不同抚育措施对人工杉木林土壤理化性质影响分析

2021-09-09戴丽红傅志真程筵寿李大标

绿色科技 2021年16期

戴丽红，傅志真，程筵寿，李大标

(浙江省遂昌县自然资源和规划局，浙江遂昌 323300)

1 引言

在我国南方人工林总面积中杉木(Cunninghamialanceolata)占60%～80%，也是浙江省速生树种中栽培较广的类型之一，杉木一方面提高了我国木材供应能力，另一方面在森林碳汇方面也具有重要意义[1]。森林抚育通过改变林分结构促进林木生长，成为林分状况调整的重要措施之一，使林内光、温、水、养分、空间等条件发生变化，进而影响土壤肥力状况和林分生产力[2]。不合理的营林措施则会导致人工林土壤养分利用率低，土壤质量下降，林地生产力下降[3，4]。土壤的理化性质是土壤的基本属性和本质特征，是土壤质量表征的重要指标，是林木生长发育生态因子中的关键因素[5，6]。本研究通过对比分析不同抚育措施对人工杉木林土壤理化性质的影响，旨在为人工杉木林的可持续经营提供基础数据。

2 试验地概况

试验地选择在浙江省遂昌县(118°41′～119°31′E，28°13′～28°49′N)，土地总面积2539 km2。属中亚热带季风气候，四季分明，温暖湿润，山地气候垂直差异显，山区性气候特征明显。最冷月为1月，平均气温5.3 ℃，最热月为7月，平均气温27.7 ℃，极端最低气温-9.7 ℃，极端最高气温为40.1 ℃，年平均气温为16.9 ℃，年平均降水量1510 mm，全年平均无霜期250 d。全县共有5个土类，11个亚类，34个土属，70个土种[7]。

3 研究方法

3.1 样地设置

选择浙江省遂昌县牛头山林场人工杉木中龄林，土壤为黄壤，设计全割灌除草(Ⅰ)、间伐+全割灌除草(Ⅱ)、间伐+半割灌除草(Ⅲ)、抚育间伐(Ⅳ)4种抚育措施，每种措施设置抚育和不抚育对照样地(CK)2种处理，每种处理3个重复，共设计24个样地，每个样地面积25.8 m×25.8 m，同一组样地确保立地条件相近，抚育前林分相似，土壤理化性质大致相同。2017年11月进行抚育，对照样地不进行任何抚育。2020年采取样方调查法进行再调查。

3.2 土壤样品采集

在每个固定样地内选取没有遭受破坏的样点，采用环刀取样，在样地边缘挖一土壤剖面(约30 cm)，环刀法[4]测0～20 cm的物理性质。采取混合土样1000 g装入自封袋，带回实验室测定化学性质。

3.3 土壤物理性质测定

土壤物理性质测定参考林业行业标准LY/T1215-1999[8]。土壤容重测定采用环刀法；土壤含水量测定采用烘干法；土壤毛管孔隙度和非孔隙度采用环刀浸水法测定。

3.4 土壤化学性质测定

重铬酸钾氧化-外加热法测定土壤有机质含量，凯氏定氮法测定土壤全N含量，钼锑抗比色法测定全P含量，酸溶-火焰光度法测定全K含量，乙酸铵浸提-火焰光度法测定速效钾采含量,碳酸氢钠浸提法测定速效磷含量，电位法测定土壤pH值(水∶土=2.5∶1)。

4 结果与分析

4.1 土壤物理性质的变化

土壤物理性状与土壤的持水性能密切相关，主要有土壤孔隙度、土壤容重、土壤粒径组成、土壤三相比等指标。

由表1表明，采取抚育措施杉木林的土壤容重的范围在1.1～1.4 g/cm3之间，毛管持水量范围在21.5～37.7之间，土壤孔隙度范围在46.2%～59.9%之间，毛管孔隙度范围在33.1%～39.7%之间，非毛管孔隙度范围在112.7%～20.2%之间。方差分析显示，土壤容重在不同抚育方式间达显著差异水平，土壤持水量、毛管持水量、土壤孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度在不同抚育方式间均存在极显著差异。

表1 不同抚育措施人工杉木林样地土壤物理性质

4.2 土壤化学性质的变化

土壤养分作为林木生长必须的物质基础，直接决定着土壤肥力的大小以及土壤质量的高低。由表2可以发现，抚育后土壤中有机质、全氮、速效钾含量均显著大于不抚育，而全磷、全钾、速磷则正好相反。方差分析表明：土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效钾含量在不同抚育方式间均存在极显著差异，土壤速磷含量、pH值在不同抚育方式间则没有明显差异。