毛竹厚朴混交林对杉木林迹地土壤肥力的影响

洪 震，叶帮民，刘术新，傅金尧，陈伟祥

（1. 丽水职业技术学院，浙江 丽水 323000；2. 浙江省庆元县庆元林场，浙江 庆元 323805）

毛竹厚朴混交林对杉木林迹地土壤肥力的影响

洪 震1，叶帮民2，刘术新1，傅金尧1，陈伟祥1

（1. 丽水职业技术学院，浙江 丽水 323000；2. 浙江省庆元县庆元林场，浙江 庆元 323805）

于2006、2008年2次对杉木林采伐迹地2003－2004年人工营造的毛竹厚朴混交林进行土壤理化性质的采样分析，结果表明：不同坡位不同土层的pH值均有升高，且差异达到了显著水平；土壤有机质含量增加，土壤速效氮、速效磷及速效钾等养分指标随林分生长年份的增加而表现出递增趋势；有机质含量、土壤速效氮、速效磷均表现出0～20 cm土层高于 > 20～40 cm土层，速效钾表现不规律，表层（10～20 cm）土壤速效氮及速效磷含量增加幅度表现出中坡位 > 下坡位 > 上坡位。

毛竹；厚朴；混交林；土壤；肥力；杉木迹地

杉木（Cunninghamia lanceolata）作为我国亚热带地区特有的优良速生树种，已有一千多年的栽培历史，其人工林面积占我国人工林面积的26.55%[1～2]。随着经济社会的快速发展，木材需求量剧增，出现在同一林地上连续栽植多代的现象，由此导致林地土壤地力衰退、结构恶化、林地生产力下降等问题，严重影响了杉木人工林的可持续经营[2～4]。针对这种情况，庆元林场尝试在杉木林采伐迹地人工营造毛竹（Phyllostachys heterocyclacv.pubescens）与厚朴（Magno lia officinalis）混交林，以期通过营造毛竹厚朴混交林，改善林分生境，提高杉木迹地土壤肥力，实现毛竹厚朴持续经营，从而取得更好的经济效益。本文通过对毛竹厚朴混交林土壤理化性质的对比分析研究，探讨杉木林迹地人工营造毛竹厚朴混交林的经营状况，为合理经营混交林提供理论依据。

1 试验地基本情况

1.1 试验地概况

庆元县庆元林场地处浙南山区（119° 30′ E，27° 30′ N），气候温和，雨量充沛，土壤肥沃，属杉木中心产区北缘，是浙江省重点用材林基地之一。本试验调查地位于庆元林场隆宫林区，造林面积17.3 hm2，其中苦婆宅山场6 hm2，小林源山场11.3 hm2，造林地全部为杉木林采伐迹地，土壤为红壤，土层深厚，毛竹与厚朴1：3混交造林，造林时间分别为2003年和2004年。

1.2 样地概况

根据庆元林场毛竹厚朴混交林分布情况，选取苦婆宅和小林源两个山场作为试验地。平均造林密度厚朴1 220株/hm2、毛竹400株/hm2，梅花形造林。造林后每年抚育2次，分别在6月和9月进行全面铲草，要求对混交林内的杂灌木树蔸平地砍除，杂草劈尽，劈下的杂草平铺于地，腐烂作肥料。每年平均留新竹475株/hm2，其余竹笋全部挖除。标准地主要按坡位设置，同时要求造林时间和坡向一致。分别在2个山场，按上、中、下坡位分别设置20 m×20 m样方，共设12个标准地，标准地和周围林分采取同一经营管理措施。样地情况见表1。于2006－2008年连续观察测定，林分平均郁闭度分别达到0.5、0.7和0.8；下坡位毛竹厚朴长势均良好，郁闭较快，上、中坡毛竹厚朴长势相对较差，郁闭较慢。

2 研究方法

2.1 土壤样品采集与处理

表1 试验样地概况Table 1 Samp le plots

于2006年、2008年分别在每块标准地内按S形布设取样点6个，每个取样点分0～20cm，>20～40 cm土层取样。同一标准地内样品按取样层次同层混合，带回实验室内，风干后拣去石砾、植物根系和碎屑，分别过2、0.25 mm筛后储藏备用。

2.2 土壤理化性质的测定

土壤颗粒分析采用比重计法，pH值测定采用电位法（水：土 = 2.5：1，质量比），土壤有机质的测定用重铬酸钾氧化—外加热法，速效氮含量的测定采用碱解扩散法，速效磷的分析采用磷钼蓝比色法，速效钾的分析采用四苯硼钠容量法[5]。

2.3 数据处理

土壤理化性质指标采用SPSS统计软件进行统计分析。

3 结果与分析

各样点土壤现化性质测试结果如表2。

表2 0～20 cm土层土壤化学性质状况Table 2 Chemical properties of soil layer at 0-20cm

表2续

3.1 土壤pH值的变化

土壤酸碱度是土壤最重要的化学性质之一，它对土壤肥力、土壤有机质的合成与分解、土壤微生物的活动、土壤中各种营养元素的转化及释放、微量元素的有效性以及动物在土壤中的分布都有着重要影响[6]。从表2可看出，林地土壤上、中、下坡位上的pH值是逐渐升高的，并且呈现出逐年升高的趋势。苦婆宅地区2008年上、中、下坡位的pH值分别比2006年的增加了4.12%，6.06%，5.83%；小林源地区2008年上、中、下坡位的pH值分别比2006年的增加了18.85%，19.35%，15.31%，且同坡位间差异均达显著水平（P < 0.05）。这是由于随着毛竹和厚朴的不断生长壮大，每年有大量的枯枝落叶归还给土壤，分解后有机质、腐殖酸中的酸性基团提供了大量阳离子交换点，同时地面上覆盖有大量的凋落物，降低了盐基离子的淋失，使得土壤中pH值呈升高趋势。降水过程使得山坡上部的盐基离子向下部迁移，在山底部大量积累，因而土壤pH值随着坡位的降低而升高。> 20～40 cm土层土壤pH值表现出相同的变化趋势。同一坡位的各分层pH值随土层加深而降低，即酸度升高。

3.2 土壤有机质含量的变化

土壤有机质是衡量土壤肥力的一个重要指标，它能为植物提供所需多种营养元素，并能与各种微量元素形成络合物，提高微量元素的有效性[7～8]。由表2可知，表层土壤有机质含量有逐年升高的趋势，但不同坡位表现不同，苦婆宅地区下坡位土壤有机质含量表现出显著差异，小林源林地中坡位有机质含量变化达到显著水平，其余地区有机质变化均未达显著水平。苦婆宅林地土壤有机质2008年的变幅3.20～7.66 g/kg，小林源林地土壤有机质2008年的变幅2.22～4.15 g/kg，尽管土壤中有机质含量是增加的，但含量依然偏低，毛竹适宜生长的有机质含量为30.0～50.0 g/kg，庆元林场的土壤有机质含量远低于此值，为此需要施用有机肥以满足毛竹正常生长的需要。

20～40 cm土层有机质含量明显低于表层土壤，但是随着厚朴和毛竹的生长年份增加，有机质含量也显著增加。

3.3 土壤主要养分含量的变化

土壤中的营养元素含量的多少，对植物的正常生长发育具有非常重要的意义。土壤中营养元素的含量及丰缺评价一直以来是科研工作者的研究重点[9～10]。由表2可知，毛竹、厚朴混交林地土壤速效磷、速效钾、速效氮含量都有所增加，但增加幅度稍有差异。苦婆宅和小林源的林地，上坡、中坡、下坡土壤的速效氮含量在相同土层间的差异均达显著水平（P < 0.05），2008年苦婆宅、小林源林地在上、中、下坡位表层土壤速效氮含量分别比2006年的含量提高了89.37%，123.22%，91.87%；35.32%，65.02%，153.99%，可见提高幅度表现出中坡位 > 下坡位 > 上坡位。土壤中速效磷含量变化与速效氮含量变化略有不同，混交林地土壤不同土层中的速效磷含量都有增加，但在两个林地的上坡位表层土壤中速效磷含量年份间不存在差异，苦婆宅上坡位 > 20～40 cm土层速效磷含量变化没有达到显著性差异，其它坡位上相同土层间土壤速效磷含量变化差异均达显著水平（P < 0.05）。2008年苦婆宅、小林源林地在上、中、下坡位表层土壤速效磷含量分别比2006年的含量高40%、104.17%、72.41%、41.79%、109.68%、60.71%，速效磷增加幅度表现出：中坡位 > 下坡位 > 上坡位。两块林地不同坡位的表层土壤中速效钾含量变化均达到显著差异（P < 0.05），上、中、下坡位土壤速效钾2008年的含量比2006年的分别增加了62.77%，44.76%，97.05%；116.78%，18.05%，107.32%，增加幅度表现出：下坡位 > 上坡位 > 中坡位。而在 > 20～40 cm土层，下坡位土壤速效钾含量2008年的明显高于2006年的，且差异达到显著水平（P < 0.05），中坡和上坡位土壤速效钾含量明显提高，但差异没有达到显著水平。总体上看，毛竹厚朴混交林地土壤养分含量均提高了。

4 结论与建议

王洪帆研究表明毛竹纯林留养阔叶树后土壤速效氮、磷、钾含量都显著增加[11]，本研究也发现毛竹和厚朴混交后土壤养分含量显著提高。研究发现杉木林采伐迹地人工营造毛竹厚朴混交林后，林地土壤不论是0～20cm土层还是 > 20～40 cm土层的土壤pH和土壤肥力均明显提高了，土壤的化学性质得到了改善。

调查发现，林地的不同坡位对土壤肥力的变化也存在一定的影响。表层土壤速效氮含量提高率表现出中坡位 >下坡位 > 上坡位，速效磷增加幅度同样表现为中坡位 > 坡位 >上坡位。可能是因为上坡位土壤养分基数低，毛竹厚朴生长较慢，凋落物相对较少，使得土壤中有机质、养分含量积累较少，同时随着雨水径流游离态的养分离子流失到中坡位和下坡位；而下坡位土壤养分相对较高，林分环境更适合毛竹厚朴的生长，快速生长的过程中从土壤中带走大量的养分，归还给土壤的相对少，这样就出现了养分增加幅度中坡位 > 下坡位 >上坡位的现象。

研究结果表明，样地表层土壤有机质含量在2.22～7.66 g/kg，远低于毛竹正常生长土壤有机质含量临界指标（30.00～50.00 g/kg）[12]。毛竹正常生长所需土壤速效氮、速效磷、速效钾含量范围分别为：100.00～200.00、20.00～50.00、75.00～150.00 mg/kg[12]，而样地土壤表土层中速效氮、磷、钾含量为95.50～127.00，0.35～0.95，172.34～489.33 mg/kg，远低于毛竹正常生长需磷量，土壤速效氮含量也是偏低的，必须适当施用有机肥和无机肥，从而促进毛竹厚朴协调生长发育。

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Effects of Mixed Forest of Magnolia officinalis and Phyllostachys heterocycla cv. pubescens on Soil Fertility of Logged Site of Chinese fir Forest

HONG Zhen1，YE Bang-m in2，LIU Shu-xin1，Fu Jin-yao1，CHEN Wei-xiang1
（1. Lishui Vocational & Technical College, Lishui 32300, China; 2. Qingyuan Forest Farm of Zhejiang, Qingyuan 323805, China）

Determ inations were made on soil physical and chem ical properties of soil sampled in 2006 and 2008 in m ixed forest ofMagnolia officinalisandPhyllostachys heterocyclacv.pubescensp lanted in 2003 and 2004 in logged site of Chinese fir forest. The result showed that pH at mixed forest increased significantly at different layers and slopes, as well as organic matter content. Soil available nitrogen, and potassium augmented w ith the age of forest. Organic matter content, available nitrogen and phosphorus at soil layer of 0-20cm were higher than that at 20-40cm, while potassium had no regulation. Available nitrogen and potassium increase at 10-20cm showed m iddle hill >downhill >uphill.

Phyllostachys heterocyclacv.pubescens;Magnolia officinalis; m ixed forest; soil; fertility

S714.8

A

1001-3776（2011）01-0055-04

2010-09-08；

2010-11-05

丽水市科技局简易竞标项目（200512）

洪震（1969－），男，浙江丽水人，副教授，硕士，从事植物分类、栽培和利用研究。