人为干扰程度对油松天然林土壤物理性状的影响

梅路俊

摘要：为分析油松天然林土壤物理性状在人为干扰下的表现，文章以辽宁省铁岭市的油松为研究对象，设置4种人为干扰程度，即无人为干扰（对照，CK）、轻度干扰、中度干扰、重度干扰，分析不同人为干扰程度对油松天然林土壤物理性状的影响。结果显示，3种人为干扰下的土壤总容重分别比对照（CK）增加了0.09、0.23、0.3 g·cm-3；0～20 cm的土壤，3种人为干扰下的土壤总孔隙度分别比对照（CK）下降了6.13%、17.78%、28.82%；20～50 cm的土壤，3种人为干扰下的土壤总孔隙度分别比对照（CK）下降了7.63%、14.57%、22.23%。0～20 cm的土壤，3种人为干扰下的土壤最大持水量分别比对照（CK）下降了21.65%、49.26%、51.83%；20～50 cm的土壤，3种人为干扰下的土壤最大持水量分别比对照（CK）下降了26.26%、41.77%、45.56%。0～20 cm的土壤，3种人为干扰下的土壤前30 min入渗率分别比对照（CK）下降了48.15%、65.93%、73.35%。由此得出，相关部门应采取适当的人为管控措施，加强对油松天然林的保护。

关键词：油松天然林；人为干扰；土壤物理性状

中图分类号：Q938.1+3

文献标识码：A

油松作为中国特有的树种之一，具有深根、抗贫瘠、喜光等特性，还有稳定生态系统的重要作用，在辽宁省铁岭地区广泛分布。油松天然林在生长过程中，不同程度的外界干扰会改变油松天然林的土壤性质。近年来，国内外加强了对土壤特性因子的相关研究，但关于人为干扰对油松天然林土壤物理性状的影响研究还较少。干扰作为森林生态系统的正常现象，主要分为人为干扰和自然干扰2个方面，其中人为干扰对林分造成的影响往往是负面的，本研究主要研究不同人为干扰程度对油松天然林土壤物理性状的影响，以期为油松天然林的保护提供参考。

1  材料和方法

1.1   试验地点

试验在辽宁省铁岭市铁岭县红峰林场进行，该区域位于辽宁省北部，地处东经123°27′～125°06′，北纬41°59′～43°29′，属中温带大陆性

季风气候，冬季寒冷干燥，夏季温热多雨，年降水量600 mm，年平均气温7.9 ℃，年日照时数24 444 h[1]。该林场以棕壤土为主，其次为草甸土。试验地土壤有机质含量1.58%、全氮含量0.89%，速效磷含量13.8 mg·kg-1、速效钾含量114 mg·kg-1。林场面积3 146.98 hm2，油松为优势树种，其次有落叶松、刺槐、黑松等。

1.2   试验设计

试验于2020年进行，以辽宁省铁岭市的油松为研究对象，土壤形成的生物气候条件和立地条件相似，且全部为棕壤土。试验样地面积共计

1 600 m2，将其划分为64个小块样地，每个小块样地的面积为5 m×5 m，共设置4种人为干扰程度，即无人为干扰（对照，CK）、轻度干扰、中度干扰、重度干扰，不同干扰程度标准对比见表1。

1.3   测定项目与方法

试验分别于2020年6月16日、9月20日，2022年5月20日、9月30日进行采样，采样时选择晴天，且距离上次降雨至少4～5 d，以减少其他环境因素对油松天然林土壤的影响。每个土壤样品，并连续测定土壤容重、孔隙度、持水量；采用浸水法测定土壤孔度和毛管孔度，采用双环法测定土壤渗透率。

1.4   数据处理与分析

使用Excel软件进行数据处理，并进行差异显著性分析，P＜0.05具有显著差异[2]。

2  结果与分析

2.1   油松天然林的土壤容重和孔隙度在不同人为干扰程度下的表现

随着人为干扰程度的不断增加，土壤容重也随之增加，人为轻度干扰、中度干扰、重度干扰的土壤总容重分别比对照（CK）增加了0.09、0.23、0.3 g·cm-3；土壤孔隙度、非孔隙度、总孔隙度随着人为干扰程度的不断增加而下降（表2）。0～20 cm的土壤，人为轻度干扰、中度干扰、重度干扰的土壤孔隙度分别比对照（CK）下降了7.78%、11.53%、29.32%，土壤非孔隙度分别比对照（CK）下降了10.71%、22.00%、24.73%，土壤总孔隙度分别比对照（CK）下降了6.13%、17.78%、28.82%。20～50 cm的土壤，人为轻度干扰、中度干扰、重度干扰下的土壤孔隙度分别比对照（CK）下降了6.02%、22.21%、29.94%，土壤非孔隙度分别比对照（CK）下降了16.49%、69.81%、75.94%，土壤总孔隙度分别比对照（CK）下降了7.63%、14.57%、22.23%。

2.2   油松天然林的土壤持水性能在不同人为干扰程度下的表现

随着人为干扰程度的增加，土壤中的自然含水量、毛管持水量、饱和持水量、有效含水量、最大持水量也随之下降（表3）。0～20 cm的土壤，人为轻度干扰、中度干扰、重度干擾的土壤自然含水量分别比对照（CK）下降了9.98%、38.38%、45.02%，土壤毛管持水量分别比对照（CK）下降了9.87%、37.40%、32.98%，土壤饱和持水量分别比对照（CK）下降了16.14%、28.80%、49.68%，土壤有效含水量分别比对照（CK）下降了15.65%、32.89%、53.40%，土壤最大持水量分别比对照（CK）下降了21.65%、49.26%、51.83%。20～50 cm的土壤，人为轻度干扰、中度干扰、重度干扰的土壤自然含水量分别比对照（CK）下降了3.74%、34.99%、48.10%，土壤毛管持水量分别比对照（CK）下降了30.31%、44.81%、51.88%，土壤饱和持水量分别比对照（CK）下降了12.51%、28.01%、44.89%，土壤有效含水量分别比对照（CK）下降了18.12%、27.75%、50.11%，土壤最大持水量分别对照（CK）下降了26.26%、41.77%、45.56%。

2.3   油松天然林的土壤渗水性能在不同人为干扰程度下的表现随着人为干扰程度的增加，土壤初渗率、稳渗率、饱和导水率、前30 min入渗率随之下降（表4）。0～20 cm的土壤，人为轻度干扰、中度干扰、重度干扰的土壤初渗率分别比对照（CK）下降了38.74%、51.45%、63.23%，土壤稳渗率分别比对照（CK）下降了54.06%、71.63%、84.10%，土壤饱和导水率分别比对照（CK）下降了8.73%、33.33%、51.00%，土壤前30 min入渗率分别比对照（CK）下降了48.15%、65.93%、73.35%。

3  结论与讨论

试验结果显示，随着人为干扰程度的增加，各土层的土壤容重也随之增加，与无人为干扰（CK）相比，重度干扰的土壤容重增加最大。土壤容重是土壤质量的重要指标之一，土壤容重增加，表明土壤有退化趋势，人为干扰程度的加剧会导致土壤有机质减少，使土壤质量降低。随着人为干扰程度的加剧，土壤孔隙度、非孔隙度、总孔隙度随之下降，其中以重度干扰的下降速度最快。3种人为干扰程度下，0～20 cm的土壤孔隙度、非孔隙度、总孔隙度分别比无人为干扰（CK）下降了29.32%、24.73%、28.82%；20～50 cm的土壤孔隙度、非孔隙度、总孔隙度分别比无人为干扰（CK）下降了29.94%、75.94%、22.23%。土壤孔隙度的下降，会导致土壤导水率的下降，说明人为干扰的加剧会降低土壤的蓄水能力以及抗侵蚀能力，降低土壤质量，使得土壤环境恶化。

试验结果表明，随着人为干扰的加剧，土壤自然含水量、毛管持水量、饱和持水量、有效含水量、最大持水量均随之下降，其中以重度干扰的下降速度最快。3种人为干扰程度下，0～20 cm

的土壤自然含水量、毛管持水量、饱和持水量、有效含水量、最大持水量分别比无人为干扰（CK）下降45.02%、32.98%、49.68%、53.40%、51.83%；

20～50 cm的土壤自然含水量、毛管持水量、饱和持水量、有效含水量、最大持水量分别比无人为干扰（CK）下降48.10%、51.88%、48.89%、50.11%、45.56%。土壤持水供水能力既可以反映土壤团聚体和土壤孔隙状况，还可以反映土壤的颗粒组成。在人为干扰程度加剧的情况下，土壤饱和持水量将降低。人为干扰程度越大，在相同降雨量的情况下越先产生地表径流，不仅浪费水资源，还会加剧土壤流失，对植物生长发育也会产生不利影响。土壤的持水性能反映了土壤生态功能，由此可以說明，人为干扰程度的加剧会影响土壤生态功能[3]。

随着人为干扰程度的增加，土壤初渗率、稳渗率 、饱和导水率、前30 min入渗率随之下降，与无人为干扰（CK）相比，重度干扰的土壤初渗率、稳渗率、饱和导水率、前30 min入渗率下降速度最快。当人为干扰程度加剧时，土壤有机质下降，孔隙堵塞严重，使得土壤初渗率、稳渗率、饱和导水率较低，土壤径流增大，加剧了土壤退化程度。这说明人为干扰程度的增加会影响土壤入渗和吸收能力。因此，我们要加强对油松天然林的保护，尽可能地减少人为干扰。

参考文献

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生长及土壤性质对林分密度的响应[J]．北京林业大学学报，2022，44（12）：88-101.

[2] 龚笑飞，余水生，张川英，等．人为干扰对乌溪江流

域山蜡梅种群结构与动态的影响[J]．植物资源与环境学报，2022，31（6）：73-83.

[3] 刘兴良，李旭华，刘杉，等．人为干扰对中国次生林

的影响：Ⅰ.林木生长、更新与群落结构[J]．四川林业科技，2022，43（3）：1-12.