梁基哲

（遼寧省西豐縣郜家店鎮(zhèn)人民政府，遼寧 鐵嶺 112411）

土壤是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要資源，對(duì)促進(jìn)植被生長(zhǎng)、維持森林生態(tài)系統(tǒng)具有重要作用。在森林植被生長(zhǎng)過(guò)程中，良好的土壤理化性狀可以為其生長(zhǎng)提供良好的條件。有研究發(fā)現(xiàn)，開(kāi)敞度調(diào)控對(duì)林地土壤理化性狀會(huì)產(chǎn)生一定的影響，對(duì)于人工紅松闊葉林也是如此。適當(dāng)?shù)膿嵊龔?qiáng)度能夠更好地對(duì)林分結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，促進(jìn)林木生長(zhǎng)。本研究以人工紅松闊葉林為研究對(duì)象，分析開(kāi)敞度調(diào)控對(duì)人工紅松闊葉林土壤理化性狀的影響，為實(shí)現(xiàn)人工紅松闊葉林的精準(zhǔn)化培育提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)在遼寧省西豐縣林業(yè)種植基地進(jìn)行，該試驗(yàn)地位于東經(jīng)124°16′10″～125°06′20″，北緯42°22′07″～43°07′35″，屬于中溫帶亞濕潤(rùn)區(qū)季風(fēng)型大陸性氣候，年平均氣溫5.1 ℃，年平均降水量738 mm，全年無(wú)霜期135 d左右，土壤以暗棕壤為主[1]。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以人工紅松闊葉林為研究對(duì)象，設(shè)2個(gè)試驗(yàn)階段，即開(kāi)敞度調(diào)控Ⅰ階段和開(kāi)敞度調(diào)控Ⅱ階段。開(kāi)敞度調(diào)控Ⅰ階段的紅松林為2007年種植，林齡為15年，初植密度為2 500株·hm-2，造林3年后開(kāi)展幼林撫育工作；開(kāi)敞度調(diào)控Ⅱ階段的紅松林為2000年種植，林齡為22年，初植密度為2 500株·hm-2，造林3年后開(kāi)展幼林撫育工作。采用空間代替時(shí)間的方法對(duì)比2個(gè)階段的土壤理化性狀。紅松林分空間結(jié)構(gòu)的開(kāi)敞度調(diào)控于2007年12月開(kāi)始進(jìn)行，分別在Ⅰ階段和Ⅱ階段設(shè)置樣地對(duì)照（CK），面積為20 m×20 m。調(diào)控時(shí)，調(diào)整參數(shù)為紅松個(gè)體光環(huán)境—開(kāi)敞度，調(diào)控強(qiáng)度（K）設(shè)3種，分別為K=1（D1）、K=1.5（D2）、K=2（D3），調(diào)整方式為采伐相鄰樹(shù)木，每個(gè)調(diào)整強(qiáng)度重復(fù)3次。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

在每個(gè)樣地中設(shè)置取樣點(diǎn)，呈“之”字進(jìn)行布設(shè)，每個(gè)林分共布設(shè)7個(gè)樣點(diǎn)。采用環(huán)刀法在每個(gè)取樣點(diǎn)取樣100 cm3，于0～10 cm 土層深度下取原狀土壤樣品和非原狀土壤樣品，于10～20 cm土層深度下取原狀土壤樣品和非原狀土壤樣品；對(duì)2個(gè)土層深度的土壤物理性狀和化學(xué)性狀進(jìn)行測(cè)定，其中物理性狀主要包括土壤容重、孔隙度等；化學(xué)性狀主要包括pH、有機(jī)質(zhì)含量、速效氮含量、速效磷含量、速效鉀含量等。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，并進(jìn)行顯著性差異分析，P＜0.05表示差異顯著[2]。

2 結(jié)果與分析

2.1 開(kāi)敞度調(diào)控對(duì)人工紅松闊葉林土壤物理性狀的影響

2.1.1 對(duì)土壤容重的影響 隨著土層的加深，生長(zhǎng)Ⅰ階段和生長(zhǎng)Ⅱ階段的人工紅松闊葉林的土壤容重逐漸增大（圖1），在不同開(kāi)敞度調(diào)控處理下，0～10 cm土層與10～20 cm土層之間的土壤容重具有顯著性差異（P＜0.05）。在生長(zhǎng)Ⅰ階段，不同開(kāi)敞度調(diào)控處理，0～10 cm土層的土壤容重差異不顯著（P＞0.05）；與對(duì)照組（CK）相比，不同開(kāi)敞度調(diào)控處理，0～10 cm土層的土壤容重均比較低；與生長(zhǎng)Ⅱ階段相比，生長(zhǎng)Ⅰ階段不同開(kāi)敞度調(diào)控處理的0～10 cm土層的土壤容重均比較低，生長(zhǎng)Ⅱ階段不同開(kāi)敞度調(diào)控處理的10～20 cm土層的土壤容重則比較高，當(dāng)開(kāi)敞度K=2時(shí)，生長(zhǎng)Ⅰ階段的土壤容重與生長(zhǎng)Ⅱ階段的土壤容重之間差異最為顯著。

圖1 開(kāi)敞度調(diào)控對(duì)人工紅松闊葉林土壤容重的影響

2.1.2 對(duì)土壤總孔隙度的影響 在生長(zhǎng)Ⅰ階段和生長(zhǎng)Ⅱ階段，0～10 cm土層與10～20 cm土層之間的土壤總孔隙度存在顯著差異（P＜0.05），且均為0～10 cm土層的土壤總孔隙度高于10～20 cm土層的土壤總孔隙度（表1）。在不同開(kāi)敞度調(diào)控處理下，生長(zhǎng)Ⅰ階段和生長(zhǎng)Ⅱ階段在相同土層深度之間的土壤總孔隙度無(wú)顯著差異（P＞0.05）。除D1處理以外，其他處理生長(zhǎng)Ⅰ階段0～10 cm土層的土壤總孔隙顯著高于生長(zhǎng)Ⅱ階段，生長(zhǎng)Ⅱ階段10～20 cm土層的土壤總孔隙度顯著高于生長(zhǎng)Ⅰ階段。在生長(zhǎng)Ⅰ階段和生長(zhǎng)Ⅱ階段，0～10 cm土層與10～20 cm土層之間的土壤總孔隙度最大值均出現(xiàn)在D1處理。在生長(zhǎng)Ⅰ階段和生長(zhǎng)Ⅱ階段，0～10 cm土層與10～20 cm土層之間的土壤毛管孔隙度差異不顯著。在生長(zhǎng)Ⅰ階段，對(duì)照（CK）處理和D2處理的0～10 cm土層的土壤毛管孔隙度要高于生長(zhǎng)Ⅱ階段的對(duì)照（CK）處理和D2處理，0～10 cm土層與10～20 cm土層之間的土壤非毛管孔隙度最大值出現(xiàn)在D1處理。在生長(zhǎng)Ⅱ階段，0～10 cm土層與10～20 cm土層之間的土壤非毛管孔隙度最大值出現(xiàn)在D2處理和對(duì)照（CK）處理。

表1 開(kāi)敞度調(diào)控對(duì)人工紅松闊葉林土壤總孔隙度的影響

2.2 開(kāi)敞度調(diào)控對(duì)人工紅松闊葉林土壤化學(xué)性狀的影響

2.2.1 對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響 在生長(zhǎng)Ⅰ階段和生長(zhǎng)Ⅱ階段，不同開(kāi)敞度調(diào)控處理的0～10 cm土層與10～20 cm土層之間的土壤有機(jī)質(zhì)含量差異顯著（P＜0.05），表現(xiàn)為0～10 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量高于10～20 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量（圖2）。在不同開(kāi)敞度調(diào)控處理下，生長(zhǎng)Ⅰ階段，相同土層深度之間的土壤有機(jī)質(zhì)含量差異不明顯（P＞0.05）。在生長(zhǎng)Ⅱ階段，0～10 cm土層和10～20 cm土層之間的土壤有機(jī)質(zhì)含量最高值均出現(xiàn)在D3處理；與對(duì)照組（CK）相比，不同開(kāi)敞度調(diào)控處理的0～10 cm土層和10～20 cm土層之間的土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，0～10 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量分別比對(duì)照組（CK）提高17.62%、17.54%、34.60%；D3處理下，10～20 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量高于對(duì)照組（CK）47.98%。

圖2 開(kāi)敞度調(diào)控對(duì)人工紅松闊葉林土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

2.2.2 對(duì)土壤速效養(yǎng)分含量的影響 在速效氮含量和速效磷含量方面，表層土壤（0～10 cm）和下層土壤（10～20 cm）之間差異顯著（表2）。在生長(zhǎng)Ⅰ階段，不同開(kāi)敞度調(diào)控處理的0～10 cm土層與10～20 cm土層之間的土壤速效鉀含量差異顯著（P＜0.05），表現(xiàn)為0～10 cm土層的土壤速效鉀含量高于0～20 cm土層的土壤速效鉀含量。在生長(zhǎng)Ⅱ階段，不同開(kāi)敞度調(diào)控處理的0～10 cm土層的土壤速效鉀含量降低，最低值為D2處理；10～20 cm土層的土壤速效鉀含量有所增加，最大值為D1處理。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，開(kāi)敞度調(diào)控處理對(duì)土壤容重的影響不顯著，但對(duì)土壤孔隙度的影響顯著。其中，在生長(zhǎng)Ⅰ階段，與對(duì)照組（CK）相比，D1和D2開(kāi)敞度調(diào)控處理的土壤非毛管孔隙度較高。開(kāi)敞度調(diào)控處理對(duì)人工紅松闊葉林不同生長(zhǎng)階段的土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響有所不同，對(duì)生長(zhǎng)Ⅰ階段的土壤有機(jī)質(zhì)含量影響不顯著，但在生長(zhǎng)Ⅱ階段，與對(duì)照組（CK）相比，不同開(kāi)敞度調(diào)控處理的0～10 cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量較高；生長(zhǎng)Ⅰ階段和生長(zhǎng)Ⅱ階段，D3開(kāi)敞度調(diào)控處理的不同土層深度的土壤有機(jī)質(zhì)含量差異較為顯著（P＜0.05）。

人工紅松闊葉林的土壤理化性狀在不同開(kāi)敞度調(diào)控處理下具有不同的表現(xiàn)[3]。通過(guò)開(kāi)展人工紅松闊葉林開(kāi)敞度調(diào)控，可以對(duì)其土壤理化性狀進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以更好地促進(jìn)人工紅松落葉林的生長(zhǎng)。