

由图4可知：5、11、17、23及29年柠条锦鸡儿土壤有机质含量的变化趋势均为丘间低地＞阴坡＞阳坡；丘间低地、阴坡、阳坡柠条锦鸡儿土壤有机质含量的大小顺序均为：29年＞23年＞17年＞5年＞11年。

2.5不同林龄柠条锦鸡儿土壤有机质分析

由图5可知，5、11、17、23及29年柠条锦鸡儿林地土壤有机质含量的变化趋势均表现为随柠条锦鸡儿林龄的增加，土壤有机质的含量总体呈现逐渐增加的趋势。

图1　丘间低地不同林龄柠条锦鸡儿土壤有机质含量

图2　阴坡不同林龄柠条锦鸡儿土壤有机质含量

图3　阳坡不同林龄柠条锦鸡儿土壤有机质含量

图4　不同立地条件不同林龄柠条锦鸡儿土壤有机质含量

3　结论

（1）不同立地条件5、11、17、23及29年柠条锦鸡儿各层土壤有机质的变化规律表现为随着土壤深度的增加土壤有机质含量表现为先增加后减少的趋势。

（2）不同立地条件5、11、17、23及29年柠条锦鸡儿土壤有机质的变化规律：土壤有机质含量为丘间低地＞阴坡＞阳坡。

（3）丘间低地、阴坡和阳坡土壤有机质的变化规律均为随着柠条锦鸡儿林龄的增加，土壤有机质的含量总体呈现逐渐增加的趋势。

图5　不同林龄柠条锦鸡儿各层土壤有机质的分析

4　讨论

笔者仅选取了5种林龄的柠条锦鸡儿人工林林地土壤有机质进行分析，结果表明土壤有机质的含量随着林龄增加而增加，但并不能说明29年的柠条锦鸡儿人工林就是生长期土壤有机质达峰值的年龄，而随着林龄的不断增加，土壤有机质含量继续增加还是到某一峰值后出现下降的趋势，目前还不得而知，仍然需要进一步的研究与探索。

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［3］初玉，杨慧玲，朱选伟，等.浑善达克沙地小叶锦鸡儿灌丛的空间异质性［J］.生态学报，2005，25（12）:3295-3300.

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Soil Organic Matter of Caragana microphylla Lam.Forest of Different Ages

Guo Yuefeng1，Qi Wei1，2，Yao Yunfeng1，Zhao Wenhao1，Wang Juan1，Zhao Chunguang3，Liu Ying1
（1College of Ecology and Environmental Science，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot 010011，Inner Mongolia，China；
2Design Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power in Inner Mongolia，Hohhot 010020，Inner Mongolia，China；3Department of Industrial and Urban Water Supply，Ordos 017000，Inner Mongolia，China）

The paper aims to study soil organic matter of different soil depths under different ages of Caragana microphylla Lam.forest，and provide a theoretical basis for further research on soil organic carbon and regional vegetation construction in transition zone between cropping area and nomadic area in north China.The authors combined the methods of field investigation and laboratory analysis，analyzed soil organic matter of different soil layers under different ages（5，11，17，23 and 29 a）of Caragana microphylla Lam.forest in Aohan Banner，Chifeng sandy soil area.The results showed that soil organic matter of the same age forest under different site conditions first increased and then decreased with the increase of soil depth；soil organic matter under the same site condition of different forest ages followed the order of dune-lowland＞shady-slope＞sunny-slope；soil organic matter under the same site condition of different forest ages increased with the forest age.

Caragana microphylla Lam.；Forest Age；Soil Organic Matter

S-3

A论文编号：cjas16010013

国家自然科学基金“内蒙古农牧交错地带柠条锦鸡儿平茬对植物根系和土壤水分的影响机理研究”（31500584）；内蒙古应用研究与开发计划项目“农林牧耦合生态系统固碳关键技术”（20110732）；高等学校科学研究项目“柠条锦鸡儿水力参数变化对平茬的响应”（NJZZ16055）；内蒙古自然科学基金项目“内蒙古砒砂岩区典型小流域植被建设的生态需水研究”（2016MS0407）。

郭月峰，女，1982年出生，内蒙古乌海人，讲师，博士，主要从事水土保持与荒漠化防治研究。通信地址：010011内蒙古呼和浩特赛罕区内蒙古农业大学东区生态环境学院，E-mail：guoyuefeng0525@126.com。

姚云峰，男，1959年出生，内蒙古阿拉善人，教授，博士生导师，主要从事水土保持与荒漠化防治研究。E-mail：guoyuefeng0525@126.com。

2016-01-17，

2016-03-28。