汪清林区4种森林类型的土壤养分含量比较

赵东宁， 姜洪源， 贾同飞， 徐元魁， 郑金萍， 范春楠

(1. 和龙林业局， 吉林 延边 133500; 2. 长白山森工集团， 吉林 延边 133000; 3. 北华大学林学院， 吉林 吉林 132000)

森林是由一定自然地段上群居在一起的树木所形成的一个有规律的组合。树木在生长过程中，通过对养分的吸收和归还等作用，影响土壤养分的积累，使不同森林类型的土壤养分含量产生较大差异[1]。本文采用样地调查法结合土壤样品测定，探讨汪清林区4种森林类型土壤养分含量之间的关系，为今后汪清林区的森林经营和培育提供参考。

1 研究地概况

研究地点位于吉林省延边朝鲜族自治州东北部的汪清林业局，地理位置129°59′～131°40′E、43°05′～43°40′N，属中纬度中温带季风半湿润气候区，年均降水量580 mm，年均气温3.9 ℃，土壤为暗棕壤。植被属长白山植物区系，主要有红松(Pinuskoraiensis)、紫椴(Tiliaamurensis)、白桦(Betulaplatyphylla)、枫桦(Betulacostata)、蒙古栎(Quercusmongolica)、色木槭(Acermono)等。

2 研究方法

结合研究地的森林资源特征，选取有代表性的林分，设置30 m×30 m样地27块，对样地内乔木植物的种类、胸径进行每木检尺，计算出树种组成，从中筛选出可明显分类的阔叶红松林、椴树-红松针阔混交林(主要是紫椴和糠椴)、槭树-红松针阔混交林(包括色木槭、假色槭、拧筋槭和白牛槭等)和桦树-红松针阔混交林(主要是白桦和枫桦)等4种森林类型的样地22块，并在每块样地近中心位置，挖取土壤剖面，分腐殖质层(A0)和淋溶层(A)收集土壤样品。

土壤N、P、K和有机质等元素是土壤养分的重要组成部分，对植物的生长发育起关键作用。因此，本试验对这些元素进行了测定并加以研究。土壤N测定采用凯氏定氮法，P采用钼锑抗比色法，K采用火焰光度计法，有机质采用重铬酸钾外热法[2]。

数据采用Excel和SAS软件进行统计分析。

3 结果与分析

对调查数据进行整理、计算，统计出22块样地的树种组成并据此推断森林类型，如表1所示。

根据表1的统计结果，按4种森林类型对测定的土壤养分含量进行分类计算，结果见表2。

表1 调查统计

表2 4种森林类型的土壤养分含量

从表2中可以看出，槭树-红松针阔混交林的各土壤养分元素含量较高，有2个养分元素最高值出现，分别是淋溶层中的全P和速效K，而且其他养分元素虽未出现最高值，但含量普遍较高；椴树-红松针阔混交林有6个养分元素最高值出现，分别是腐殖质层中的有机质、全P、速效N和速效K以及淋溶层中的全K和速效P，但其他养分元素含量较低；阔叶红松林次之，有4个养分元素指标最高值出现，包括两个土壤层次中的全N和腐殖质层中的全K、速效P；桦树-红松针阔混交林最低，除淋溶层中的有机质和速效N指标外，其他养分元素含量均较低。

对以上4种森林类型的土壤养分含量进行方差分析，结果见表3、表4。

表3 土壤养分方差分析

表4 4种森林类型土壤养分多重比较

从表3中可以看出，各森林类型土壤养分含量存在显著差异F值为4.93，Pr>F值，为0.00**。从表4中可以看出，槭树-红松针阔混交林和椴树-红松针阔混交林的土壤养分状况较好，阔叶红松林的次之，与前者存在显著差异，桦树-红松针阔混交林的最差，与其他3种森林类型均存在显著差异。

林地凋落物是土壤养分的主要来源，受罗歆等对缙云山不同植被类型林下土壤养分含量及物理性质研究的启发[3]，笔者试分析：在汪清林区，典型的先锋树种通常是桦树，该时期，林分疏开，光照和温度等水热条件好，但雨水的淋洗使大量土壤养分流失，因此，桦树-红松针阔混交林的土壤养分含量较低。随着群落的演替，一些适应性强的小乔木槭树开始滋生，并逐渐占据主导地位，向林地归还了大量的枯枝落叶，而且，林分的郁闭又减轻了雨水的冲刷，因此，槭树-红松针阔混交林的土壤养分含量较高。当群落进一步演替，光照以及水热条件发生了改变，适应此条件的一些高大乔木，如椴树、水曲柳、榆树等得以发展，直至占据主导地位，此时的土壤养分归还量也逐渐增加，因此，椴树-红松针阔混交林的土壤养分含量也较高。此后，林分郁闭度进一步增大，阔叶含量逐渐减少，耐阴的针叶树种继而逐渐占据主导位置，相比较而言，针叶树种的凋落量较少且分解速度较慢，导致阔叶红松林的土壤养分含量有所下降。