不同林分类型对林下土壤化学性质的影响

王一陶

(辽宁省北票市森林病虫害防治检疫站，辽宁 朝阳 122100)

土壤是植物生长的载体，植物通过根系吸收生长发育必要的营养元素。在不同的自然条件下，植物的种类和数量不同，都会对土壤的理化性质产生不同影响，从而影响土壤肥力水平[1]。辽宁北票市，气候干旱，地形多以山地为主，土层薄，养分含量低，天然林少，所以大力发展人工林是最主要的绿化方式。国内外学者也对人工林的土壤进行相关研究，如熊皓波等研究了杉木人工林中套种阔叶树后林地土壤化学性质的变化，结果表明土壤有机质含量最多提高了9.4% ,N、P、K 等营养含量也均有提高[2]。本文以北票地区10年生油松纯林和10年生油松+5年生山杏混交林林下土壤为研究对象，研究土壤化学性质的变化。

1 材料与方法

1.1 试验地点与试验材料

本试验选在辽宁北票市某国有林场林区内进行，林区内分布10年生油松人工纯林和10年生油松+5年生山杏混交林。

1.2 试验设计

在林区范围内，选择油松人工纯林和油松-山杏混交林两种林分类型，每块林区面积为50 m×50 m，每个林分类型随机选择3块。同时选择林区之外的3块无林地作为对照处理，记为CK。在当年的5月中旬，对林区内土壤化学性质进行测定，测定方法为以“S”形采样方式，在每块林区随机采取5点，分别在每点取0～20 cm和20～40 cm两层土壤，重复3次，将土取出后带回，阴凉处风干，然后采用四分法取土，研磨后过100目筛备用。

1.3 项目测定

土壤pH值采用电导仪测定；土壤有机质采用重铬酸钾法测定；土壤碱解氮采用碱解扩散法测定；速效钾采用醋酸铵火焰光度法测定；速效磷采用碳酸氢钠比色法测定[3]。

2 结果与分析

2.1 不同林分类型林下土壤pH值的变化

土壤的酸碱度是影响土壤理化性质变化的一个重要因素，其决定这养分在土壤-植物中的传输。有研究表明，土壤中的氮磷钾等主要营养元素在一定酸碱范围内有较好的吸收和利用，酸碱度改变后则降低土壤养分利用和微生物活动。尤其在酸性土壤中，提高土壤的pH值可以增强土壤的质量[4]。

由表1可知，油松纯林、油松-山杏混交林和无林地对照进行比较可知。无林地对照土壤pH值为弱酸性，在0～20 cm 土层中纯林pH值与对照相比呈下降趋势，两者之间差异性不显著(P>0.05)，混交林pH值与对照相比呈上升趋势，与其他处理间差异性显著(P<0.05)；在20～40 cm 土层中，纯林和混交林pH值变化趋势与0～20 cm土层一致，纯林呈下降趋势，混交林呈上升趋势，0～20 cm土层的pH值高于20～40 cm。

表1 不同林分类型林下土壤pH值的变化比较

2.2 不同林分类型林下土壤有机质含量的变化

有机质是土壤肥力高低的重要指标。林下土壤有机质主要是林木枯枝落叶在土壤上的分解而成的。不同的树种在土壤中的分解速率和矿化程度也不同[5]。

由表2可知，油松纯林、油松-山杏混交林和无林地对照进行比较可知。在0～20 cm土层中，有机质含量大小顺序为混交林>CK>纯林，混交林有机质含量最高为42.32 g·kg-1，各处理间差异达到了显著水平(P<0.05)；在20～40 cm土层中，有机质含量大小顺序为混交林>纯林>CK，混交林有机质含量最高为36.21 g·kg-1，混交林与其他处理间差异性显著(P<0.05)，纯林与CK处理间差异性不显著(P>0.05)。混交林相比纯林和无林地更有利于土壤有机质的形成和积累量的提高，从而提高土壤质量。

表2 不同林分类型林下土壤有机质含量变化比较 g·kg-1

2.3 不同林分类型林下土壤速效养分含量变化

土壤中的速效养分是能被植物利用的必要生长元素，多以水溶态或者交换态形式存在于土壤之中。

由表3可知，油松纯林、油松-山杏混交林和无林地对照进行比较可知。碱解氮方面，在0～20 cm土层中混交林的碱解氮含量最高，为12.82 mg·kg-1，混交林加快了土壤上层氮元素的转化。在20～40 cm土层中，以CK处理最高，为8.67 mg·kg-1；有效钾方面，有林地处理较无林地对照处理，有效钾含量在0～20 cm和20～40 cm两层土壤都有所下降，纯林和混交林之间的差异性不显著(P>0.05)；有效磷方面，在0～20 cm土层中混交林有效磷含量最高，为581.56 mg·kg-1，有效磷含量提升显著，与其他处理间测差异性达到了显著水平(P<0.05)。在20～40 cm土层中，纯林的有效磷含量最高，为312.86 mg·kg-1。

表3 不同林分类型林下土壤速效养分含量变化比较 mg·kg-1

3 结论

试验结果可知，油松纯林、油松-山杏混交林和无林地对照相比，在土壤pH值变化上，混交林在0～20 cm和20～40 cm两层土壤中能提升土壤pH值，能更好改变酸性土壤中肥力水平，而纯林则表现出下降的趋势。有机质含量在0～20 cm土层中也以混交林最高，土壤肥力最好，而纯林和对照处理比较则出现下降趋势；在20～40 cm土层中，仍以混交林最高，纯林与对照处理间的变化没有差异。在有效养分含量，在0～20 cm土层中，混交林碱解氮和有效磷含量最高，有林处理的有效钾含量都较CK处理有所下降；在20～40 cm土层中，混交林和纯林的碱解氮和有效钾含量都低于CK处理，有效磷含量纯林处理最高，混交林略低于CK处理。