辽东桤木林龄与土壤肥力关系研究

王庆红

辽东桤木林龄与土壤肥力关系研究

王庆红

（大连市普兰店区林业技术推广中心，辽宁大连116200）

辽东桤木不同年份的造林地采用随机抽样的方法，采集土样进行土壤养分状况分析，结果表明：同龄辽东桤木树根范围内的土壤养分比树根范围外的养分高；随树龄增加，枯落物厚度、土层厚度和土壤养分有提高的趋势。可见，辽东桤木提高地力的作用明显。

辽东桤木；林龄；土壤肥力；状况关系

辽东桤木（Alnus sibirica Fisch.ex Turcz），又名：色赤杨、山赤杨、水冬瓜，系桦木科桤木属乔木树种，在辽东丘陵区河流溪谷和河边低滩冲积地有较多的分布，因枝叶生长繁茂，凋落物输入量较大，根系发达，且有庞大根瘤菌，固氮能力和抗风阻燃能力均很强，常作为固持水土和防火阻燃树种。嫩枝和树叶因含有较多碳水化合物和蛋白质可作为家畜的饲料。因此，辽东桤木在水源涵养林和生物质能源利用方面均有较好的发展利用前景。

许多学者对桤木属植物进行了根瘤菌超微结构分析［1］、根瘤内生菌根菌的分离培养、根瘤菌的固氮能力、造林技术等［2］进行了研究，而辽东桤木林龄与土壤肥力状况关系资料却较少，本研究通过桤木树冠垂直投影下的根系土壤和根系外的试验分析，研究辽东桤木的肥地能力，为营造生态林和水源涵养林提供树种筛选的依据。不同林龄辽东桤木林分内取样，测定枯落物层厚度。在样地内随机用取样框40cm×40cm围定取样范围，把取样框内的枯枝落叶装入聚乙烯样品袋；在典型的样地内挖取土壤剖面，观察土层厚度和根系分布情况。用取土钻挖取根系范围内和根系范围外的土样。每个土样在树冠垂直投影处呈圆形均匀分布挖取5个样点，土样在现地经四分法混匀缩分成1kg土样带回试验室供测试分析用。土样在阴凉通风处风干，经挑出树根和杂物后分别通过60目和18目分样筛，统一编号后装入牛皮纸袋备用。枯落物置烘箱内在75℃条件下烘至恒质量。

化验分析方法［3］采用中科院南京土壤研究所编著的土壤理化分析方法。土壤速效氮采用碱解扩散法，速效磷采用双酸浸提法，速效钾采用1mol中性乙酸铵浸提火焰光度法，有机质采用重铬酸钾法。

1 试验材料和方法

2 结果与分析

试验地选在大连普兰店区双塔镇，7月上旬在

2.1 辽东桤木不同林龄的土层厚度、枯落物厚度和土壤化学性质

2.1.1 辽东桤木林龄与土层、枯落物厚度的关系

由表1辽东桤木林龄与土层厚度与枯落物厚度的关系结果看出，枯落物厚度是随着辽东桤木林龄的增加而增加，由5龄林的1.2cm，增加至30龄林的3.6cm。林龄的增加枯落物的凋落量也在增加，由于辽东桤木枝杈的灰分很大，降解速度较慢，留在地表的枯落物较厚，而大量的树叶降解速度较快。总土层和A层的厚度也是随着林龄的增加而增加，辽东桤木根系很发达，固土能力很强，减少了水土流失的速度，增加了土壤的积累水平。总土层厚度由5龄林的32.6cm增加至30龄林的56.4cm；A层土层厚度由5龄林的12.6cm增至30龄林36.4 cm，枯落物总量除了20龄林出现较小幅度的降低以外，基本也是随着林龄的提高，枯落物总量得到提高。从数据看枯落物层的厚度、总土层和A层厚度有一定的相关性，即随着枯落层的提高，土层厚度相应增加。枯落物水平和土层厚度的高低反映出辽东桤木的固持土壤和涵养水源的能力强弱。

表1 辽东桤木林龄与土层厚度与枯落物厚度的关系

2.1.2 辽东桤木不同林龄土壤有机质在根系范围内外含量变化分析 由表2土壤有机质在辽东桤木冠下垂直投影面积根系内和根系外的分布范围含量变化测定结果看出，辽东桤木的5～20龄林的土壤有机质在树冠垂直投影下的根系范围内是增加的，在20～30龄林是下降的。5～20a龄林的根系范围内的土壤有机质会出现有规律的由低至高的变化节奏，由47.5g·kg－1上升到68.2g·kg－1。这可能与生长速度有关，我们在先期研究解析木分析中看出，5～20a生长速度最快。枯落物输入越多，土壤有机质贮藏水平也越高。

表2 辽东桤木不同林龄土壤有机质含量变化情况

但当树龄超过20a以后，土壤有机质贮藏水平由20a的68.2g·kg－1下降到30a的59.6g· kg－1，出现下降趋势。但30a的59.6g·kg－1比15a土壤有机质58.4g·kg－1还稍有升高的趋势。依树冠下垂直投影的根系为界，定义为根系范围内，除了30龄以外，则土壤有机质是随树龄增加而提高。而对照根系范围外的土壤有机质的变化呈由高到低的变化，即没有随树龄增高，土壤有机质而增高的变化趋势。这一点可以说明辽东桤木树种具有一定的培肥地力作用。

2.1.3 辽东桤木不同林龄土壤全氮在根系范围内外含量变化分析 由表3分析结果看出，土壤全氮水平也是在5龄林和20龄林根系范围内得到了明显提高，由5龄林的全氮2.45g·kg－1提高到20龄林的全氮3.41g·kg－1，而20～30a林区间土壤全氮稍有下降，由3.41g·kg－1下降到3.05g· kg－1，30a林的土壤全氮3.05g·kg－1比5a的2.45g·kg－1和15a的2.86g·kg－1呈上升的变化趋势。而对照5～30a辽东桤木根系范围外的全氮水平在1.53～1.16g·kg－1区间变化，没有直线上升变化的趋势。

表3 辽东桤木不同林龄土壤全氮在根系范围内外的变化情况

由此可以看出，根系范围内的土壤全氮与树龄大小有一定的相关性，即在树龄5～20龄内，树龄与根系范围内全氮呈正相关。说明辽东桤木树种在一定的树龄内能够提高土壤全氮的贮藏水平，其变化趋势与上述土壤有机质一致。

2.1.4 辽东桤木不同林龄土壤速效氮在根系范围内外含量变化分析 由表4可以看出辽东桤木根系范围内外的土壤速效氮的变化情况。土壤速效氮是说明土壤提供可利用氮的水平，速效氮的含量高低直接影响着土壤肥力水平状况。根系范围内的速效氮的变化趋势与上述的土壤全氮试验结果一致，即根系范围内的土壤速效氮明显高于根系范围外的土壤速效氮。这一结果除了能说明在一定范围内辽东桤木速效养分含量是随着树龄的提高而提高之外，还说明树体土壤中收入的速效氮大于树体从土壤中支出速效氮。这可能与辽东桤木根系含有大量固氮菌，固定空间游离氮素有关。因此自肥的作用较为显著。

表4 辽东桤木不同林龄土壤速效氮在根系范围内外的变化情况

2.1.5 辽东桤木不同林龄土壤速效磷在根系范围内外的变化情况 由表5看出，土壤速效磷在不同辽东桤木林龄间的变化规律性不强，含量水平不是随着的林龄的提高而提高，总体变化幅度在42.46mg·kg－1至54.04mg·kg－1区间变化，而根系范围外在31.84mg·kg－1至47.52mg·kg－1区间变化，但总体上根系范围内的土壤速效磷大于根系外的土壤速效磷，从某种程度上，较之对照根系外土壤速效磷的含量高，辽东桤木在根系范围内能够提高速效磷的养分贮存水平。但不随着年龄增加呈直线关系增加，即根系内和根系外土壤速效磷的变化没有明显规律。

表5 辽东桤木不同林龄土壤速效磷在根系范围内外的变化情况分析

2.1.6 辽东桤木不同林龄土壤速效钾在根系范围内外的变化情况分析 由表5看出，土壤速效钾在根系范围内不同林龄的养分变化没有较明显的差异，与对照根系范围外相比，虽然尚有一定的提高，但变化幅度不大。因此土壤速效钾含量在根系内和根系外的变化规律不明显，这可能是因为土壤速效钾受土壤内的水分运动影响较大，矿化速度较快，积累的速度较弱有关。

表5 辽东桤木不同林龄土壤速效钾在根系范围内外的变化情况

3 结论与讨论

辽东桤木树种能固持土壤，增加土层厚度，提高枯落物贮藏水平，改善土壤化学养分状况。总体看出，随着辽东桤木的林龄增加，枯落物贮藏水平有所提高，土层厚度得到相应的增加，养分的积累水平与对照相比得到明显提高，这充分说明辽东桤木的较大枝叶量枯落物，能固归到土壤中，增加了土壤有机质和化学养分的含量，肥地的作用是极其显著的。但为充分利用辽东桤木树种特性，建议在造林绿化中，要根据立地条件的不同，利用好这个优良固氮肥地树种。

辽东桤木多数分布在河谷两翼，在低湿的河滩地生长良好，但对盐碱的耐性不强，所以应该把辽东桤木营造在土壤含盐碱量较低，土壤含水量较高的冲积沙壤土或壤土林地上，为建设防护林和水源涵养林发挥辽东桤木树种的优良特性。

［1］蔡宏明.桤木生长适应性及其对土壤肥力影响的研究［J］.华东森林经理，1997（3）：49－52

［2］黄守成，李珍春.桤木丰产栽培效益分析［J］.湖北林业科技，2004（2）：28－29

［3］李苏梅，龙春林，刀志灵.传统农业生态系统中桤木改良土壤效应研究综述［J］.植物生态学报，2006，30（5）：878－886

［4］中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析［M］.上海：上海科学技术出版社，1978

Relationship Between Stand Age of Alnus sibirica and its Soil Fertility

Wang Qinghong
（Forestry Technology Promotion Center，Pulandian District，Dalian City，Dalian116200，China）

The soil nutrient status was analyzed by using random sampling method in afforestation land of Alnus sibiricaat different years.Result shows that the soil nutrient content in the roots of alder trees is higher than that in the roots.There are also trends that increase with age，litter thickness，soil thickness and soil nutrients are increasing.It indicates that Alnus sibirica has a significant effect of increasing soil fertility.

Alnus sibirica；forest age；soil fertility；conditional relationship

S158

A

10.13601／j.issn.1005－5215.2017.07.015

2017－04－13

王庆红（1969－），辽宁大连人，大学，高级工程师，从事林业管理工作.