紫色土区不同林龄油茶人工林土壤理化性质差异分析

黄春梅

摘要 以宁化紫色土区不同林龄（15、25、35 a）油茶人工林为研究对象，在生长量调查的基础上，分析不同林龄间土壤理化性质的差异。结果表明：①不同林龄油茶人工林平均地径和平均树高随林龄的增长而增长；②随着土层深度的加深，土壤总孔隙度、有机质、全氮、全磷、速效钾、有效磷含量均呈下降趋势，土壤容重和全钾含量呈上升趋势；③随着林龄的增长，同一土层深度油茶人工林土壤密度、容重、有机质含量、速效钾含量、有效磷含量、全磷含量均呈倒“V”变化趋势，土壤孔隙度则呈“V”变化趋势，全钾则是呈持续上升趋势。

关键词 紫色土；油茶人工林；林龄；土壤理化性质

中图分类号 S714.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）13-0157-03

Variation Analysis of Soil Physical and Chemical Properties of Different Ages of Camellia oleifera Plantations in Purple Soil Area

HUANG Chun-mei

（County Forestry Bureau of Ninghua， Ninghua， Fujian， 365400）

Abstract Different age （15-year， 25-year and 35-year）of Camellia oleifera plantation in Ninghua purple soil areas were acted as experimental forests， based on the investigation of growth of Camellia oleifera forest， the soil physical and chemical properties of different ages of Camellia oleifera plantations were analyzed. The results showed that：①With the increase of the forest age， the average diameter and tree height of Camellia oleifera were showed the increase trend；②With the increase of soil layer， soil density， organic matter， available P and available K were showed the down trend， and soil bulk density and total K showed the rising trend； ③ With the increase of forest age， soil bulk density， soil density， organic matter， available P and available K showed the inverted “V” trend， the soil porosity showed the “V” trend， but the total K showed the continue rising trend.

Key words Purple soil area；Camellia oleifera plantation；Stand age；Soil physical and chemical properties

紫色土是热带和亚热带气候条件下由紫色岩风化发育而成的一种地带性土壤，也是我国南方主要的易侵蚀土类之一。紫色土具有物理分化强，组成土壤的颗粒粗，土壤保水、持水性弱等特点，会导致林木生长不良。长期以来，由于紫色土区森林植被破坏严重，导致水土流失严重，造成土壤退化及土地生产力下降等一系列问题，在一定程度上制约了当地农村的經济发展[1-2]。紫色土区土壤改良及森林植被的恢复与重建成为目前林业工作者主要研究的热点及难点[3-4]。油茶（Camellia oleifera）是我国特有的木本油料树种，该树种具有耐酸、耐瘠薄、抗干旱等优良生态适应性，是我国南方丘陵山地水源涵养及水土保持的优良树种[5]。在紫色土区发展油茶产业，不仅可起到改善紫色土区的生态环境条件、防止水土流失的作用，还可提高农民收入，实现精准扶农，达到双赢的效果[6]。鉴于此，笔者以紫色土区不同林龄（15、25、35 a）油茶人工林为研究对象，通过分析不同林龄油茶人工林土壤的理化性质差异，正确评价油茶对紫色土土壤改良的效果，旨在为紫色土区油茶人工林的科学经营提供理论依据。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

研究区位于福建省宁化县淮土镇（116°20′～117°02′ E，25°28′～26°40′ N），属丘陵山区，海拔300～400 m。该区属典型中亚热带气候，光照充足、雨量充沛，日夜温差悬殊，干、湿、冷、热明显，光照充足；平均气温17.5 ℃，极端最高气温38.3 ℃，极端最低气温-8.3 ℃；年日照时数1 900 h，相对湿度81%，平均年降雨量为1 633.6 mm，平均陆面蒸发710～750 m，无霜期214～218 d。土壤以紫色页岩土为主。全镇山地面积0.69万hm2，其中油茶面积0.29万hm2。

1.2 研究方法

1.2.1 试验地选择及样品采集。

2016年8月在福建省宁化县淮土镇，根据海拔、坡度、坡向等立地条件尽量一致的原则，选择不同林龄（15、25、35 a）油茶人工林，分别设置3块20m×20 m样地，每个样地3次平行，共设9块样地（表1）。每木调查每个样地油茶地径、树高等生长指标及林下植被主要种类。15 a油茶人工林灌木层主要有檵木（Loropetalum chinense）、油茶（Camellia oleifera），草本层种类主要有芒萁（Dicranopteris dichotoma）、五节芒（Miscanthus floridulus）等；25 a油茶人工林灌木层主要有油茶，草本层种类主要为芒萁；35 a油茶人工林灌木层主要有油茶、满山红（Rhododendron mariesii）、檵木、菝葜（Smilax china）等，草本层种类主要有芒萁、五节芒等。

每块样地按照“S”形设置5个采样点，除去表层枯枝落叶后，挖1个土壤剖面，用环刀取0～10和10～20 cm土层深度土壤，每一样地5个采样点的土壤等量均匀混合后作为1份样品装入自封袋中。混合土样风干后过20目和100目筛，用于土壤化学性质的测定。

1.2.2 测定方法。

采用环刀法测定土壤容重、土壤密度及总孔隙度；重铬酸钾容量法测定土壤有机质含量；硫酸-高氯酸消煮钼锑抗显色法测定土壤全磷含量；碳酸氢钠浸提钼锑显色法测定有效磷含量；氢氟酸-高氯酸消煮火焰光度计法测定土壤全钾含量；中性乙酸铵提取-火焰光度计法测定土壤速效钾含量；全氮含量采用Vario MAX CNS全量碳氮仪测定。以上分析方法见土壤农业化学分析方法[7]。

1.2.3 数据处理。

所得数据利用SPSS 20.0软件进行差异性分析。

2 结果与分析

2.1 不同林龄油茶人工林生长量比较

由表2可知，随着林龄的增长，油茶人工林平均地径和平均树高呈逐渐上升趋势。35 a油茶人工林平均地径与25 a及15 a相比分别增加了43.11%和107.83%，平均树高则分别增加了89.22%及129.08%。方差分析表明，35 a油茶人工林平均地径及平均树高与25 a及15 a平均地径及平均树高相比差异达极显著水平，25 a油茶人工林平均地径及平均树高与15 a平均地径及平均树高相比差异达显著水平。

2.2 不同林龄油茶人工林土壤物理性质差异

由表3可知，随着土层深度的增加，不同林龄油茶人工林土壤容重及土壤密度均呈逐渐上升趋势，土壤总孔隙度则呈逐渐下降趋势。就同一土层不同林龄间的差异而言，随着林龄的增长，土壤容重、土壤密度及总孔隙度总体均呈现“V”形变化趋势；其中，0～10 cm土层，不同林龄油茶人工林土壤容重在0.81～0.84 g/cm3，土壤总孔隙度在56.64%～64.18%；25 a油茶人工林土壤容重与15 a相比降低了3.27%，35 a油茶人工林土壤容重与15 a相比則增加了1.87%；25 a油茶人工林土壤总孔隙度与15 a相比增长了9.22%，35 a土壤油茶人工林总孔隙度与15 a相比降低了2.89%。10～20 cm土层中，不同林龄油茶人工林土壤容重为0.84～0.85 g/cm3，总孔隙度为54.05%～58.88%；25 a油茶人工林土壤容重与15 a和35 a相比均降低了1.17%，25 a及35 a油茶人工林总孔隙度与15 a相比分别提高和降低了7.94%和168%。方差分析表明，油茶人工林同一林龄不同土层深度土壤容重、土壤密度及总孔隙度差异未达显著水平，同一土层深度不同林龄油茶人工林土壤容重、土壤密度及总孔隙度差异也未达显著水平。

2.3 不同林龄油茶人工林土壤化学性质差异

由表4可知，同一土层深度不同林龄及同一林龄不同土层深度油茶人工林土壤化学性质呈现出不同的变化趋势。随着土层深度的增加，不同林龄油茶人工林土壤有机质、全氮、全磷、有效磷及速效钾含量呈逐渐下降趋势，而全钾含量则呈增加趋势；就15 a油茶人工林而言，0～10 cm土层土壤有机质、全氮、全磷、有效磷及速效钾含量与10～20 cm土层相比分别增加了106.62%、55.38%、25.00%、38.73%及39.89%，0～10 cm土层土壤全钾含量与10～20 cm土层相比降低了26260%。就同一土层深度不同林龄间土壤化学性质差异而言，0～10及10～20 cm土层土壤有机质、全氮、全磷、有效磷及速效钾含量随林龄的增长均呈倒“V”形的变化规律，而全钾含量则呈逐渐上升趋势；25 a油茶人工林0～10 cm土层土壤有机质含量与15 a及35 a油茶人工林相比分别增加了53.69%及19.46%，全氮含量与15 a及35 a油茶人工林相比分别增加了40.59%、19.33%，全磷含量与15 a及35 a油茶人工林相比均增加了100%，有效磷含量与15 a及35 a油茶人工林相比分别增加了10.83%、8.57%，速效钾含量与15 a及35 a油茶人工林相比分别增加了9.09%、6.82%；35 a油茶人工林0～10 cm土层土壤全钾含量与15 a及25 a油茶人工林相比分别增加了36.18%及29.25%。方差分析表明，同一林龄不同土层深度土壤全磷含量、25 a不同土层深度土壤有机质含量、35 a不同土层深度土壤全氮含量差异达显著水平；15 a油茶人工林10～20 cm土壤有机质含量与25 a及35 a油茶人工林10～20 cm土壤有机质含量差异显著，15 a及25 a油茶人工林10～20 cm土壤全氮、全磷含量与35 a相比差异显著，35 a及15 a油茶人工林10～20 cm土壤速效钾含量与25 a相比差异达极显著水平。

3 讨论

土壤理化性质作为衡量土壤肥力的重要指标，直接影响着植物的生长发育和土壤微生物的活动[8-9]。就不同土层深度而言，表层土（0～10 cm）的总孔隙度及有机质、全氮、全磷、速效钾、有效磷含量均高于底层土（10～20 cm），而土壤容重及全钾则随土层的加深而呈上升趋势，这与苗武等[10]和肖龙山等[11]的研究结果一致。造成油茶人工林同一林龄不同土层深度以及同一土层深度不同林龄间的土壤理化性质的差异规律，可能与林分郁闭度及林下植被的生长情况有关。在幼龄林阶段，林分受到人为干扰强度较大，林下植被较少；从幼龄林到中龄林阶段，林下植被逐渐增多，植被种类也逐渐增多，林地植被覆盖率逐渐升高，林地枯枝落叶也逐渐增多，林分水土流失现象逐渐减少，从而导致林地的土壤质量得到提升；中龄林到近成熟林或成熟林阶段，林分郁闭度进一步增加，阳性植物（如芒萁等）生长不良，林地只有少许的耐阴树种，这个阶段林下植被减少，林地枯枝落叶较少，水土流失现象与中龄林阶段相比又有所增强，从而导致林分近成熟林或成熟林阶段土壤质量又呈现出下降趋势。除此之外，由于油茶为经济林，在油茶结实盛期，林农可能会进行施肥工作。

参考文献

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