套種對(duì)杉木人工林土壤物理性質(zhì)及生長(zhǎng)的影響

1、    套種對(duì)杉木人工林土壤物理性質(zhì)及生長(zhǎng)的影響    摘要：  以福建省南平市葫蘆山國有林場(chǎng)為例，調(diào)查研究了杉木與楠木套種下土壤物理性質(zhì)的變化及套種對(duì)杉木生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，套種降低了土壤容重，并且使土壤非毛管孔隙度和土壤最大持水量分別增加了76.2%和13.3%，有效地改善了土壤的物理性質(zhì)。此外，套種增加了杉木的胸徑并且使杉木的蓄積量增加了21.5%，對(duì)杉木生長(zhǎng)有積極的影響。關(guān)鍵詞：  杉木;  杉木人工林;  楠木;  土壤物理性質(zhì)中圖分類號(hào)：   s 791.27; s 71

2、8. 51 + 6               文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：   a                文章編號(hào)：1001 - 9499（2021）03 - 0018 - 03杉木（cuninghamia lanceolata）是我國南方重要的速生優(yōu)良樹種，由于其生長(zhǎng)迅速、材質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)被廣泛種植，其造林面積和林分蓄積均居我國人工林的首位，是我國重要的經(jīng)濟(jì)樹種 1 - 2 。然而由于片面的追求豐產(chǎn)，在經(jīng)營過程中短周期的輪

3、作及不合理的純林經(jīng)營模式等導(dǎo)致杉木人工林土壤肥力退化，杉木人工林生產(chǎn)力下降 3 - 6 ，嚴(yán)重阻礙了杉木人工林可持續(xù)經(jīng)營 7 。因此，解決杉木人工林土壤退化問題，維持林地可持續(xù)利用潛力是杉木人工林經(jīng)營過程中不可忽視的環(huán)節(jié)。目前，輪作、套種、混交和近自然經(jīng)營等不同的經(jīng)營模式已經(jīng)取得了一定的效果 8 - 11 ，常用的與杉木混交的樹種為木荷、紅椎、楓香和楠木等 12 - 14 。杉木與闊葉樹種的套種可以形成多層次的林分結(jié)構(gòu)，能夠加速凋落物的分解，加快土壤營養(yǎng)元素的循環(huán)，并改變土壤理化性質(zhì) 3 。為了研究杉木套種楠木后土壤物理性質(zhì)和杉木生長(zhǎng)的變化，本文對(duì)福建南平葫蘆山國有林場(chǎng)杉木純林以及杉木和楠木套

4、種林土壤物理性質(zhì)和杉木生長(zhǎng)狀況進(jìn)行了調(diào)查分析，以期為科學(xué)合理的套種經(jīng)營方式提供參考，從而增加杉木人工林的收益和可持續(xù)經(jīng)營潛力。1 材料與方法1. 1 樣地概況試驗(yàn)地位于福建省南平葫蘆山國有林場(chǎng)上瓦管護(hù)站。地處117°59'e、26°48'n，海拔80330 m，土壤為花崗巖發(fā)育的暗紅壤。屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫19.5 ，年平均降雨量1 669 mm，年平均蒸發(fā)量1 413 mm，年平均相對(duì)濕度為83%。1. 2 套種設(shè)計(jì)試驗(yàn)地小班面積115畝，坡度15°，坡向?yàn)闁|南，1984年造林，樹種組成為10杉，初植密度240株/畝，通過多次間伐后保留

5、密度67株/畝。2007年進(jìn)行林下套種，套種面積約65畝，樹種為閩楠，套種密度為170株/畝。試驗(yàn)共設(shè)置了3個(gè)套種林地和3個(gè)對(duì)照林地，每個(gè)樣地為400 m2（20 m×20 m），共6塊樣地。1. 3 樣品采集與分析2019年9月采用全林每木法對(duì)杉木進(jìn)行胸徑和樹高的測(cè)量，并計(jì)算樣地杉木蓄積量。胸徑用圍徑尺測(cè)量;樹高采用紅外線測(cè)高測(cè)距儀測(cè)量;樣地杉木蓄積量計(jì)算方法采用福建省杉木二元立木材積計(jì)算公式v=0.000 058 061 860d1.955 335 1h0.894 033 04。2020年1月對(duì)樣地土壤進(jìn)行采樣，采用s形采樣方法，每塊樣地設(shè)置3個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)分別采集020 c

6、m和2040 cm土壤樣品，進(jìn)行土壤物理性質(zhì)的測(cè)定。采用環(huán)刀法采集和分析樣品，分析指標(biāo)包括土壤容重、毛管孔隙度，非毛管孔隙度、總孔隙度、土壤含水量和最大持水量。2 結(jié)果與分析2. 1 套種對(duì)土壤容重的影響由圖1可知，相比于對(duì)照處理，套種降低了林地020 cm和2040 cm的土壤容重，其中020 cm的降低幅度大于2040 cm的降低幅度，分別降低了9.7%和3.5%。因子分析表明，對(duì)照組與套種組土壤容重?zé)o顯著差異。2. 2 套種對(duì)土壤孔隙度的影響由圖2可知，套種對(duì)土壤毛管孔隙度和總孔隙度無顯著影響，但顯著增加了020 cm土壤非毛管孔隙度，增加幅度為76.2%。此外，套種降低了020 cm和

7、2040 cm土壤非毛管孔隙度，降幅分別為13.5%和12.2%。而土壤總孔隙度之間變化不明顯。2. 3 套種對(duì)土壤含水量的影響由圖3可知，套種對(duì)土壤含水量、最大持水量和毛管持水量無顯著影響。套種后020 cm土壤含水量略微降低，但最大持水量增加，增加幅度約為13.3%。此外，套種降低了2040 cm土壤含水量、最大持水量和毛管持水量，分別降低了14.8%、2.5%和9.6%。2. 4 套種對(duì)杉木生長(zhǎng)的影響由表1可知，套種增加了杉木蓄積量和杉木平均胸徑，其中杉木蓄積量顯著增加，增加了約21.5%，杉木平均胸徑增加了4.6%，而杉木平均樹高無明顯變化。表1 套種對(duì)杉木生長(zhǎng)的影響注： 同一行不同的

8、小寫字母表示顯著差異（p<0.05）3 討 論3. 1 土壤容重是土壤物理性質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)，它影響著土壤透水性、持水能力以及抗侵蝕能力等 18 。本研究中土壤容重隨著土壤深度的增加而增加，這與其他研究結(jié)果一致 19 。此外，套種降低了土壤的容重（圖1），增加了土壤最大持水量（圖3b），這與王俊南的研究結(jié)果一致 20 ，說明套種可以改變土壤物理性質(zhì)，增加土壤通透性和持水能力，有利于杉木的生長(zhǎng)，表現(xiàn)為杉木蓄積量的顯著增加（表1）。3. 2 土壤的孔隙度表示土壤固體顆粒以外的空間，它影響著土壤的透水和通氣能力 21 ，良好的土壤孔隙度有利于土壤養(yǎng)分供給和植物根系生長(zhǎng) 22 。本研究中套種顯著增加

9、了020 cm土壤非毛管孔隙度（圖2b），并增加了總孔隙度（圖2c），說明套種對(duì)020 cm土壤孔隙度有積極的影響，有利于改善土壤通透性。此外，套種下020 cm和2040 cm土壤總孔隙度分別為54.24%和53.2%，高于其他研究 20 ， 23 ，這可能與本研究中較低的套種密度有關(guān)，因此套種時(shí)應(yīng)該科學(xué)合理控制套種密度。4 結(jié) 論套種降低了土壤容重，其中020 cm的降低幅度大于2040 cm的降低幅度;套種略微增加了土壤總孔隙度，而顯著增加了土壤非毛管孔隙度，增加幅度為76.2%;套種增加了土壤最大持水量，增加幅度為13.3%。這些結(jié)果說明套種可以增加土壤持水能力和通透性，有利于土壤的物

10、理性質(zhì)的改善。套種增加了杉木的胸徑并且使杉木的蓄積量增加了21.5%，對(duì)杉木生長(zhǎng)有積極的影響。參考文獻(xiàn)1 高雨秋，  戴曉琴，  王建雷，  等.  亞熱帶人工林下植被根際土壤酶化學(xué)計(jì)量特征j.  植物生態(tài)學(xué)報(bào)，  2019，  43（3）.2 楊文高，  字洪標(biāo)，  陳科宇，  等.  青海森林生態(tài)系統(tǒng)中灌木層和土壤生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征j.  植物生態(tài)學(xué)報(bào)，  2019，  43（4）.3 夏麗丹，  于姣妲，  鄧玲玲，  等

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