全 文 ：福建林学院学报 2 9 9 4 , 1 4 ( 3 ) : 2 2 0 ~ 2 2 4
J o u r n a l o f F u j i
a n
oC l l
e g e o f F o r e s t r y
杉木深山含笑混交林土壤肥力的研究 `
周 东 雄
(福建省沙县林业科学研 究所 , 3 “ 5 0 0)
摘要 对杉 木深 山含笑混交林和杉木纯林的土壤酶活性 、 土壤结构 、 化学性质及土壤
水分等 的研究结果表明 : 混交林土壤容蓄能力大 , 通气性好 , 土壤水解性酶和 氧化还
原酶活性 、 呼吸作用强度 、 养分贮量及供应均 比纯林高 . 混交林土壤肥力状况有利于
其杉木生长 , 是一种较好的混交组 合 .
关键词 土壤肥力 ; 混交林 ; 杉木 ; 深山含笑
中图分类号 5 7 1 4 · 8
杉木是我国南方重要用材树种之一 由于杉木速生 ,轮伐期短 , 针叶养分含量低 , 分解慢 ,林地 自肥能力较差 , 加上多代连栽过程中不合理营林措施反复作用的结果 ,林地地力衰退较为
明显 , 大面积集中连片发展杉木人工纯林 , 林地环境问题引起了人们的关注 ` ,一 5 , ,而 阔叶树落
叶量大 , 归还给林地养分多 ,具有良好改良地力作用 ,为了保存珍贵阔叶树资源 , 改良杉木人工
林地力 . 沙县林科所与水南林场合作从 1 9 8 0 年对深山含笑 (材万` he l t’a ~ u id al D u n n) 杉木混
交林进行深入研究 . 本文为其中的一部分 .
1 试验地概况及研究方法
试验 地位 于沙县水南林场 水南峡工 区 14 4 小班 . 水南林场 地处沙县 中部 , 位 于东 经
1 1 7
0
5 0
, ,北纬 2 6 0 2 6` , 年平均气温 1 9 . 2℃旧均温 ) 1 0 ℃的积温 5 7 4 0 ,C ,年平均降水量 1 6 0 6 ~
1 6 5 o m m
,年平均相对湿度 80 % . 标准地设在海拔 3 0 m , 坡向 N W85 。 ,坡度 3 0 ,土壤为变质砂
岩发育 山地红壤 ,土 壤松软 , A + A B 层厚度 3c0 m 左右 , 土层深度 > l m 以上 . 伐前植被为以
米储 、 丝栗拷 、 虎皮楠 、 马尾松为主的松杂混交林 , 林下植被主要有毛冬青 、 百两金 、拎木 、 蔗类
等 . 1 9 8 0 年对松杂混交林采伐后 , 只劈草不炼山 ,按 6 c0 m x 60 c m x 4 0C m 规格整地 , 造林密度
为 3 0 9 0 株 h/ m Z , 翌年 初春用一 年生苗木 造林 , 简单对 比排列 , 重复三次 , 每块小 区面积为
0
.
0 6 7 h m
“ , 主要处理为杉木纯林 、 3 : 1 和 1 : 1杉木深 山含笑混交林 ,常规方式管理 .
19 8 9 年对各标准地内林木树高 、 胸径 、 密度 、 枝下高 、 冠幅进行调查 , 结果详见表 1 . 选择
林分蓄积量较大 , 混交 比例为 3 : 1 的杉木深山含笑混交林 为本次研究重点 , 以杉木纯林 为对
照 ,分别在各标准地 内多点 ( 5 点 )取样 , 按 0一 2 c0 m , 20 ~ 4 c0 m 分层取样 . 混交林样 品按 比例
取 自杉木与杉木间及杉木与深山含笑正中间 , 同一标准地不同样点同一层次混匀后 , 供室 内分
析 . 取样时间为 19 8 9 年 3 月和 6 月 . 按常规方法对土壤理化性质 , 土壤酶 活性进行室 内分
福建省林业厅资助项 目 .
收稿 日期 19 9 4一 0 1一 1 8
DOI : 10. 13324 /j . cnki . jfcf . 1994. 03. 008
3 期 周东雄 :杉木深山含笑混交林土壤肥力的研究
析 `卜 ’ 。 , ,本文为两次多点分析结果的平均值 .
2 结果与分析
表 1 杉木深山含笑混交林生长状况
T A B L E 1 oC
n d i t io n o f g r o w t h i n d i ffe r e n t m ix ed p l a n t a t io n s
靛cd(n哟肤m()
2
.
1 土壤酶活性
森林土壤酶参
与土壤中一切复杂
的生物化 学过 程 ,
其活性是表征土壤
肥力的重要指标之
一 . 由于树种组成 、
林分结 构不 同 , 不
同林分类型土壤酶
活性表现较大差异 .
林分
类 型
树种
组成
密度 .
(株 / h m Z )
现存
株致 枝下离
(株 / h m Z ) ( e m )
冠幅 ( m )
东西 南北
, 积 t
( m 3 /h m t )
林分总
, 积 t
( m 3 /h m
Z)
纯 林
混交林
( 3
: 1 )
杉木
杉 木
深 山含笑
杉木
深山含笑
3 0 9 0 2 9 6 0
2 3 18 2 4 0 6
7 7 2 7 35
15 4 5 16 95
15 4 5 14 55
2
.
8 2
.
9 8
.
2
3
.
3 3
.
3 8
.
8
1 0
。
1 1 03
。
7 4 1 03
.
7 4
1 2 5
。
8 1 1 2 9
。
18
混文林
( 1
: 1 )
2
.
0 2
.
1 5
.
5
3
.
5 3
。
8 9
2
.
1 2
.
2 5
.
8
4
。
3
1 2
.
6
3
。
3 7
9 9
.
5 5 1 0 8
.
9 1
18262756
· 包括双生*
2
.
1
.
1 土峨水解畴活性 森林土壤水解酶积极参与土壤中有机物质的水解反应 ,对土壤可溶
性营养物质供应起着重要作用 . 土壤 中蛋白酶和服酶活性可用于评价土壤中 N 素营养供应
程度 , 而转化酶活性 不仅能表征土壤 生物学活性而且能表征土壤熟化程度 〔` 〕 . 杉木深 山含笑
混交林土壤表层 (0 一 2 c0 m )和底层 ( 20 ~ 40 o m ) , 土壤蛋 白酶 、脉酶和转化酶活性均比杉木纯林
大 (表 2 ) , 这与混交林中深 山含笑落叶量较大 ,细根密布表层等因素有关 .
酸性磷酸酶在南方山地酸性
土壤中酶促作用能加速土壤中复
合 磷 脱磷速度 , 提 高 磷 的有 效
性 〔幻 . 混交林表层和底层土壤酸
性 磷 酸 酶 活性 分 别 是 对 照 的
1
.
4 7 倍和 1 . 31 倍 . 在南方山地
红壤 , 由于铁和铝对磷 固定率较
高 ,土壤速效磷含量相当低 . 混
表 2
T A B L E Z
杉木深山含笑混交林土坡酶活性
50
11
e n z y n l e a e t i v i t ie s i n d i f f e er
n r s t a n d
“
林分
英型 产是、 C l l l 户 蛋白醉 。 警 酸性 接触碑酸酶 醉 过氧 呼吸作化醉 用强度
1
.
1 2 3
0
.
6 8 3
1
.
6 5 6
0
.
8 9 2
7 2
.
5 3 2
.
4
5 0
.
0 1 7
。
3
8 3
。
5 3 8
.
6
6 2
.
0 1 9
。
9
0
.
6 8 9
0
。
3 4 2
0
。
8 8 3
0
。
6 3 2
n亡J七d」汽,二亡do曰
.…nJù.二J,`Rù,几亡QJ d口bO,口.…七J,口ōb月, ,几19,几 曰Q`ō内J角b.…0tj4004tj九」衫纯林混交林 ( )~ 2 02 0 ~ 4 00 ~ 2 0
2 0 ~ 4 0
交林土壤酸性磷酸酶活性增强对土壤供磷具有特别重要的意义 .
2
.
1
.
2 土攘或化还原畴活性 森林土壤氧化还 原酶积极参与土壤的物质和能量交换 . 混交
林土壤接触酶活性 , 土壤过氧化物酶活性均 比杉木纯林的高 (表 2) . 说明混交林土壤腐殖化过
程强度较大 ,这对土壤有机质积 累有利 . 从以上分析来看 , 混交林土壤水解性酶活性和氧化还
原酶活性均 比杉木纯林的高 . 表明混交林土壤有机残体分解及腐殖质再合成强度均比杉木纯
林高 . 这对于促进杉木生长 ,改 良林地地力具有较大的意义 .
2
.
1
.
3 土峨呼吸 作用强度 土壤呼吸作用强度常用来 表征土壤生物学总的活性 , 与土壤肥力
亦有 良好的相关 . 分析结果表明 、 混交林表层和底层土壤 的呼吸作用强度分别是杉木纯林的
1
·
2 8 倍和 1 . 8 8 倍 · 混交林土壤呼吸作用强度的提高 ,表 明混交林土壤有机残体分解速度和
强度 比杉木纯林的大 .
2
.
2 土壤化学性质
由针叶树和阔叶树组成针阔人工混交林与针叶树纯林相比 ,具枯枝落叶归还量 、养分分解
2 2 2 福 建 林 学 院 学 报 14 卷
率等不同 ,导致林分养分贮量及供应状况差异较大 ,混交林表层土壤的有机质 , 全氮和全磷分
别比杉木纯林增加 5 . 2 % 、 10 . 6%和 6 . 5% ,底层土壤增加则更大 (表 3) . 说明杉木深 山含笑混
交林对土壤营养积 累有利 . 这与深山含笑大量枯枝落叶回归林地及深山含笑大量细根有关 .
表 3 杉木深山含笑混交林土壤化学性质
T A B L E 3 50 11
e h e m i e a l p
r o p e r t i e s i n d i f f e r e n t
s t a n d s
林分
类型
土 层
厚度
( e m )
全氮
(% )
全碑
(肠 )
水解性氮
( p p m )
速效 速效
碑 钾
( p p rn ) ( pp m )
P H
值
C EC 盐
基含量
( x 一。一 SL /g )
盐基离
子 含量
( x 1 0一 s L /g )
机贡幻八质写有晒e
3匕do口几」1几一七q`月才
.…9é`.二q`,主8óbjn洲nO`0的j.…J,0.0iù.几二`杉木纯林混交林 0 ~ 2 02 0 ~ 4 00 ~ 2 0
2 0 ~ 4 0
5
。
0 7 3
2
。
0 3 2
5
.
3 4 9
2
。
9 8 3
0
。
1 4 1 2
0
。
0 9 3 2
0
.
1 5 7 9
0
.
1 0 1 3
0
。
0 5 4 5
0
.
0 5 3 0
0
.
0 5 8 3
0
.
0 5 2 8
1 4 3
。
5
9 8
。
6
1 8 8
1 2 0
。
5 :{:
4 1
.
5
4 0
5 0
.
5
4 2
5
.
4
5
.
0
5
.
2
5
.
0
混交林速效性氮磷钾含量亦 比杉木纯林高 (表 3 ) . 说明混交林能较及时供应林木生 长所
需的养分 . 这对混交林中杉木生长是较为有利的 .
南方山地 由于高湿多雨 , 盐基大量淋失 , 造成盐基高度不饱和 ,土壤保肥性能较差 . 从表
3 可见混交林土壤盐基离子和阳离子交换量均比杉木纯林的大 , 说明深山含笑与杉木混交后 ,
林地土壤保肥和供肥能力得到一定程度的改善 .
2
.
3 土壤水稳性团聚体组成
土壤结构的稳定性
是影响土壤通气性 、 抗
蚀性及表征土壤肥力的
重要指标〔“ , . 混交林不
同土层 > 0 . 25 m m 的水
稳性团聚体含量分别比
杉 木 纯 林 的 增 加 了
2
.
5 5%和 1 . 5 5% (表 4 ) .
杉木纯林的结构体破坏
率 则 分 别 是混 交林 的
表 4 杉木深山含笑土壤团聚体组成 ( % )
T A B L E 4 C o m p哪 i t i o n o f 5 0 11 a g g r e g a t e i n d i f f e r e n t s t a n d s
顺拉大小 (拉径 。 m )
5~ 2 2 ~ 1 1~ 0
.
5 0
.
5~ 0
.
2 5 > 0
.
2 5
结 构体破坏率
(% )
层度m)土厚c(分型林类
说明 : 住交林为衫 木深山含笑 (3 · l) 砚交 林 .表中分式教据分子为砚一分母为干帅 .
2
.
74 倍和 L 50 倍 . 混交林 > s m m 水稳性大团聚体含量亦 比杉木纯林的高 . 混交林土壤水稳
性团聚体的增加与每年深 山含笑大量落叶归还林地 、 土壤有机胶结物增加及发达根系穿插 , 挤
压土壤有关 . 土壤结构稳定性的增强 ,对于降低土壤对磷 的固定和增加易流失 N H才的持蓄
能 力 ,提高土壤水分含量和增加磷酸盐的扩散量有重要意义 〔 , “ 〕 .
2
.
4 土壤水分物理性质
土壤 中大小孔 隙的分配及其连续性和稳定性直接影响根系生长和水分 、 养分运输 . 混交
林表层和底层土壤容重分别 比杉木纯 林的下降 8 . 2 %和 15 . 1% . 总孔隙度分别比杉木纯林增
加了 .7 7 3%和 .5 5 4% · 土壤 非毛竹孔隙度亦 比杉木纯林的大 . 表 明混交林土体构造高度疏
松 . 通气性较好且容蓄能力 大 . 百利于水分渗透和杉木细根的生长 . 混交林土壤水分状况亦比
杉木纯 阵有显著的改善 (人 汤) . 从而有利于杉木生 长 .
3 期 周东雄 : 杉木深山含笑混文林土壤肥力的研究 2 2 3
3 小结
杉木深山含笑混交
林土壤既有较强的容蓄
能 力 , 又有 良好的通气
性 . 土壤营养元素贮量
及速效性养分供应均 比
杉木纯林高 . 土壤水解
性酶和氧化还原酶活性
及呼吸作用强度均 比杉
木纯林高 . 土壤肥力得
表 5 杉木深山含笑土坡水分物理性质
T A B L E P h y s i e a l p r o伴 r t i e 吕 o f 3 0 11 m o i s t u r e i n d i f f e r e n t s t a n d s
土层
厚度
( e m )
容盆
( g /
e m : )
(写 )
毛管孔隙
( % )
非毛管
孔隙
%
毛管技
水量
( % )
最大持水量
( % )
田间持
水量
(% )
一60“854.8410601`JO21二仁心亡é.…ōb八J0公`月咬匕d口合87640954.47616杉木纯林混交林 0~ 2 02 0 ~ 4 00~ 2 02 0 ~ 4 0 1 . 14 51 . 3 6 41 . 0 5 11 。 15 8到明显的改善 . 表现出良好的自我调节和抗逆性能 . 混交林以上变化有利于混交林中杉木生
长 ,混交林中杉木平均树高和胸径分别是对照的杉木纯林的 1 . 1倍和 1 . 2 倍 ,混交林中杉木蓄
积量 比对照的增加 2 . 07 m , / h m 2 . 因此 ,杉木 ( 3) 与深 山含笑 ( l) 混交林是闽北地区较好的混交
组合 . 不但有较高林分生长力 ,而且具有 良好培肥土壤的能力 ,可在本 区大面积推广 ,这对改
善本区造林树种单调状况及 防治地力衰退生物措施的采取具有重要意义 .
参 考 文 献
1 李昌华 . 杉木人工林和阔叶林土壤养分因素差异的初步研究 . 土壤学报 , 19 81 , 1 8 (3 ) : 2 5 ~ 2 61
2 中国林学会森林生态学分会等编著 . 人工林地力衰退 研究 . 北京 : 中国科学技术出版社 , 1 9 9 2
3 杨玉盛等 . 杉木幼林地水土肥流失的研究 . 水土保持学报 , 19 93 , 7 ( 3)
4 杨玉盛等 . 炼山初期土壤肥力变化初步研 究 . 福建林学院学报 , 19 89 , 9 (3 ) : 2 48 一 2 62
5 杨玉盛等 . 林火与土峨肥力 . 世 界林业研究 . 1 , 93 , 6 ( 3)
6 周礼恺 . 土峨醉学 . 北京 : 科学 出版社 , 1 9 8 7
7 〔苏〕毋 x 哈兹耶夫著 . 土壤醉活性 . 北京 : 科学出版社 , 1 9 8。
8 严和升 . 土壤肥力研究方法 . 北京 : 农业 出版社 , 1 9 8 8
9 张万 擂等 . 森林土壤定位研究方法 . 北京 : 中国林业 出版 社 , 19 8 6
1 0 中科院南土所 . 土壤理化分析 . 上海 科技 出版社 , 19 7 8
n 杨 玉盛等 . 杉 木山苍子复合经 营模式 土壤肥力的研究 . 林业科学 , 1 9 93 , 2 9 ( 2 ) : 97 ~ 10 3
12 李庆逮 主编 . 中国红壤 . 北京 : 科学出版社 , 1 9 8 3
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S t u d y o n t h e F e r t il it ie s o f M i x e d F o r e s t s o f
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