油松麻栎混交林土壤物理性质研究

张 强

（辽宁省林业调查规划监测院，辽宁 沈阳 110122）

1 研究区概况

凌源市处于东亚季风区与西北干旱非季风区的迂回区域内，由暖温带向温带、半湿润向半干旱的过渡地带。该市四季分明，光照充足，雨热同期。年平均气温8.4℃，极高温40.5℃，极低温-30.5℃，无霜期146天。尽管受东南部海洋暖湿气影响，但由于北部蒙古高原的干燥冷空气经常侵入，形成了半干燥半湿润易干燥地区，年均降水量463.7mm，年蒸发量2097mm。日照时数2850h，年≥10℃积温3255℃。

2 试验设计

2.1 样地布设

油松麻栎混交林和林龄相同的油松纯林内，每个林分选取3个样方，单块样地面积为625m²，即25m×25m。（1）对样地内乔木进行每木调查，测定胸径≥5cm的所有林木。记录树种的名称、胸径、树高、冠幅和林分郁闭度。（2）在每个样地内的四角和中心设置5个5m×5m灌木调查样方，调查所有灌木种类、种群密度和覆盖度。（3）在每个灌木样方内设置1个2m×2m草本植物样方，调查草本植物的株数、平均高和覆盖度，样方设置如图1。

图1 样方设置示意图

2.2 土壤测定

每个样方分别挖出土壤剖面并分3层，每层10cm间隔，最多取样到30cm，即0-10cm，10-20cm，20-30cm。用100cm3环刀取样,重复3次，测定土壤容重。用铝盒取原状土测定团粒结构。每个样点取分层采集重量一致的土样,将各个样点的各层土样均匀混合为一个土样,然后每层土样保留1kg左右。土壤总孔隙度一般不直接测定,而是用一容重比重计算求得。

3 结果分析

3.1 土壤容重

土壤容重是指单位体积内原状土壤干土的质量,是说明土壤坚实度的重要指标之一,土壤容重过大，则土壤紧实，不利于透水、根系的呼吸等；相反土壤容重过小则对根系的固定起不到良好的作用，对水分的保持也不利。

表1 油松纯林与油松麻栎混交林土壤容重

表2 不同林分土壤容重t检验分析结果

S层为0-10cm层；Z层为10-20cm层；X层为20～30cm层，1代表油松纯林，2代表油松麻栎混交林。

通过表1可以看出，油松纯林的土壤容重每一层都要高于对应层的油松麻栎混交林的土壤容重，表2也反映出10-20cm、20-30cm的土壤容重有显著差异。说明油松麻栎混交林的下层土壤紧实度更利于透水透气。油松麻栎混交林的枯落物丰富于油松纯林的枯落物，且调查发现枯落物分解速度优于油松纯林分解速度，土壤表层及中层的分解者多于油松纯林的分解速度。油松麻栎混交林土壤层可以更有效的积累腐殖质，从而土壤容重也偏小。

3.2 土壤孔隙度

由表4可以看出油松纯林和油松麻栎混交林的对比非毛管孔隙度并无显著差异，油松纯林和油松麻栎混交林对比毛管孔隙度在0-10cm层表现出显著差异，油松纯林和油松麻栎混交林对比总孔隙度在0-10cm层表现出显著差异。可见油松纯林和油松麻栎混交林对土壤表层的土壤孔隙度有明显的影响。

表3 油松纯林与油松麻栎混交林土壤孔隙度

表4 非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度分析结果

3.3 土壤持水量

土壤水分是植物生长过程中所需水分的主要来源，少量的来自于叶片吸收空气中的水分。当土壤水分大于田间持水量时，多余的水分则会因重力作用向下渗漏，慢慢形成地下水。

由表5可以看出，油松麻栎混交林的最大持水量大于油松纯林，油松麻栎混交林毛管持水量也大于油松纯林。田间持水量也高于油松纯林的田间持水量。

表5 油松纯林与油松麻栎混交林土壤含水量

由表6可以看出土壤最大持水量在10-20cm、20-30cm层油松纯林和油松麻栎混交林表现出显著差异，土壤毛管持水量在油松纯林和油松麻栎混交林间没表现出差异，油松纯林和油松麻栎混交林的田间持水量间无明显差异。

表6 最大持水量、毛管持水量、田间持水量分析结果

4 结论与讨论

土壤空隙按直径的大小可以分为毛管空隙和非毛管空隙，毛管空隙有很好的毛管作用，而且空隙中水的毛管传导率大，易于被植物吸收利用。毛管孔隙是土壤水分和贮存的活动激烈区域。土壤孔隙度的多少关系着土壤的透气性、贮水性能、土壤紧实程度等。

毛管孔隙度的大小反映了土壤的蓄水能力。油松麻栎混交林的毛管孔隙度均大于同层的油松纯林的毛管孔隙度，提高了土壤的蓄水能力。油松麻栎混交改善土壤结构，增加土壤孔隙度，促进土壤团粒结构的形成，使土壤变得疏松，利于植物根系的呼吸。可以看出油松麻栎混交林的枯枝落叶物的分解对土壤总空隙的改善有促进作用。