毛竹纯林与竹阔混交林土壤肥力比较研究
2022-03-13陈才榜
摘 要:为探讨毛竹林中混生的阔叶树对毛竹林地土壤肥力的影响,在福建省尤溪国有林场开展了毛竹纯林与竹阔混交林比较试验。结果表明:竹阔混交林的土壤水分含量大于毛竹纯林,0~20cm土层,自然含水量混交林是纯林的125.5%,最大持水量混交林是纯林的111.4%,毛管持水量混交林是纯林的105.4%;竹阔混交林的土壤有机质含量大于毛竹纯林,0~20cm土层,竹阔混交林林地的有机质含量为34.62g/kg,而毛竹纯林只有26.35g/kg,混交林是纯林的131.4%;竹阔混交林的土壤各种养分含量均大于毛竹纯林,0~20cm土层,全N含量混交林是纯林的110.4%,全P含量是纯林的112.5%,全K含量是纯林的124.9%,水解N含量是纯林的118.7%,速效P含量是纯林的134.0%,速效K含量是纯林的108.8%。说明适当保留混生在毛竹林的阔叶树,对于改善林分结构、提高土壤肥力具有较好的促进作用,能够提高毛竹的林分质量。
关键词:毛竹;阔叶树;混生;土壤水分;有机质;土壤养分
中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2022)04-0068-03
毛竹是我国南方林区种植面积最大的竹类。由于毛竹可以笋竹两用且每年都有收益,因而受到林农的喜爱。对于毛竹林的经营管理,许多专家进行了大量的研究[1-3],有许多的研究成果,为此还制定了一些毛竹林速生丰产的标准和技术规程。
尤溪县地处福建省中部,为戴云山脉北部西侧,属亚热带常绿阔叶林带。毛竹林中常混生着一些以壳斗科、山茶科等为主的阔叶树。对于毛竹林中的这些阔叶树大家意见不一,有人认为这些阔叶树占领了林地空间从而影响了毛竹的生长,在抚育中要清除这些阔叶树;而另一部分人则认为保留少量的阔叶树虽然会影响毛竹的数量,但会提高毛竹林的质量,从而促进毛竹的生长,要适当保留。为探讨毛竹林中混生的阔叶树对毛竹生长的影响,笔者在福建省尤溪国有林场开展了毛竹纯林与竹阔混交林生长量比较研究[4],以期为毛竹林经营提供科学依据。
1 试验地概况
试验地设在福建省尤溪县新阳镇双里村,属于福建省尤溪国有林场城关工区,为80林班5大班6小班,面积12.4hm2。毛竹林为20世纪80年代种植的人工林,已有40多年经营史,现有毛竹林生长较好,平均胸径10.2cm,密度在1800~2400株/hm2。其间混生一些阔叶树,密度在150~300株/hm2,主要为壳斗科的米槠、栲树以及山茶科的木荷、梨茶等。
2 试验设计与调查方法
2.1 试验设计 采用2个处理4次重复的简单对比设计。2个处理为保留阔叶树的竹阔混交林和清除阔叶树的毛竹纯林对比试验。在不同地位设置4组的对比试验,在每组试验中设置面积为20m×20m的样地,共设置8个样地。2016年8月,在设计为毛竹纯林的林地中把混生的阔叶树全部清除,而在设计为竹阔阔交林的林地中保留阔叶树。
2.2 调查方法 2020年在8个样地中进行土壤调查。在每个样地中设立3个土壤剖面进行调查,分别于0~20cm和20~40cm土采集土壤样品,混合均匀后带回试验室测定土壤物理性质和化学含量。土壤水分、容重、孔隙组成等物理性状用环刀法测定,土壤有机质用重铬酸钾法测定,全氮用凯氏法测定,全磷用氢氧化钠碱熔钼锑抗比色法测定,水解氮用扩散吸收法测定,速效磷用盐酸氟化铵法测定,速效钾用火焰光度计法测定。
3 结果与分析
3.1 保留阔叶树对毛竹林地土壤水分的影响 土壤水分是土壤肥力的重要指标,从而决定林分的生產能力,土壤水分越多,越有利于林木的生长。由表1可知,竹阔混交林的土壤水分含量大于毛竹纯林。0~20cm土层,竹阔混交林林地的自然含水量为118.32g/kg,而毛竹纯林只有94.26g/kg,混交林是纯林的125.50%,方差分析达到显著差异(p<0.05);最大持水量混交林为485.63g/kg,而纯林只有435.81g/kg,混交林是纯林的111.4%,方差分析达到显著差异(p<0.05);毛管持水量混交林为376.23g/kg,而纯林只有356.84g/kg,混交林是纯林的105.4%,但方差分析没有达到显著差异(p>0.05)。
20~40cm土层,竹阔混交林林地的自然含水量为123.58g/kg,而毛竹纯林只有98.32g/kg,混交林是纯林的125.69%,方差分析达到显著差异(p<0.05);最大持水量混交林为492.33g/kg,而纯林只有450.26g/kg,混交林是纯林的109.34%,方差分析达到显著差异(p<0.05);毛管持水量混交林为334.98g/kg,而纯林为324.65g/kg,混交林是纯林的103.18%,但方差分析没有达到显著差异(p>0.05)。混交林土壤的各种水分含量均比纯林高,表明适当保留一些阔叶树对毛竹的生长是有利的。
3.2 保留阔叶树对毛竹林地土壤有机质含量的影响 土壤有机质也是土壤肥力的一个重要指标,土壤有机质含量越高表明土壤肥力越好。由表2可知,竹阔混交林的土壤有机质含量大于毛竹纯林。0~20cm土层,竹阔混交林林地的有机质含量为34.62g/kg,而毛竹纯林只有26.35g/kg,混交林是纯林的131.4%,方差分析达到显著差异(p<0.05);20~40cm土层,土壤有机质混交林为20.36g/kg,而纯林只有15.36g/kg,混交林是纯林的132.6%,方差分析达到显著差异(p<0.05)。
3.3 保留阔叶树对毛竹林地土壤养分含量的影响 N、P、K是土壤的主要养分要素,它们的含量多少直接关系到土壤的肥力高低。由表2可知,竹阔混交林的土壤各种养分含量均大于毛竹纯林。0~20cm土层,竹阔混交林林地的全N含量为1.17g/kg,而毛竹纯林只有1.06g/kg,混交林是纯林的110.4%,方差分析达到显著差异(p<0.05);全P含量混交林为0.36g/kg,而纯林只有0.32g/kg,混交林是纯林的112.5%,方差分析达到显著差异(p<0.05);全K含量混交林为24.52g/kg,而纯林只有19.63g/kg,混交林是纯林的124.9%,方差分析达到显著差异(p<0.05);混交林的水解N含量为95.63mg/kg,而毛竹纯林只有80.54mg/kg,混交林是纯林的118.7%,方差分析达到显著差异(p<0.05);速效P含量混交林为1.42mg/kg,而纯林只有1.06mg/kg,混交林是纯林的134.0%,方差分析达到显著差异(p<0.05);速效K含量混交林为96.33mg/kg,而纯林只有88.54mg/kg,混交林是纯林的108.8%,方差分析达到显著差异(p<0.05)。
20~40cm土层,竹阔混交林林地的全N含量为0.89g/kg,而毛竹纯林只有0.76g/kg,混交林是纯林的117.11%,方差分析达到显著差异(p<0.05);全P含量混交林为0.27g/kg,而纯林只有0.23g/kg,混交林是纯林的117.39%,方差分析达到显著差异(p<0.05);全K含量混交林为18.29g/kg,而纯林只有16.32g/kg,混交林是纯林的112.07%,方差分析达到显著差异(p<0.05);混交林的水解N含量为74.63mg/kg,而毛竹纯林只有68.32mg/kg,混交林是纯林的109.24%,方差分析达到显著差异(p<0.05);速效P含量混交林为1.05mg/kg,而纯林只有0.75mg/kg,混交林是纯林的140.00%,方差分析达到显著差异(p<0.05);速效K含量混交林为80.05mg/kg,而纯林只有74.18mg/kg,混交林是纯林的107.91%,方差分析达到显著差异(p<0.05)。
3.4 保留阔叶树对毛竹林地土壤孔隙的影响 土壤孔隙是土壤的重要因子,其影响着土壤养分、水分、空气、微生物以及植物根系的状况。土壤孔隙越多,土壤的物理性状越好,越有利于植物的生长。从表3可以看出,混交林林地的土壤孔隙组成比纯林好。0~20cm层土壤,混交林的土壤容重为1.13g/cm3,而纯林为1.25g/cm3,混交林只有纯林的90.40%;毛管孔隙,混交林为43.15%,而纯林为40.28%,混交林为纯林的107.13%;非毛管孔隙,混交林为12.56%,而纯林为10.32%,混交林为纯林的121.71%;总孔隙,混交林为55.71%,而纯林为50.60%,混交林为纯林的110.10%。
20~40cm层土壤,混交林的土壤容重为1.23g/cm3,而纯林为1.42g/cm3,混交林只有纯林的86.62%;毛管孔隙,混交林为40.05%,而纯林为37.63%,混交林为纯林的106.43%;非毛管孔隙,混交林为10.65%,而纯林为8.29%,混交林为纯林的128.47%;总孔隙,混交林为50.70%,而纯林为45.92%,混交林为纯林的110.41%。这些都表明混交林的土壤容重比纯林小,土壤孔隙比纯林多,土壤的孔隙组成比纯林好。
4 讨论与结论
在我国南方林区,毛竹林中常混生着一些阔叶树,这些阔叶树对毛竹有什么影响?是保留这些阔叶树还是全部清除这些阔叶树?这是目前毛竹林经营中争论较多的问题。有人认为保留阔叶树会与毛竹争夺空间和养分等,不利于毛竹的生长;而大多数人认为保留适当的阔叶树能够改善毛竹林分的结构,增加土壤的有机质和各种养分含量。
本试验通过保留阔叶树与清除阔叶树4年后比较,结果表明:竹阔混交林的土壤水分含量大于毛竹纯林,0~20cm土层,自然含水量混交林是纯林的125.5%,最大持水量混交林是纯林的111.4%,毛管持水量混交林是纯林的105.4%;竹阔混交林的土壤有机质含量大于毛竹纯林,0~20cm土层,竹阔混交林林地的有机质含量为34.62g/kg,而毛竹纯林只有26.35g/kg,混交林是纯林的131.4%;竹阔混交林的土壤各种养分含量均大于毛竹纯林,0~20cm土层,全N含量混交林是纯林的110.4%,全P含量混交林是纯林的112.5%,全K含量混交林是純林的124.9%,水解N含量混交林是纯林的118.7%,速效P含量混交林是纯林的134.0%,速效K含量混交林是纯林的108.8%。0~20cm层土壤,混交林的土壤容重为1.13g/cm3,而纯林为1.25g/cm3,混交林只有纯林的90.40%;毛管孔隙,混交林为43.15%,而纯林为40.28%,混交林为纯林的107.13%;非毛管孔隙,混交林为12.56%,而纯林为10.32%,混交林为纯林的121.71%;总孔隙混交林为55.71%,而纯林为50.60%,混交林为纯林的110.10%。
由此可知,适当保留混生在毛竹林的阔叶树对于改善林分结构、提高土壤肥力具有较好的促进作用,能够提高毛竹的林分质量。
参考文献
[1]崔鸿侠,熊德礼,张维等.不同立地条件对毛竹生长影响研究[J].湖北林业科技,2008,01:8-11.
[2]邱尔发,洪伟,郑郁善.中国竹子多样性及其利用评述[J].竹子研究汇刊,2001,02:11-14.
[3]李世东,颜容.中国竹文化若干基本问题研究[J].北京林业大学学报(社会科学版),2007,01:6-10.
[3]陈才榜.毛竹纯林与竹阔混交林生长量比较研究[J].农村经济与科技,2020,21:71-72.
(责编:张宏民)
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