張 強
(遼寧省林業(yè)調查規(guī)劃監(jiān)測院,遼寧 沈陽 110122)
凌源市處于東亞季風區(qū)與西北干旱非季風區(qū)的迂回區(qū)域內,由暖溫帶向溫帶、半濕潤向半干旱的過渡地帶。該市四季分明,光照充足,雨熱同期。年平均氣溫8.4℃,極高溫40.5℃,極低溫-30.5℃,無霜期146天。盡管受東南部海洋暖濕氣影響,但由于北部蒙古高原的干燥冷空氣經常侵入,形成了半干燥半濕潤易干燥地區(qū),年均降水量463.7mm,年蒸發(fā)量2097mm。日照時數2850h,年≥10℃積溫3255℃。
油松麻櫟混交林和林齡相同的油松純林內,每個林分選取3個樣方,單塊樣地面積為625m2,即25m×25m。(1)對樣地內喬木進行每木調查,測定胸徑≥5cm的所有林木。記錄樹種的名稱、胸徑、樹高、冠幅和林分郁閉度。(2)在每個樣地內的四角和中心設置5個5m×5m灌木調查樣方,調查所有灌木種類、種群密度和覆蓋度。(3)在每個灌木樣方內設置1個2m×2m草本植物樣方,調查草本植物的株數、平均高和覆蓋度,樣方設置如圖1。
圖1 樣方設置示意圖
每個樣方分別挖出土壤剖面并分3層,每層10cm間隔,最多取樣到30cm,即0-10cm,10-20cm,20-30cm。用100cm3環(huán)刀取樣,重復3次,測定土壤容重。用鋁盒取原狀土測定團粒結構。每個樣點取分層采集重量一致的土樣,將各個樣點的各層土樣均勻混合為一個土樣,然后每層土樣保留1kg左右。土壤總孔隙度一般不直接測定,而是用一容重比重計算求得。
土壤容重是指單位體積內原狀土壤干土的質量,是說明土壤堅實度的重要指標之一,土壤容重過大,則土壤緊實,不利于透水、根系的呼吸等;相反土壤容重過小則對根系的固定起不到良好的作用,對水分的保持也不利。
表1 油松純林與油松麻櫟混交林土壤容重
表2 不同林分土壤容重t檢驗分析結果
S層為0-10cm層;Z層為10-20cm層;X層為20~30cm層,1代表油松純林,2代表油松麻櫟混交林。
通過表1可以看出,油松純林的土壤容重每一層都要高于對應層的油松麻櫟混交林的土壤容重,表2也反映出10-20cm、20-30cm的土壤容重有顯著差異。說明油松麻櫟混交林的下層土壤緊實度更利于透水透氣。油松麻櫟混交林的枯落物豐富于油松純林的枯落物,且調查發(fā)現枯落物分解速度優(yōu)于油松純林分解速度,土壤表層及中層的分解者多于油松純林的分解速度。油松麻櫟混交林土壤層可以更有效的積累腐殖質,從而土壤容重也偏小。
由表4可以看出油松純林和油松麻櫟混交林的對比非毛管孔隙度并無顯著差異,油松純林和油松麻櫟混交林對比毛管孔隙度在0-10cm層表現出顯著差異,油松純林和油松麻櫟混交林對比總孔隙度在0-10cm層表現出顯著差異??梢娪退杉兞趾陀退陕闄祷旖涣謱ν寥辣韺拥耐寥揽紫抖扔忻黠@的影響。
表3 油松純林與油松麻櫟混交林土壤孔隙度
表4 非毛管孔隙度、毛管孔隙度、總孔隙度分析結果
土壤水分是植物生長過程中所需水分的主要來源,少量的來自于葉片吸收空氣中的水分。當土壤水分大于田間持水量時,多余的水分則會因重力作用向下滲漏,慢慢形成地下水。
由表5可以看出,油松麻櫟混交林的最大持水量大于油松純林,油松麻櫟混交林毛管持水量也大于油松純林。田間持水量也高于油松純林的田間持水量。
表5 油松純林與油松麻櫟混交林土壤含水量
由表6可以看出土壤最大持水量在10-20cm、20-30cm層油松純林和油松麻櫟混交林表現出顯著差異,土壤毛管持水量在油松純林和油松麻櫟混交林間沒表現出差異,油松純林和油松麻櫟混交林的田間持水量間無明顯差異。
表6 最大持水量、毛管持水量、田間持水量分析結果
土壤空隙按直徑的大小可以分為毛管空隙和非毛管空隙,毛管空隙有很好的毛管作用,而且空隙中水的毛管傳導率大,易于被植物吸收利用。毛管孔隙是土壤水分和貯存的活動激烈區(qū)域。土壤孔隙度的多少關系著土壤的透氣性、貯水性能、土壤緊實程度等。
毛管孔隙度的大小反映了土壤的蓄水能力。油松麻櫟混交林的毛管孔隙度均大于同層的油松純林的毛管孔隙度,提高了土壤的蓄水能力。油松麻櫟混交改善土壤結構,增加土壤孔隙度,促進土壤團粒結構的形成,使土壤變得疏松,利于植物根系的呼吸。可以看出油松麻櫟混交林的枯枝落葉物的分解對土壤總空隙的改善有促進作用。