全 文 :思茅松栽松留阔模式幼林期的土壤化学性质分析*
蒋云东 1 , 李思广 1 , 杨春学 2 , 周明辉2 , 李 明3 , 周静永 3
(1.云南省林业科学院 ,云南 昆明 , 650204;2.景谷县林业局 ,云南景谷 666400;3.景谷林业股份有限公司 ,云南 景谷 666400)
摘 要:通过对思茅松人工幼林栽松留阔模式下土壤化学性质的分析 ,结果表明:种植思茅松 ,
在前 3 a不会引起土壤养分下降。与常规抚育相比 ,栽松留阔模式回归土壤的养分较少 ,但不
影响思茅松生长 ,而且比常规抚育省工省钱 ,还能保持生物多样性 ,因此 ,栽松留阔模式在生产
中是可以采用的。
关键词:思茅松;栽松留阔;土壤;灰关联度
中图分类号:S753.5 文献标识码:A 文章编号:1001-7461(2005)02-0064-03
AnalysisofSoilChemicalPropertiesofYoungPinuskesiyavar.langbianensis
StandMixedwithHardwoodTrees
JIANGYun-dong1 , LISi-guang1 , YANGChun-xue2 , ZHOUMing-hui2 ,
LIMing3 , ZHOUJing-yong3
(1.YunnanAcademyofForestry, Kunming, Yunnan650204, China;2.JingguCountyForestryBureau,
Jinggu, Yunnan666400, China;3.JingguForestryCo.Ltd., JingguYunnan666400, China)
Abstract:SoilchemicalpropertiesofyoungPinuskesiyavarlangbianensisstandwithhardwoodtreeswereanalized.
TheresultsshowedthatthesoilnutrientsofPinuskesiyavar.langbianensisstandsdidn tgetdownduringthefirst
3 yearsafteraforestation.Comparedwiththegeneralsilvicuturemodel, thenutrientreturnedtothesoilinthis
modelisless, butithasnoafectonthegrowthofPinuskesiyavar.langbianensistrees, moreover, itiseconomi-
cal, laborsaving, andthebiodiversityofthestandcanalsobemaintained, therefore, thesilvicuturemodelcanbe
usedinproduction.
Keywords:Pinuskesiyavar.langbianensis;plantingpinetreeswithkeepinghardwoodtrees;soil;grayrelation
grades
思茅松(Pinuskesiyavar.langbianensis)是云南
省最主要的速生用材和产脂树种之一 。过去对思茅
松的研究多集中在种源 、家系和丰产栽培方面 ,而对
其土壤肥力的研究几乎还是空白。种植思茅松是否
会引起地力退化 ?种植几年后开始退化? 怎样防治
等等需要研究的问题之一 。
对景谷县文朗试验林场 2001年 7月定植思茅
松人工林 ,在幼林抚育时有目的地保留一些阔叶乔
木和灌木 ,即栽松留阔 ,与常规抚育方式(把所有阔
叶乔木 、灌木和草本全部砍光)进行比较 ,意旨探讨
栽松留阔模式对思茅松高 、径生长及土壤肥力状况
的影响 ,为思茅林区人工林可持续发展决策时参考 。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验设在云南省景谷县境内 ,属哀牢山以西低
纬山地季风气候 ,年均温 20.1℃,最冷月 1月平均
气温 13℃,最热月 6月平均气温 24.6℃, ≥10℃活
动积温 7 360.9℃, 年降水量 1 354 mm,相对湿度
78%[ 1] 。试验地所处位置在海拔 1 630 ~ 1 690m。
植被以思茅松居多 ,阔叶类主要乔木:红木荷(Schi-
mawalichi)、红皮水锦树(Wendlandiatinctoria)、余
甘子 (Phylanthusemblica)、云南黄杞(Engelhardtia
spicata)、红楣 (Annesleafragrans)和黄药大头茶
西北林学院学报 2005, 20(2):64 ~ 66
JournalofNorthwestForestryUniversity
* 收稿日期:2004-08-04 修回日期:2004-11-07
基金项目:云南省 “十五 ”科技攻关课题 “思茅林区可持续发展关键技术研究与示范 ”(2001NG28)
作者简介:蒋云东(1963-),男 ,四川德阳人 ,副研究员。
(Gordoniachrysandra)等;灌木:艾胶树 (Glochidion
lanceolarium)、密花树 (Rapaneanerifolia)、地桃花
(Urenalobata)、野把子 (Elsholtziarugulosa)、白檀
(Symplocospaniculata)以及黑面神 (Breyniafrutico-
sa)等 。土壤为砂岩发育的山地红壤 , 0 ~ 30 cm土
层 pH5.3, 有机质 30.64 g· kg-1、全 N1.35 g·
kg-1、全 P0.53 g· kg-1 、全 K5.74 g· kg-1、速效
N78.31 mg· kg-1、速效 P含量 1.16 mg· kg-1 ,速
效 K90.71 mg·kg-1。质地重壤至轻粘 ,具粒 、块状
结构 ,有较强的保水保肥特性。
1.2 研究方法
2002年 8月 ,从景谷文朗示范林场 2001年 7月
定植的株行距为:2 m×2 m的 2 000 hm2思茅松人
工林中按不同的立地条件确定 3块样地(即 3个区
组),每块 1.67 hm2 ,共计 5 hm2作为试验地 。栽松
留阔试验设计 4个处理(见表 1), 3次重复 ,共计 12
个试验小区 。每试验小区 0.39hm2 ,从中选出 40 m
×40m的固定标准样地作为观测区。在当年(2002
年)和以后的幼林抚育时有目的地保留一些阔叶乔
木和灌木(锄去草本),与常规抚育方式(把所有阔
叶乔木 、灌木和草本全部锄光)进行比较 。从 2002
年起每年 8月和 12月各抚育 1次 ,直至试验结束。
表 1 栽松留阔试验设计
Table1 Trialdesignonthesilviculturemodelofplantingpine
withleavinghardwoodtrees
处理号 试 验 内 容
1 留乔 、灌:锄去草本 ,留下乔木和灌木。
2
留乔:2002年锄去草本 ,留下乔木和灌木;2003年 8月起
锄去灌木 、草本 ,留下乔木。
3 常规抚育:把所有阔叶乔木 、灌木和草本全部砍光。
4
简单抚育:每年仅 8月份抚育一次 ,锄去草本 ,留下乔木
和灌木。
2002年 8月 ,在每块试验小区固定标准样地
上 ,选取 3个具有均一性 、代表性 ,能代表各自试验
小区综合水平[ 2, 3]的样点 ,采集混合土样。在选好
的样点上各挖一 0 ~ 60 cm深的土壤剖面 ,取 0 ~ 30
cm土层土样 330 g左右 ,将 3个样点的土样(共计 1
kg左右)放入袋中 ,然后混合均匀。同时采集思茅
松天然林的土样作为对照 。从试验地中共采集 12
份混合土样 ,加上天然林土样共计 13份备用 。 2004
年 4月在原采样点上 ,用同样的方法再次采样分析 。
采用常规分析方法测定所采土样的化学性
质 [ 4, 5] ,测定项目为:pH、有机质 、全 N、全 P、全 K、速
效 N、速效 P、速效 K、水解酸 、阳离子交换量和盐基
饱和度等。
2 结果与分析
2.1 栽松留阔模式思茅松生长状况
2003年 11月对各处理思茅松树高 、地径调查。
由表 2可看出 ,处理 2、处理 3、处理 4思茅松平均树
高均为 1.7 m,处理 1 1.53 m略低。树高方差分析
结果:处理间差异不显著 (F=1.424, F0.05 =
4.757),说明几种留阔抚育对思茅松高生长的影响
不大 ,与常规抚育相近。
表 2 各处理思茅松平均树高 、地径生长量
Table2 Themeantreeheightandbasediameter
ofeachtreatment(treeage:2a)
处理号
树高 /m 地径 /cm
平均生
长总量
平均年
生长量
平均生
长总量
平均年
生长量
1 1.53 0.77 5.54 2.77
2 1.70 0.85 6.01 3.01
3 1.70 0.85 6.39 3.20
4 1.70 0.85 5.95 2.98
平均地径生长量处理 3最高 , 比处理 1高
15.3%,处理 2和处理 4相近 ,略低于处理 3,分别
比处理 1高 8.5%和 7.4%,方差分析结果:处理间
差异不显著(F=1.705, F0.05 =4.757),说明各处理
对思茅松径生长的影响相近 。
2.2 思茅松栽松留阔模式的土壤化学性质
各处理 0 ~ 30 cm土层土壤化学性质调查结果
从表 3可知:2002年各处理土壤养分指标有机质
22.82 ~ 38.79 g· kg-1 、全 N1.09 ~ 1.69 g· kg-1、
全 P0.35 ~ 0.69 g· kg-1 、全 K5.47 ~ 7.71 g·
kg-1 、速效 N61.31 ~ 94.90 mg· kg-1 、速效 P1.09
~ 1.35 mg· kg-1、速效 K82.19 ~ 107.61 mg·
kg-1 ,总体土壤养分为中等。 2004年各处理土壤养
分指标有机质 31.68 ~ 43.16 g·kg-1、全 N1.11 ~
1.58 g·kg-1、全 P0.64 ~ 0.86 g· kg-1 、全 K3.43
~ 5.16g· kg-1 、速效 N67.18 ~ 150.62 mg· kg-1、
速效 P1.98 ~ 2.44 mg· kg-1 、速效 K90.60 ~
105.73mg· kg-1 ,比 2002年有所提高 ,养分达中上
等。此外 ,土壤其它化学性质除盐基饱和度外也是
2004年比 2002年高 。
2.3 思茅松栽松留阔模式土壤养分灰关联度
将表 3中的数据进行灰关联分析 [ 6] 。据调查研
究 ,思茅松土壤养分各指标的权重分别为 a(k)=
{0.107, 0.098, 0.082, 0.086, 0.081 , 0.075, 0.111,
0.061, 0.112, 0.113, 0.074},即:pH0.107 ,有机质
65第 2期 蒋云东 等 思茅松栽松留阔模式幼林期的土壤化学性质分析
表 3 思茅松栽松留阔模式幼林期的土壤化学性质(平均值)
Table3 ThesoilchemicalpropertiesofyoungPinuskesiyavar.langbianensisstandsforamodelofplanting
pinetreeswithleavinghardwoodtrees(meanvalue)
处理 年份 pH 养分 /g· kg
-1 速效养分 /mg· kg-1
有机质 全氮 全磷 全钾 速效 N 速效 P 速效 K
水解酸 /cmol
·kg-1
阳离子交换
量 /cmol· kg-1
盐基饱
和度 /%
处理 1 2002 5.37 27.88 1.69 0.60 4.63 63.25 1.09 82.19 15.04 15.76 4.56
2004 5.53 35.27 1.16 0.68 4.44 100.30 2.33 90.60 25.38 26.28 3.45
处理 2 2002 5.27 33.17 1.09 0.47 6.30 86.48 1.14 88.03 19.46 20.30 4.26
2004 5.47 43.16 1.43 0.77 4.60 150.62 1.98 96.21 26.32 27.45 4.27
处理 3 2002 5.40 30.52 1.32 0.52 4.60 85.60 1.09 88.93 17.58 18.54 5.15
2004 5.47 39.48 1.49 0.86 4.76 107.55 2.35 95.39 27.15 27.73 2.00
处理 4 2002 5.30 38.79 1.56 0.69 5.47 94.90 1.12 86.78 19.09 19.84 3.72
2004 5.40 36.79 1.58 0.69 3.43 67.18 2.44 105.73 23.83 24.81 3.85
天然林 2002 5.30 22.82 1.11 0.35 7.71 61.31 1.35 107.61 15.45 17.22 10.28
2004 5.30 31.68 1.11 0.64 5.16 72.98 2.11 102.67 24.26 24.67 1.66
0.098,全 N0.082,全 P0.086,全 K0.081 ,速效 N
0.075,速效 P0.111,速效 K0.061,水解酸 0.112,
阳离子交换量 0.113,盐基饱和度 0.074。将它们代
入非平权法计算公式 [ 7] :
ri=∑nk=1 a(K)· ζi(k)
式中:ri为灰色关联度;a(k)为各指标的权值 。
求得各处理的土壤养分关联度 ,结果列入表 4。
表 4 思茅松栽松留阔模式土壤养分灰关联度(ri)
Table4 ThegrayrelationgradesonsoilnutrientofyoungPinuskesiya
var.langbianensisstandsforamodelofplantingpinetreeswith
leavinghardwoodtrees(ri)
处理 2002年 2004年灰关联度 排序 灰关联度 排序
土壤养分增长
/%
处理 1 0.434 3 0.638 3 47.00
处理 2 0.419 4 0.721 2 72.08
处理 3 0.418 5 0.732 1 75.12
处理 4 0.477 2 0.620 4 29.98
天然林 0.491 1 0.518 5 5.50
由表 4可见 , 2002年土壤养分灰关联度低于
2004年 ,说明各处理的土壤养分均有所提高 ,但提
高幅度各处理不同 ,其中 ,处理 3和处理 2提高最
大 ,分别为 75.12%和 72.08%,处理 1和处理 4分
别提高 47.00%和 29.98%,天然林的土壤养分变化
不大 ,略有提高。 2002年土壤养分由高到低依次为
天然林 >处理 4>处理 1>处理 2>处理 3, 2004年
为:天然林 <处理 4<处理 1<处理 2<处理 3。
3 结论与讨论
思茅松人工林采用留乔抚育和简单抚育(即栽
松留阔模式),其高 、径生长量与常规抚育相近 ,但
留乔抚育和简单抚育比常规抚育更加省工省钱 ,特
别是简单抚育 ,能节省 60%以上的抚育开支 ,并且
能保持较多的物种 ,保证了生物多样性 ,因此 ,留乔
抚育和简单抚育在生产中是可以采用的 。
人工种植思茅松在前 3a不会引起土壤养分下
降 ,各处理的土壤养分还有所提高 ,但提高幅度各处
理明显不同。处理 3采用常规抚育方式 ,将灌木 、乔
木和草本植物全部砍掉 ,弃于原地 ,经腐烂分解后归
还给了土壤 ,从而补充了土壤有机质和 N、P、K等养
分 ,同时也改善了土壤的 pH、水解酸和阳离子交换
量等化学性质 。本研究仅仅监测了 0 ~ 30 cm土层
的养分 ,而植物可以吸收更深层的养分 ,植物死亡后
留在地表 ,经腐烂可以使表层养分富积 ,所以处理 3
的土壤养分有很大提高 。处理 2将灌木和草本植物
砍掉 ,只留下乔木 ,归还给土壤的有机物要少于处理
3,所以土壤养分提高幅度也低于处理 3。处理 1和
处理 4将草本植物砍掉 ,留下灌木和乔木 ,归还给土
壤的有机物少于处理 2,但处理 1每年抚育 2次 ,处
理 4只抚育一次 ,处理 4归还给土壤的有机物少于
处理 1 ,所以 ,其土壤养分的提高幅度也是处理 1低
于处理 2但高于处理 4。天然林未经抚育 ,只有少
量枯枝落叶归还给土壤 ,所以 ,土壤养分变化不大 。
参考文献
[ 1] 景谷傣族彝族自治县土壤普查队.景谷土壤 [ M] .昆明:云南
省测绘局印刷厂 , 1989.1-22.
[ 2] 刘义 , 关继义 , 葛建平.不同森林类型土壤肥力的差异分析
[ J] .东北林业大学学报 , 2002, 30(3):76-78.
[ 3] 顾斌 ,唐建国 ,陈翠英.太行山区油松人工林下土壤肥力指标
的调查与分析 [ J] .河北林业科技 , 2000, 32(2):23-25.
[ 4] 中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析 [ M] .上海:上海
科技出版社 , 1978.62-195.
[ 5] 中国土壤学会农化专业委员会.土壤农业化学常规分析方法
[ M] .科学出版社 , 1989:67-194.
[ 6] 邓聚龙.灰色系统基本方法 [ M] .武汉:华中理工大学出版社 ,
1987.1-80.
[ 7] 蒋云东 ,何蓉 ,陈娟.灰色关联分析在杉木人工林土壤肥力研
究中的应用 [ J] .云南林业科技 , 1998(2):34-38.
66 西北林学院学报 20卷