不同林龄对油松人工林土壤理化性质影响研究

武大军

(辽宁省阜新蒙古族自治县林业发展服务中心王府林场，辽宁 阜新 123000)

1 引言

辽西地区气候干旱，水资源短缺，土壤贫瘠，地形多以低山丘陵为主，四季多风，生态环境较为脆弱。因此营林是改善生态环境的首选，林木不仅可以净化空气，还能保持土壤水分。油松具有耐寒、耐旱、耐贫瘠的特点，在北方干旱地区栽培面积较广。近几十年来，辽西地区出现大面积的人工油松林生长力衰退、林木生长量降低、各类病虫害发生程度加重等问题。为了进一步探索辽西地区油松人工林地力衰退的原因、提高其地力水平，特以不同林龄的油松工林为对象，研究了各林龄下土壤理化性质的变化情况，以期对森林生产力的提升提供理论指导。

2 材料与方法

2.1 研究区概况

试验地选择在辽西地区阜新市王府林场，地处北纬42°10′和东经122°00′之间，属于内蒙古高原和东北辽河平原的中间过渡带，气候干旱多风，土壤类型主要是棕壤、砂质草甸土；平均海拔高度228 m左右，年均日照时数3100 h左右，年均温约5.8 ℃，年降水量385 mm，大多分布在6～8月，年蒸发量超过1600 mm，空气中的相对湿度年均53.4%；当地的植被主要为具较强抗旱能力的榆树、胡枝子、山里红、山杏、山杨等。

2.2 试验方法

在立地条件相同的条件下，选择林龄分别为幼龄林(15年)、中龄林(25年)、近熟林(35年)和成熟林(45年)四种林龄的油松人工林样地。在每个样地内分别选择3块具有代表性的标准样地(50 m×50 m)作为每个林龄处理的重复。选择无林样地作为对照，重复3次，所有处理的林间管理保持一致。

2.3 调查的方法

在每个样地内按照“S”字形随机选择3个样点，分别取 0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm土层的样品，带回实验室在阴凉处自然风干，研磨后过100目筛备用。物理性质测量土壤容重、土壤持水量、孔隙度指标变化。化学性质测量有机碳、全氮、全磷指标变化。

3 结果与分析

3.1 不同林龄油松人工林林下土壤物理性质变化

由表1可知，不同林龄油松人工林处理对土壤物理性质有着不同程度的影响。所有林龄土壤容重处理中，同一林龄下处理的土壤容重都随着土层深度的增加而增加，是由于表层土壤随着人们经常的中耕、施肥等，土壤的密度相对较低，容重小，肥力较高。不同林龄处理的同一土层中，土壤容重随着林龄的增加而降低。在幼龄林和中龄林处理中，容重都以40～60 cm土层最高，与其它处理间差异项显著(P<0.05),而在近熟林和成熟林中，各土层间差异性不显著(P>0.05)；所有林龄土壤持水量处理中，同一林龄下处理的土壤持水量都随着土层深度的增加而降低，不同林龄处理的同一土层中，土壤持水量随着林龄的增加而增加；所有林龄总孔隙度处理中，同一林龄下处理的土壤总孔隙度都随着土层深度的增加而降低。幼龄林和中龄林处理中20～40 cm和40～60 cm土层总孔隙度变化差异性不显著(P>0.05)，而近熟林和成熟林处理中20～40 cm和40～60 cm土层总孔隙度以20～40 cm较高，与40～60 cm土层总孔隙度差异性显著(P<0.05)。

综合土壤容重、土壤持水量、总孔隙度3个主要的土壤物理性质变化来看，油松人工林的树龄达到近成熟林以上时，其土壤的物理指标变化要优于其他树龄的处理。

3.2 不同林龄油松人工林林下土壤化学性质变化

由表2可知，不同林龄油松人工林处理对土壤化学性质有着不同程度的影响。所有林龄有机碳处理中，幼龄林处理的土壤有机碳含量在0～20 cm土层中随着土层深度增加呈先上升后下降趋势，其它林龄处理随着土层深度增加呈逐渐下降趋势；所有林龄全氮和全磷处理中，同一林龄下处理全氮和全磷都随土层深度的增加而减少。不同林龄全氮和全磷处理的同一土层中，全氮和全磷含量随着林龄的增加而增加，以成熟林处理最高。由此可知油松人工林处于成熟林时改善土壤、提高土壤肥力的效果最佳。

表1 不同林龄油松人工林林下土壤物理性质变化

表2 不同林龄油松人工林林下土壤化学性质变化

4 结论

在油松人工林中不同的树龄处理可对土壤的理化性质产生不同程度的影响。相同树龄的情况下，随着土层的加深，土壤容重逐渐增加、持水量与孔隙度逐渐降低，而有机碳(除幼龄林外)、全氮、全磷的含量均逐渐降低；在同一土层深度，随着林龄的增加，土壤的容重逐渐降低，土壤持水量和总均孔隙度逐渐增加，有机碳、全氮、全磷逐渐增加，都以成熟林(45a)最大。由此可知，油松人工林在达到成熟林时改善土壤理化性质的效果最佳，土壤的综合肥力水平最高。