不同抚育强度人促米楮林对土壤有机碳的影响

傅斌烨

摘 要：以米楮林为试验树种，按照弱度（1800株/hm2）、中度（1500株/hm2）和强度（1200株/hm2）三种抚育强度为试验组，天然米楮林作为对照（CK），检测土壤容重、土壤有机碳密度和土壤有机碳存储量，筛选出适合人促米楮林的抚育强度。结果表明：在0～25cm土壤层，弱度抚育强度（1800株/hm2）土壤的容重为1.28 g/cm3，有机碳密度为21.82g/kg，有机碳存储量为21.82g/kg，有利于减少有机碳含量流失、调节土壤肥力和增强土壤排水性、土壤通气性的作用，促进土壤中水、肥、气、热的平衡。

关键词：米楮；容重；有机碳密度；有机碳存储量

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）09-0101-03

Effects of Different Tending Intensity on Soil Organic Carbon of Catanopsis carlessi Forest

Fu Binye

（Meilie Agriculture and Forestry Water Conservomcy Burean of Sanming City，Sanming 365000，China）

Abstract：With Castanopsis carlessi，and according to the intensity（1800 strains/hm2），moderate（1500 strains/hm2）and intensity（1200 strains/hm2）three tending intensity for the test group，natural Castanopsis carlessi forest as control（CK），volume weight of soil，organic carbon density and organic carbon storage were studied to screen the suitable tending intensity for Castanopsis carlessi. The results show in the 0～25cm soil layer，the soil bulk density of weak intensity（1800 strains/hm2）was 1.28g/cm3，organic carbon density was 21.82g/kg，and organic carbon storage was 21.82g/kg.It' s conducive to reduce the loss of organic carbon content，adjust soil fertility and enhance soil drainage and soil ventilation，promote the balance of soil water，fertilizer，gas and heat in the soil.

Key words：Castanopsis carlessi；Volume-weight；Organic carbon density；Organic carbon storage

米櫧（Castanopsis carlessi）是壳斗科常绿木本植物，在福建省三明市有大量的分布，是我国亚热带地区典型地带性植物。其材质坚硬、韧性较好，具有耐磨特性，为家具、农具、木模、车辆等适宜原材料；具有速生性，不仅是优良的纤维材和食用菌原料树种，同时还是较好的碳汇植物；生命力强、成活率高，适宜在多种土壤上生长，培肥土壤、涵养水源能力强，是良好的生态公益林营造树种；其果实营养成分高，可加工成食品，含油率高，可以开发为能源树种。

米楮林相关研究集中在天然采伐不同更新情况下对土壤中部分元素的影响，人促米楮林不同抚育强度下对土壤有机碳的影响未见报道。因此在福建省三明市梅列区，以不同抚育强度的人促米楮林为研究对象，探讨土壤中有机碳含量的差异，揭示不同抚育强度的人促米楮林对土壤有机碳含量的影响，为人促米楮林等亚热带森林经营提供理论依据。

1 试验设计

在三明市陈大采育场等地选择立地条件良好和林龄相近的天然米槠混交林，其中米槠为优势树种，按照弱、中和强3种抚育强度进行第1次间伐，砍除米槠林下杂草、藤本及灌木、其他乔木，弱、中和强等3种抚育强度处理林分的树木保持密度分别为1800株/hm2、1500株/hm2和1200株/hm2；并于第1次间伐10年后进行第2次抚育管理，弱、中和强等3种抚育管理的米槠林分别保留1200株/hm2、900株/hm2和600株/hm2；每种林分的面积超过300亩；保留一部分天然封育槠栲类混交林作为对照。在第1次间伐后20年进行土壤含水量、容重及有机碳含量的检测。

1.1 样地设置 以无抚育为对照（ck）及3种经营强度的人促米槠林等4种林分类型作为研究对象，每种林分分别设置3个面积均为25m×25m的调查样地，系统开展土壤理化性质等调查。

1.2 土壤调查 在每种米槠林分的以随机方式选择3个调查样地，其中各样地挖掘1个有代表性的130cm深的土壤剖面，在0～25cm、25～60cm、60～110cm、110～130cm等4个土层上用土壤环刀分别每土壤层取3个土壤样品，并立即称取土壤鲜重，记录。将取得的土壤样品带回实验室进行容重及土壤有机碳含量的测定工作。

2 数据收集与处理

将从0～25cm、25～60cm、60～110、110～130cm 4个土层获得土壤样品带回实验室分别测定土壤的含水率、土壤容重[1]和各层次土壤有机碳含量[2，3]；再根据各层次的土壤容重和有机碳含量计算每种林分各层次土壤有机碳储量。所有土壤样品的有机碳含量的测定均采用重铬酸钾法。

3 结果分析

3.1 土壤容重 通过比较不同经营强度的人促米楮林土壤容重（图1），随着土层厚度的增加容重增加，在土壤0～25cm层，不同经营强度的人促米楮林土壤容重的差异性较大。其中以中度经营米楮林的土壤容重最大，达到1.38g/cm3，弱度经营米楮林的土壤容重值最小，达1.28g/cm3低于中国陆地生态系统土壤容重[4]的平均值1.32g/cm3。在土壤25～60cm层，以强度经营米楮林的土壤容重最大，达到1.39g/cm3，弱度经营米楮林的土壤容重值最小，达1.31g/cm3。在50～110cm层，以中度经营米楮林的土壤容重大，达到1.41g/cm3，弱度经营米楮林的土壤容重值最小，达1.35g/cm3。在110～130cm层，不同经营米楮林的土壤容重差异性不大，容重值在1.38～1.40g/cm3范围内。由于中强度抚育措施会让雨水直接冲刷土壤表层、改变林分内的小气候，中强度抚育人促米楮林土壤容重大于弱度抚育和无抚育措施米楮林的土壤容重，改变了土壤的孔隙结构，综上说明弱度经营米楮林的土壤的熟化程度较高，保水能力也最高[5]，高于无抚育措施的米楮林。

3.2 土壤有机碳 通过比较不同经营强度的人促米楮林土壤有机碳密度（图2），随着土层厚度的增加土壤有机碳密度降低，在土壤0～25cm层，不同经营强度的人促米楮林土壤有机碳密度的差异性较大。其中以弱度经营米楮林的土壤有机碳密度最大，达到21.82g/kg，强度度经营米楮林的土壤有机碳密度最小，达10.28g/kg。在土壤25～60cm层，以弱度经营米楮林的土壤有机碳密度最大，达到12.31g/kg，强度经营米楮林的土壤有机碳密度最小，达6.00g/kg。在50～110cm层，弱度经营米楮林的土壤有机碳密度最大，达到6.76g/kg，强度经营米楮林的土壤有机碳密度最小，达4.18g/kg。在110～130cm层，不同经营米楮林的土壤有机碳密度差异性不大，在3.25～5.61g/kg之间。由于中强度抚育措施使林分内的枯枝落叶没有经过分解回到土壤里，改变了林分内的碳循环，弱度抚育人促米楮林土壤有机碳密度大于中强度育措施米楮林的土壤有机碳密度，适当强度抚育可以促进米楮林有机碳密度的增加，随着土壤厚度的增加这种影响减弱。

3.3 土壤有机碳存储量 通过比较不同经营强度的人促米楮林土壤有机碳存储量（图3），随着土层厚度的增加土壤有机碳存储量降低，在土壤0～25cm层，不同经营强度的人促米楮林土壤有机碳存储量的差异性较大。其中以弱度经营米楮林的土壤有机碳存储量最大，达到69.81t/hm2，强度度经营米楮林的土壤有机碳存储量最小，达36.64t/hm2。在土壤25～60cm层，以弱度经营米楮林的土壤有机碳存储量最大，达到57.04t/hm2，强度经营米楮林的土壤有机碳存储量最小，达29.24t/hm2。在50～110cm层，弱度经营米楮林的土壤有机碳存储量最大，达到46.37t/hm2，强度经营米楮林的土壤有机碳存储量最小，达28.17t/hm2。在110～130cm层，不同经营米楮林的土壤有机碳存储量差异性不大，在9.04～15.53t/hm2之间。由于中强度抚育措施使林分内的枯枝落叶没有经过分解回到土壤里，改变了林分内的碳循环，弱度抚育人促米楮林土壤有机碳存储量大于中强度育措施米楮林的土壤有机碳存储量，适当强度抚育可以促进米楮林有机碳存储量的增加，随着土壤厚度的增加这种影响减弱[6-8]。

图3 不同抚育强度对土壤有机碳存储量的影响

4 结果与讨论

不同抚育强度的人促米楮林对不同土层厚度的容重影响不同，随着土层厚度的加深，不同抚育强度人促米楮林对土壤的有机碳含量影响减弱。在土壤表层，弱度抚育强度（1800株/hm2）人促米楮林土壤容重最小达1.28g/cm3，在110～130cm土层的容重差异性不大。适当的弱度抚育有改良人促米楮林土壤结构的作用，避免土壤板结，有利于调整林分土壤的空隙结构；过度的抚育措施会使人促米楮林土壤容重偏高，易造成土壤板結，土壤空隙结构不合理，降低林地的生产力。

通过调查不同抚育强度米槠林各层土壤容重、有机碳密度、有机碳存储量发现，在土壤0～25cm层，不同抚育强度对土壤的3个指标差异性较大，表明土壤有机碳密度与米槠林抚育强度具有较强相关关系；强度经营的米槠混交林因在抚育过程中带走枝丫等，林间可让微生物分解成无机物的枝条减少，反而使米槠林内土壤的有机碳密度下降。从0～130cm土层的土壤有机碳总储量看，弱度经营的米槠混交林的土壤有机碳储量相对于其他抚育强度的米槠林来的高，主要由于弱度经营没有大量带走林内有机养分，不会造成大量的有机碳的流失；而强度经营的米槠混交林的土壤有机碳储量反而较低，低于其生物有机碳储量，说明过度抚育措施会对林地土壤的有机碳库产生不利影响，造成林地的生产力碱地，因此在实际生产过程中应严格控制抚育的强度，避免造成米槠林内生态的破坏。

综上，强度抚育措施不仅破坏土壤的空隙结构，而且容易造成土壤有机碳的流失，土壤贫瘠，林地生产力下降；弱度抚育措施对人促米楮林土壤有减少有机碳含量流失、调节土壤肥力和增强土壤排水性、土壤通气性的作用，促进土壤中水、肥、气、热的平衡。

参考文献

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（责编：王慧晴）