何其
(福建省漳平市林业局南洋林业站福建漳平364400)
浅谈马尾松不同林型对土壤理化性质的影响
何其
(福建省漳平市林业局南洋林业站福建漳平364400)
随着社会的不断进步,人们对木制品的关注度也越来越高。马尾松是一种常用的工农业木材,如今已被广泛应用于建筑、家具的生产制造中。马尾松是目前经济效益最大的木材之一,能够作为地区经济发展的基础。为了保证不同林型的马尾松能够在不同理化性质的土壤中良好的生长,应加强马尾松的栽培、造林、成林、虫害防治等工作,深入分析其不同林型对土壤理化性质的影响。本文将介绍马尾松林型对土壤理化性质影响的分析途径,并探讨马尾松林型对土壤理化性质影响的实际作用。
马尾松;林型;土壤理化性质;影响
林木生长的基础便是森林土壤,土壤是生态系统转化营养元素的重要枢纽,森林土壤生产力的水平与森林资源的产量和功能密切相关[1~2]。由于天然林木的经济价值低,满足不了人类需求,而不受重视,不断被不合理的采伐利用,并逐渐被经济价值和生产力高的人工纯林取代。马尾松作为我国南方最主要的造林树种,除了具有美学价值、防护功能,还能平衡自然系统。但目前,由于人类大面积的种植针叶树等纯林,造成林分结构简单、层次单一,且生物多样性低下,导致林木抗病虫害的能力低、林分抗逆性差。除此之外,还会降低土壤肥力,造成林地衰退、生产力下降,严重影响马尾松人工造林的生产[3]。
1.1分析马尾松林地资料
某研究区在亚热带季风湿润气候区,呈低山丘陵地貌,海拔大约160m,山体坡度20°,年均降水量1327mm,年均日照2065h,年均气温17℃,山区土壤以红壤和黄壤为主,红壤pH值6.0左右,黄壤pH值小于6.0。该区主要的植被类型是马尾松常绿阔叶林,其中阔叶树种包括麻栎、化香等。主要有草本层、灌木层、乔木层,林木结构明显,林分郁闭度范围是0.4~0.8。
1.2实地取样
在马尾松样地林分年龄变化不大、一级海拔、坡度、坡向等情况基本一致的条件下,对马尾松林木选取其具有代表性的纯林。进行土壤样品采集时,分上、中、下三个坡位,样品采集的深度是60cm,将采集好的土壤样品装入土袋带回研究室进行风干和磨碎,以便测定土壤的各项指标。每个样地测定3次,采样时间2011年6月。
1.3分析林地土壤肥力1.3.1土壤容重测定
对每个样地进行随机挖取1个剖面,利用环刀在0~20cm、20~40cm以及40~60cm进行分层取样。将土壤样品放在105℃烘箱内烘干到恒质量,每个样地土壤性状值是3次重复的平均值。
1.3.2土壤养分含量测定
将土壤样品进行风干、研磨、压碎,利用重铭酸钾和热氧化法对土壤有机质进行测定;采用凯式定氮法测定土壤全氮;采用醋酸铵溶液浸提土壤速效钾含量;采用铝锑抗比色法测定土壤有效磷,上述每项指标的测定都重复进行三次。
1.3.3土壤pH值测定
将土壤取样、风干、研磨、压碎,过0.2mm筛测土壤pH值。土壤pH值用pH计测定,每个样品进行重复3次测定,其中V(水):m(土)=1:1。
2.1了解马尾松林型对土壤物理特性的改善作用
在该林区的3种林型中,马尾松纯林的土壤水分质量分数低于枫香混交林,其中马尾松纯林土壤含水量较低,但差异不明显。这说明,枫香树种土壤水分质量分数改善的情况比纯林较好。在不同土层的情况下,土层深度越深,3种林型土壤水分质量分数越小,由此可见,每个土层的土壤均有较高和较低水分质量分数,而混交林比纯林的土壤水分质量分数增加了9.5~39.2%。这说明枫香混交林跟纯林相比,土壤水分质量分数有显著提高,并能提高土壤蓄水性能,从而为不同的植被提供较好的土壤水分生长环境。
土壤容重是土壤质量的重要参数,它能体现土壤的紧实度、通气性以及疏松程度,同样也是土壤熟化程度的重要指标,土壤容重的大小跟土壤的根系生长的阻力、透水性等状况相关。测定发现该林区3种林型土壤容重值在1.25~1.36cm-3之间变化,且其数值又表层向下逐渐增加,说明土壤表层部分比较疏松,土壤含水量随着土层的增加而减少,土壤微生物的数量逐渐降低,土壤有机质质量分数和土壤酶活性也随之减少。在0~60cm的土层,马尾松纯林的土壤容重明显高于混交林地,增加了5.6~ 8.1%,其中,枫香土壤容中低于麻砾,但没有显著差异。这说明,在相同条件下,混交林植被对土壤的通气状况有明显改善作用,可以使土壤变得疏松多孔,增大土壤孔隙度,进而提高林地土壤养分转化和供应的速度,使植物根系发展更迅速,根系吸收能力提高,有利于植物地上部分的生长。
2.2掌握马尾松林型受土壤化学性质影响的程度
2.2.1土壤pH值的变化
测定发现,3种林型土壤pH值在不同土层下的差别并不大,从方差分析可以看出,pH值差异不明显。3种林型土壤的pH值都会随着土层深度的增加而加大,且在4.5~5.0之间变化。但从0~60cm深度的土层分析,纯林土壤的pH值最小,混交林的较高。在40~60cm之间的土层,枫香土壤pH值最大,是4.95,说明马尾松和枫香混交后能降低土壤的酸性,而土壤酸性增加了则表明土壤肥力有所提高,这样更有利于森林更新。
2.2.2土壤有机质和全N含量的变化
土壤有机质能体现土壤肥力状况,主要来源是地下根系和植物凋零物,土壤有机质能改善土壤养分状况和土壤结构环境。本研究中,马尾松全N含量和土壤有机质总体随土层深度的增加而减少,且全N含量和有机质都呈明显表聚现象,详见表1。
表1 不同林型土壤养分含量变化
2.2.3土壤速效K和有效P质量分数变化
根据方差公式D(x)=E(x2)-[E(x2)]和方差的平均函数S2=1/n [(x1-x)2+(x1-x)2+(xn-x)]可以得知,在林下掉落物量较多的混交林,土壤速效K和有效P的养分质量分数较高,土层越深,土壤速效K和有效P质量分数越低,整个林区土壤中有效磷的质量分数都较低,均不超过5mg·kg-1,造成这一现象的主要原因是土壤呈酸性到强酸性,游离态Al3+、Fe3+质量分数较高,容易形成磷酸铝沉淀。不同林型土壤养分含量变化见表1、图1。
图1 不同林型土壤养分含量变化
2.3有效提升马尾松的生长情况
2.3.1促进马尾松成林抚育的科学性
①防治病虫害:马尾松中幼林病虫害以松苗叶枯病为主,针对这一问题,需要通过改善苗圃土壤环境,以降低病毒威胁;②切根管理:马尾松幼林切根多在11~12月间,该时期其苗木处于生长缓慢或停止状态,此时切根的成活率较高。
2.3.2维持马尾松土壤的理化性
通过研究1~60cm土层土壤理化特征表明,土壤有机质、水分质量分数、容重等均呈负相关,说明土壤容重越小,林地土壤的结构越好,土壤通气性越好,有助于枯枝落叶的转化和分解,增加土壤养分质量分数。土壤pH值与有效P、全N以及速效K呈负相关,速效K与有效P呈正相关性,这说明植物掉落的枯枝落叶对土壤磷、钾及有机质等养分质量分数的影响很大,这些养分能转化、分解,使土壤肥力提高,改善土壤结构。从相关性分析可以看出,土壤有机质与其理化性质有关,植物有机质能改善土壤理化性质、促进养分循环。
本组研究中,3种不同林型的土壤全氮和有机质含量随土层深度的增加而下降;土壤pH值会随土层深度的增加而增加,且范围都在4.5~5.0之间;不同林型的土壤水分质量分数会随着土层深度的增加而减少。对于广泛种植的马尾松来说,可以通过丰富物种的多样性,改善土壤物理结构,改善土壤孔隙度和贮水能力,从而改善林内凋落物的性质,促进其分解速度,改善土壤理化性质和肥力,进而促进马尾松人工林的生产和发展。
[1]秦娟,唐心红,杨雪梅,等.马尾松不同林型对土壤理化性质的影响[J].生态环境学报,2013,11(4):598~602.
[2]郑家洪.马尾松不同林型对土壤理化性质的影响分析[J].建材与装饰,2014,09(31):209~210.
[3]郑伟,霍光华,骆昱春,等.马尾松低效林不同改造模式土壤微生物及土壤酶活性的研究[J].江西农业大学学报,2010,32(4):748~751.
S714
A
1673-0038(2015)14-0172-02
2015-3-21
何其(1971-),男,工程师,大专,从事林业工作。