賈曉光

(遼寧省國有建平縣馬場機械林場，遼寧 朝陽 122400)

我國的楊樹資源豐富，在品種以及人工林栽植面積方面在全球處于領先地位[1]。近些年來，隨著國家天然林保護工程在各地的推廣實施以來，市場上的木材供需矛盾加劇，解決這一矛盾的重要途徑即為利用人工林[2]。人工楊樹林的快速發(fā)展，對當前我國木材市場供需緊張的現(xiàn)狀起到了很好的緩解作用，但是人們經營人工林的目標就是為了盡可能地多獲取木材，而很少考慮林下生物多樣性發(fā)揮出來的生態(tài)作用，長此以往導致人工林林地的生產力有所下降、地力衰退，不利于楊樹人工林的可持續(xù)發(fā)展[3]。在林地生態(tài)系統(tǒng)中，各類生物活動的主要場所即為林地土壤，其生產力水平直接與林地的產量及生態(tài)功能相關，土壤的理化性質是土壤生產力水平的重要體現(xiàn)，其在很大程度上受到營林措施的影響[4]。目前我國北方地區(qū)的楊樹人工林在生產經營過程中形成了多種類型的營林管理模式，如農林模式、林藥模式、混交模式、純林模式等，為了比較幾種營林模式下楊樹林內土壤理化性質的變化情況，以探索適合在北方地區(qū)推廣的提高楊樹人工林生產力的營林模式，為合理經營管理楊樹人工林提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗安排在遼寧省建平縣馬場林場和白山林場內，氣候為北溫帶半濕潤半干旱大陸性季風氣候，年均溫8 ℃左右，年降水量平均385 mm左右，遠遠低于蒸發(fā)量(年蒸發(fā)量平均1 683 mm)，≥10 ℃的年有效積溫平均3 312 ℃，年均日照時數(shù)2 682 h，無霜期年均約156 d。土壤類型主要為褐土。

1.2 試驗材料

供試的楊樹品種為當?shù)卦灾裁娣e較廣的赤峰楊；試驗材料還包括刺槐幼苗、花生種子、三七種子，均來源于市售。

1.3 試驗設計

試驗在林場內設4種不同的營林模式，分別為林藥模式：楊樹+三七；農林模式：楊樹+花生；混交模式：楊樹+刺槐，按照1行楊樹、1行刺槐間隔種植；純林模式：楊樹純林。營林試驗開始時楊樹、刺槐幼苗的林齡均為3年，楊樹純林、楊樹+刺槐混交林2個處理的株行距均為3 m×4 m，其余處理楊樹栽植的株行距為4 m×4 m，三七、花生均種植在楊樹林下。各處理隨機選擇3塊樣地作為重復。

1.4 試驗方法

試驗于2015年開始，三七、花生采取播種的方式栽植，造林及播種的方法同當?shù)爻Ｒ?guī)，連續(xù)實施3年。

1.5 調查內容及方法

2018年秋季進行土壤采樣，每個重復樣地內隨機取3點，每個處理共9點，數(shù)據(jù)取平均值。具體采樣方法：用土鉆分別采集0～10、10～20、20～30 cm土層的土樣，帶回試驗室，每個處理的每層土壤分成3份，一份為新鮮土壤，用于土壤含水量的測定，一份自然風干后過2 mm篩，用于土壤粒徑組成的測定(土壤粒徑指標較多，本研究選擇黏粒、細粉粒、中砂、粗砂4個指標進行分析)，一份自然風干后過0.15 mm篩，用于全氮、全磷、全鉀的測定。各數(shù)據(jù)測量均參考文獻方法[5，6]。

2 結果與分析

2.1 不同營林模式下楊樹人工林內土壤物理性質的變化

通過對楊樹不同營林模式下人工林內含水量以及土壤粒徑的測量，結果表明，不同處理的同土層中，楊樹純林土壤中的含水量最低，以農林模式處理土壤含水量最高，其次為林藥模式，楊樹與刺槐的混交林含水量排在第3位，且在北方地區(qū)，土壤中的水分主要集中在0～20 cm土層中；各處理楊樹人工林內土壤粒徑的測定結果見表1，根據(jù)表1可以看出，各處理中，以楊樹純林的粗砂、中砂所占的比例相對較大，依次是：純林模式>混交模式>農林模式>林藥模式，黏粒、細粉粒所占的比例依次是：林藥模式>農林模式>混交模式>純林模式。由此可知，楊樹純林蓄水能力比其他處理弱，導致土壤含水量的降低，降低了土壤中黏粒、細粉粒所占的比例，增加了中砂、粗砂的比例，加劇了土壤的沙化。

表1 楊樹不同營林模式林分土壤粒徑比例

2.2 楊樹不同營林模式下人工林內土壤化學性質的變化

通過對楊樹各種營林模式下林內土壤化學性質的測定，結果見表2。根據(jù)表2可以看出，試驗地土壤中的養(yǎng)分隨著土層的加深，全氮、全磷、全鉀的含量整體表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢， 各處理中，以林藥模式的全氮、全鉀含量最高，其次是農林模式>混交模式>純林模式，全磷以農林模式的處理含量為最高，其次是林藥模式>混交模式>純林模式。

表2 楊樹不同營林模式對林內土壤化學性質的影響

3 結論與討論

造林成活關鍵性的影響因子之一即為水資源[7-9]，在我國北方地區(qū)水資源缺乏、降水不足的情況下，提高土壤的蓄水能力尤為重要。本研究結果表明，楊樹純林的土壤含水量最低，中砂、粗砂占比最高，說明楊樹純林可以加劇土壤的沙化，不利于提高土壤的蓄水能力，而采取楊樹與刺槐混交、楊樹與花生混種、楊樹與三七混種，相對于楊樹純林，土壤中的含水量有所提高，粗砂、中砂的占比降低，黏粒、細粉粒比例提高，以林藥模式保持水土效果最佳，其次為農林模式。

土壤中的重要化學特性之一即為養(yǎng)分，其是影響土壤地力水平的主要因素[9]，本研究結果表明，在不同的營林措施下，土壤中全氮、全磷、全鉀的含量以農林混交、林藥混交模式較高，楊樹純林內的養(yǎng)分含量相對最低，且各營林處理中均表現(xiàn)為表層土的含量比中下層的養(yǎng)分含量高的特點。

從各種營林模式下土壤理化性狀整體分析，在我國北方干旱的氣候條件下，楊樹純林可導致土壤中含水量降低、土壤沙化現(xiàn)象加重，建議推廣楊樹與藥材、楊樹與農作物2種模式。