大連巖質(zhì)海岸黑松蒙古櫟混交林土壤物理性質(zhì)研究

王慶紅

(大連普蘭店市林業(yè)局，遼寧 大連 116200)

摘要通過對(duì)黑松蒙古櫟林土壤物理性質(zhì)的研究，評(píng)價(jià)了其水土保持效果。結(jié)果顯示：混交林的土壤物理性質(zhì)比純林有顯著的改善。從水土保持角度考慮，采用營(yíng)林技術(shù)措施提高人工林和次生林混交度，能防止水土流失和地力衰退，為森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞大連巖質(zhì)海岸；黑松蒙古櫟混交；水土保持；效果探討

收稿日期：2015-10-08

作者簡(jiǎn)介：王慶紅(1969-)，遼寧大連人，大學(xué)，工程師，從事林業(yè)科研管理工作.

中圖分類號(hào)：S714；S791.256;S792.186

文章編號(hào)：1005-5215(2015)12-0057-02

文章編號(hào)：1005-5215(2015)12-0042-02

Soil Physical Properties of the Mixed Forest ofPinusthunbergii

andQuercusmongolicain the Rocky Coast of Dalian City

Wang Qinghong

(Bureau of Forestry in Pulandian City of Dalian City,Dalian 116200,China)

AbstractEffect of water and soil conservation was evaluated through the study of soil physical properties of the mixed forest of Pinus thunbergii and Quercus mongolica . Result shows that soil physical properties have significant improve than than of pure forest .From the viewpoint of soil and water conservation,increasing the mixture of mixed plantation and secondary forest by adopting silviculture measures can prevent soil erosion and soil fertility decline ,and provide the basis for sustainable forest management.

Key wordsrocky coast of Dalian City ;mixed forest ofPinusthunbergii&Quercusmongolica;water and soil conservation;effect discussion

1研究概況

大連市位于遼寧的南部，其區(qū)域范圍為38°43＇—40°12＇ N，120°58＇—123°31＇ E。由于地處北溫帶，具大陸性季風(fēng)氣候和海洋性氣候特點(diǎn)，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑。年均溫為10 ℃左右，全年最高氣溫35 ℃左右，最低氣溫-24 ℃左右，年平均降水量550~800 mm，無霜期180～200 d。6級(jí)以上的大風(fēng)日數(shù)沿海每年90～140 d，內(nèi)陸35～50 d。年平均日照時(shí)數(shù)2 500～2 800 h，日照率60%。

大連地區(qū)土壤類型較為復(fù)雜，主要有棕壤土、風(fēng)沙土、草甸土、沼澤土和水稻土等，土壤的典型垂直分布大體上有棕壤性土、棕壤、潮棕壤、草甸土、鹽化草甸土、風(fēng)沙土、濱海鹽土。

許多研究表明，黑松與麻櫟混交能夠提高土壤的水土保持能力[1],黑松在沿海地區(qū)有較大的分布，研究黑松更新造林技術(shù)和防護(hù)林更新方式以及黑松林生物多樣性成為沿海地區(qū)的熱點(diǎn)[2-5]，而黑松林的地力衰退是制約黑松經(jīng)營(yíng)的重大問題，其中克服水土流失問題是普遍關(guān)注的重點(diǎn)，現(xiàn)將2013—2014年在大連瓦房店市和普蘭店市黑松蒙古櫟混交林、黑松林、蒙古櫟林和灌草林地的土壤物理性質(zhì)調(diào)查和分析的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，以供從事這方面研究人員參考。

2研究方法

測(cè)定方法，在純林和黑松蒙古櫟混交林設(shè)立調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)地，沿S形路線取樣，測(cè)定土壤物理性質(zhì)。土壤含水率的測(cè)定采用烘箱烘干法，土壤物理性質(zhì)的測(cè)定和土壤抗蝕性的測(cè)定采用環(huán)刀法，土壤滲透性測(cè)定采用雙環(huán)刀法。數(shù)據(jù)處理采用Excel和DPS軟件進(jìn)行方差分析和差異顯著性檢驗(yàn)。

3結(jié)果分析

3.1　土壤的容重、孔隙度

不同林分類型土壤物理性質(zhì)的分析結(jié)果(表1)有這樣的規(guī)律，首先是混交林的土層厚度(34.2 cm)大于純林(30.4 cm)和灌草林地(28.4)，闊葉純林(31.1 cm)大于針葉純林(30.4 cm)和草地(28.4)。土壤容重混交林最小(1.09 gcm-3)，即土壤最輕，其次是闊葉蒙古櫟林(1.21 gcm-3)，再依次是黑松純林(1.21 gcm-3)和灌草林地(1.46 gcm-3)。土壤總孔隙度和非毛管孔隙度也類似土壤容重也具有相同的大小趨勢(shì)，呈顯著的正相關(guān)。

表1　不同林分類型土壤物理性質(zhì)的分析結(jié)果

3.2土壤持水量

土壤非毛管孔隙度決定林地的蓄水量，在水分供給能力上起著重要作用。容重的大小也包含著有機(jī)質(zhì)的相對(duì)高低和土壤孔隙度的相對(duì)大小。從土壤固、氣和水三相體積的百分比看出，氣體和水分的含量混交林最高，其次是闊葉林，依次是黑松純林和灌草林地。不同林分類型水分含貯量分析結(jié)果(表2)也充分顯示出，黑松蒙古櫟混交林貯水量最高(457.8 thm-2)，其次是蒙古櫟闊葉林(379.5 thm-2)，再依次是黑松林(348.7 thm-2)和灌草林地(267.3 thm-2)。綜合分析上述數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因，主要有針闊混交林除了能提供較多的枯落物以外，更重要的原因是不同樹種的混交，能促進(jìn)針葉和闊葉樹種彼此之間的根系發(fā)育，形成發(fā)達(dá)的相互交織的根系網(wǎng)，固持水土的能力顯著提高，減少了水土流失并增加土壤有機(jī)物的積累水平。黑松蒙古櫟混交林有共生外生菌根，能擴(kuò)大的養(yǎng)分的吸收面積，混交林不同樹種的根系伸展和增粗又使土壤變得疏松，使土壤得到活化，容重變小，非毛管孔隙增加,氣體和水分含量提高。因此，針闊混交林能起著固持水土和培肥地力的作用。營(yíng)造針闊混交林對(duì)丘陵地區(qū)石質(zhì)海岸生態(tài)恢復(fù)體系的建設(shè)，防止水土流失的作用是極其顯著的。

表2　不同林分類型水分含貯量分析結(jié)果

3.2　土壤的滲透性

土壤的滲透能力決定著吸納降水的速度和水量，是由滲過土壤的水量和滲入土壤所用的時(shí)間來表示的。一般規(guī)律是林分內(nèi)枯落物凋落量大，腐殖質(zhì)貯量高，土壤結(jié)構(gòu)好,孔隙度大和疏松的,土壤水分吸收能力和滲透性好。從表3 看出，不同林分類型之間滲透系數(shù)差異極顯著，說明不同林分類型對(duì)降水的滲透能力起著顯著的影響。黑松蒙古櫟混交林土壤滲透系數(shù)大(8.66)，其次是闊葉蒙古櫟林(7.14)，再次是黑松純林(6.43)和灌草林地(4.51)。由此說明混交林能提高土壤的滲透性，這都基于土壤的孔隙度大小、枯落物蓄量高低和土壤有機(jī)物的積累水平的改善，也預(yù)示著混交林能夠改善土壤物理性質(zhì)，并能改善土壤肥力，這主要是從不同林分類型作用于土壤物理性質(zhì)才得以體現(xiàn)的。從中還可以看出，灌草林地，由于灌木和草本植物生物量較小，根系數(shù)量和穿透土壤的能力十分有限，因此土壤的滲透性較小。黑松純林和蒙古櫟純林，由于相同樹種間的競(jìng)爭(zhēng)，根系發(fā)達(dá)程度不及混交林，引起土壤產(chǎn)生的孔隙較少，因此，滲透系數(shù)較之混交林相對(duì)較差。從滲透系數(shù)大小的排序上看出，滲透系數(shù)由高至低的排序?yàn)楹谒擅晒艡祷旖涣?蒙古櫟純林>黑松純林>灌草林地。在適宜造林的林地，要規(guī)劃好造林樹種，營(yíng)造混交林有利于培肥林地，增加水土保持效果。

表3　不同林分類型土壤的滲透性

總而言之，大連巖質(zhì)海岸黑松蒙古櫟混交林土壤物理性質(zhì)研究結(jié)果看出，土壤物理性質(zhì)首先受林分類型的影響較大，其次還有土壤質(zhì)地的因素，土壤質(zhì)地狀況很難通過人工措施得到改變，而林分類型是可以通過人為促成措施得到調(diào)節(jié)，因此，應(yīng)該通過人工營(yíng)林技術(shù)途徑解決和改善林地的土壤物理性質(zhì)不良的問題，從營(yíng)造針闊混交林入手來防止水土流失和培肥地力，促進(jìn)林木的生長(zhǎng)和林分的穩(wěn)定，更好地維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的平衡，防止林地的沙化和森林功能的退化現(xiàn)象。

3結(jié)語(yǔ)

3.1對(duì)年齡33 a、樹高15.42 m、胸徑14.9 cm、冠幅3.8 m的深山櫻標(biāo)準(zhǔn)木進(jìn)行生長(zhǎng)分析，結(jié)果表明，樹高平均生長(zhǎng)量在0.433 33~0.622 22 m，連年生長(zhǎng)量在0.2~0.766 67 m；胸徑平均生長(zhǎng)量在0~0.456 67 cm，連年生長(zhǎng)量在0~0.566 67 cm；材積平均生長(zhǎng)量0.000 01~0.003 2 m3，連年生長(zhǎng)量0.000 01~0.006 34 m3。

3.2經(jīng)計(jì)算得知深山櫻樹高、材積Logistic模型擬合效果顯著，可以用Logistic生長(zhǎng)模型描述其樹高、材積生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。

3.3通過對(duì)Logistic曲線方程求導(dǎo)，劃分出深山櫻樹高、材積生長(zhǎng)三階段，即樹高生長(zhǎng)8 a前為生長(zhǎng)前期，8~30 a為速生期，19 a為生長(zhǎng)高峰年，30 a后為生長(zhǎng)后期；材積生長(zhǎng)20 a前為生長(zhǎng)前期，20~28 a為速生期，24 a為生長(zhǎng)高峰年，28 a后為生長(zhǎng)后期。深山櫻樹高生長(zhǎng)30 a趨于最佳；材積生長(zhǎng)28 a趨于最佳。

3.4深山櫻干型通直，木材細(xì)膩，在用材方面有一定的開發(fā)價(jià)值，本試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行生長(zhǎng)分析，旨在為深山櫻人工林培育及天然林經(jīng)營(yíng)提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 梁軍,徐錫增，呂士行.I-69楊生長(zhǎng)過程分析和生長(zhǎng)階段劃分[J].林業(yè)科學(xué)研究，2000(4)：4-9

[2] 范海蘭，洪偉，洪滔，等.閩北山地檫樹生長(zhǎng)規(guī)律的初步研究[J].福建林業(yè)科技，2005(5)：74-77