围封对油松林地土壤水分特性的影响

周成

摘 要 通过对围封和放牧干扰的油松林地中土壤含水率和土壤毛管持水量的调查，比较了围封和放牧干扰对油松林分土壤水分特性的影响。结果表明：围封有利于保持和提高油松林地的土壤含水率，尤其对土壤表层的土壤含水率具有明显的提升作用;围封有利于提高油松林地的土壤毛管持水量，尤其对土壤表层的持水性能具有明显的促进作用。

关键词 油松林地;土壤含水量;水分特性

中图分类号：S791.254 文献标识码：A doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2021.05.014

Abstract Through the investigation of soil water content and soil capillary water holding capacity in Pinus tabulaeformis forests disturbed by enclosure and grazing，the effects of enclosure and grazing interference on soil water characteristics of Pinus tabulaeformis forests were compared. Result shows that：Enclosure is beneficial to maintain and increase the soil moisture content of Pinus tabulaeformis forest，especially the soil moisture content of the soil surface;the enclosure is beneficial to increase the soil capillary water holding capacity of Pinus tabulaeformis;enclosure has obvious promoting effect on the the water-holding performance of soil surface.

Key words Pinus tabulaeformis forest land;soil water content;water characteristics

油松（Pinus tabulaeformis）具有较强的耐寒、耐旱、耐土壤贫瘠等优良特性，是辽宁西部植被恢复的主要造林树种之一，发挥着重要的水土保持与防风固沙等生态效益。然而，由于初植密度过大、后续经营管理不善、不合理的采挖及病虫危害等造成大部林分开始出现生长衰退、形成“小老树”等现象[1] 。同时，辽西油松林多处于生态脆弱的荒山、沙荒等农牧交错带，由于恶劣条件和超载过牧等自然和人为因素的共同作用，导致林下植被退化，枯落层缺失，严重影响生态公益林系统的稳定性，进而制约生态功能发挥，其可持续发展问题亟须解决。围封作为一种重要的植被恢复和重建措施，在植物区系和生物多样性保育、涵养水源、水土保持、提高土壤肥力、促进更新与演替、固碳增汇等方面发挥着重要作用。辽宁省自2013年实施围栏封育工程以来，尽管对部分油松林地实行围封禁牧，但是对围封效果缺乏定量的评价。

本试验通过调查开展围封对油松人工纯林土壤含水量和土壤毛管持水量影响的研究，进而为辽西油松人工林的科学经营管理与可持续发展提供参考。

1 试验地点与研究方法

1.1 试验地点

试验地位于阜新市阜新蒙古族自治县城西北部，该区域属半干旱大陆性季风气候，春夏季多西南风，秋冬季多西北风，春秋干旱少雨，四季分明。地形地貌属半丘陵地带。土壤以林溶褐土、森林棕壤土居多。植被主要是油松人工纯林，周边偶有零星榆树（Ulmus spp.）、杨树（Populus spp.）等，林下灌木以荆条（Vitex negundo var. heterophylla）居多。

试验选择4个代表性林地，分别为E1—林龄37 a，围封5年;D1—林龄37 a，放牧干扰;E2—林龄46 a，围封10年;D2—林龄46 a，放牧干扰。

1.2 研究方法

1.2.1 土壤样品采集

在油松冠幅外设置样点，土壤样品采集深度为0～60 cm，分别按0～<2、2～<5、5～<10、10～<20、20～<30、30～<40、40～<50和50～<60 cm进行分层采样。采用铝盒多点混合取样的方法，将所采土样进行标记，带回实验室备用。

1.2.2 土壤含水率测定

采用烘干法分层测定土壤含水率。

1.2.3 土壤毛管持水量测定

用环刀采取原状土，将其下端置于水盘中，使土壤毛管孔隙内充满水，然后测其毛管持水量。

2 结果与分析

2.1 围封对土壤含水率的影响

从图1可以看出，4个林地0～<5 cm土层土壤含水率明显高于其他土层，0～<20 cm各土层土壤含水率分布变化明显，20～<60 cm各土层土壤含水率分布变化较小。从图1还可以看出，围封5年和围封10年样地各土层土壤含水率高于相同林龄放牧干扰样地对应土层土壤含水率。围封与放牧干扰相比较，0～<5 cm土层土壤含水率差异明显，围封样地土壤含水率明显高于放牧干扰条件下土壤含水率;5～<10 cm土层土壤含水率差异较明显，围封样地土壤含水率高于放牧干扰条件下土壤含水率;10～<60 cm土层围封5年和围封10年与相同林龄放牧干扰条件下土壤含水率均降低明显，但围封样地土壤含水率仍略高于放牧干扰条件下土壤含水率。可见，围封有利于保持和提高油松林地的土壤含水率，尤其对土壤表层的土壤含水率的提高具有明显的促进作用。

2.2 围封对土壤持水性的影响

土壤持水性能是反映土壤生态功能的重要指标[2]。土壤持水性变化与土壤孔隙度关系密切，但土壤毛管持水量与土壤孔隙度相比表现得更加明显。从图2可以看出，4个林地0～<10 cm土层土壤毛管持水量较大，土壤持水性能较好;10～<30 cm土层土壤毛管持水量变小，土壤持水性能下降;30～<40 cm土层土壤毛管持水量最小，土壤持水性能较弱;40～<60 cm土层毛管持水量變大，土壤持水性能上升。从图2还可以看出，围封5年和围封10年样地各土层土壤毛管持水量高于相同林龄放牧干扰样地对应土层土壤毛管持水量。围封与放牧干扰条件相比较，0～<10 cm土层土壤毛管持水量差异明显，围封样地土壤毛管持水量明显高于放牧干扰条件下土壤毛管持水量，围封样地土壤持水性能明显优于放牧干扰条件下土壤持水性能;10～<60 cm土层围封5年和围封10年样地与相同林龄放牧干扰条件下样地土壤毛管持水量差异较明显，围封样地土壤毛管持水量高于放牧干扰，围封样地土壤持水性能优于放牧干扰。可见，围封有利于提高油松林地的土壤毛管持水量，尤其对土壤表层的持水性能具有明显的促进作用。

3 结论

在围封条件下，土壤含水率、毛管持水量均有所提高，土壤各土层受影响程度由高到低依次为0～<5 cm土层（耕作层）、5～<10 cm土层（耕作层）、10～<20 cm（耕作层）、20～<60 cm土层（犁底层和心土层）。可见，围封有利于促进土壤保水与持水特性，增加土壤有机碳，改良土壤容重，而且围封对土壤特性的影响在垂直剖面呈递减趋势，具有明显的表层效应。

参考文献：

[1] 韩胜利.大青山油松人工林地土壤水分特征研究[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2006

[2] 刘向东，吴钦孝.黄土丘陵区油松人工林地土壤水分特征研究[J].水土保持研究，1991（2）：71-78