免费文献传递   相关文献

The Changes of Nutrient Content and It’s Effect on Forest Growth on the Soil Degraded by Successive Crop of Japanese Larch

日本落叶松人工林重茬林地土壤养分含量变化及其对林木生长的影响



全 文 :  1996—09—09收稿。
孙翠玲副研究员,郭玉文,郭泉水(中国林业科学研究院森林生态环境研究所 北京 100091)。
* 本文为 1995年中国林业科学研究院基金课题“日本落叶松地力退化现状研究”部分内容。文中土壤养分分析由中国
林业科学研究院林业研究所祁月清,微生物数量分析由中国科学院微生物所蔡妙英等同志完成,在此一并致谢。
日本落叶松人工林重茬林地土壤养分含量变化
及其对林木生长的影响*
孙翠玲 郭玉文 郭泉水
  关键词 日本落叶松人工林 重茬 地力衰退
  日本落叶松( Larix kaempf eri ( Lamb. ) Carr. )生长快,适应性强, 是北方重要的速生造林
树种。我国落叶松人工林栽培面积已达 160万hm 2,日本落叶松占一半以上[ 1]。由于造林密度
大,树种单一,林下植被发育差, 林分结构简单和经营措施不当等原因,使日本落叶松人工林潜
在地力衰退趋势日见明显[ 2]。目前大部分日本落叶松人工林进入主伐期,为了探讨日本落叶松
人工林主伐迹地重茬更新对林木生长及土壤养分含量的影响, 1995年 5月对日本落叶松主栽
区进行了调查研究,探讨日本落叶松人工林重茬林地土壤养分变化规律及其对林木生长的影
响,为日本落叶松人工林持续发展,防治地力衰退提供科学依据。本文为调查分析的初步结果。
1 调查地区概况及研究方法
1. 1 调查地区概况
调查地区概况详见表 1。
表 1 试验地区自然概况
地  点 纬度
(°′) N
经度
(°′) E
海拔
(m )
年平均温度
(℃)
年降水量
( m)
无霜期
( d)
土壤类型
辽宁省后腰林场  41 50 124 10 200~300 6. 5 800~900 150 棕 壤
辽宁省冰砬山林场 42 53 123 30 400~450 5. 0 557~858 133 棕 壤
黑龙江省青山林场 45 50 130 20 550~600 2. 9 640 110 暗棕壤
1. 2 研究方法
1. 2. 1 样地设置与土样的采集 在黑龙江省青山林场、辽宁省后腰林场和冰砬山林场,选择
有代表性的、立地条件基本一致的一茬和二茬林分, 抽样调查 48块样地,其中辽宁后腰林场
18块,一茬和二茬各 9块;冰砬山林场 10块, 一茬和二茬各 5块; 黑龙江青山林场 20块,一茬
和二茬各 10块。调查林木生长量、林地土壤养分含量、土壤微生物数量。在落叶松一茬和二茬
林分中,按相同立地条件设置样地,面积为 0. 1 hm 2。在每样地中心选择 30株树, 调查林木的
树高和胸径,同时在样地中心分别按 0~20 cm 和 20~60 cm 土层取混和样, 用来分析土壤养
林业科学研究 1997, 10( 3) : 321~324
Forest Research       
分含量和土壤微生物。
1. 2. 2 土壤养分及微生物分析方法 土壤营养元素分析方法: 有机质: 重铬酸钾氧化—外加
热法; pH: 水浸—酸度计法; 全 N: 凯氏定氮法; 碱解 N: 碱解扩散法; 全 P: 氢氧化钠碱熔—钼
锑钪比色法; 有效 P: 0. 05 mol/ L HCL - 0. 025 mol/ L 1/ 2H2SO4 浸提法;速效 K: 1 mo l/ L 醋
酸铵浸提—火焰光度计法。
微生物测定方法: 真菌:马丁氏培养基—稀释平板法; 放线菌: 淀粉铵培养基—稀释平板
法;细菌:牛肉蛋白胨—稀释平板法。样品采集后一周内进行室内分析。
2 结果分析
2. 1 不同茬日本落叶松林地土壤养分含量变化
三个调查地点共采集土壤样品 48个, 一茬和二茬各 24个,从不同茬不同土层厚度养分含
量分析结果可以看出(表 2) :
( 1)一茬落叶松林地,无论是 0~20 cm 还是 20~60 cm 土层, 土壤有机质、全 N、碱解 N
含量均明显高于二茬林地相应土层的含量, 而且在一、二茬林地 0~20 cm 土层的养分均高于
20~60 cm 土层的。这与一茬落叶松林枯枝落叶多,腐殖分解的有机物多有关。
( 2)无论是一茬落叶松还是二茬落叶松林地,其 0~20 cm 土层的有效 P 含量均高于 20~
60 cm 土层的。土壤全 P 含量无明显变化规律。
( 3)土壤全 K含量除黑龙江青山点外,其余两个试点规律相同,即一茬落叶松林地两个土
层全K 含量均低于二茬林地相应土层的含量,同茬林内 0~20 cm 土层的全 K 含量高于 20~
60 cm 土层的。在三个采样地点土壤速效K 含量同茬内均为0~20 cm 土层高于 20~60 cm 土
层,一茬林与二茬林相比,除辽宁后腰点外, 无论是 0~20 cm 土层还是 20~60 cm 土层,均为
一茬林高于二茬林。
( 4)三个采样点土壤 pH 值的变化规律是:在 0~20 cm 土层, 一茬林低于二茬林,同一茬
内, 0~20 cm 土层低于 20~60 cm 土层,这是因为落叶松针叶中含有较多的有机酸,一茬落叶
松林枯枝落叶较二茬林多, 因此分解产生的有机酸多,被 0~20 cm 土层吸收也多,故而导致上
述结果。
表 2 一、二茬落叶松林地土壤养分分析结果
地   点 深度
( cm)
茬次 有机质 全 N 全 P 全 K 碱解 N 速效 N 速效 K
( g/ k g) ( mg/ kg)
pH
辽宁省后腰林场 0~20 一茬 48. 59 2. 42 2. 34 13. 32 246. 16 35. 66 80. 00 6. 08
辽宁省冰砬山林场 0~20 一茬 79. 07 4. 11 1. 41 10. 25 462. 74 16. 09 171. 25 6. 18
黑龙江省青山林场 0~20 一茬 77. 19 3. 69 1. 00 12. 24 347. 17 10. 60 146. 67 5. 83
辽宁省后腰林场 20~60 一茬 25. 35 1. 66 2. 47 13. 21 181. 49 28. 69 45. 00 6. 26
辽宁省冰砬山林场 20~60 一茬 55. 23 3. 06 3. 29 4. 85 366. 73 11. 09 88. 75 6. 50
黑龙江省青山林场 20~60 一茬 20. 25 2. 01 0. 98 18. 96 106. 17 10. 42 122. 50 5. 85
辽宁省后腰林场 0~20 二茬 27. 36 1. 56 2. 25 13. 34 164. 94 41. 62 55. 94 6. 26
辽宁省冰砬山林场 0~20 二茬 42. 31 2. 32 0. 65 11. 59 289. 38 22. 69 112. 00 6. 18
黑龙江省青山林场 0~20 二茬 38. 49 1. 60 0. 99 16. 07 161. 53 32. 21 110. 00 6. 05
辽宁省后腰林场 20~60 二茬 16. 22 1. 22 1. 76 13. 74 150. 61 32. 46 54. 38 6. 25
辽宁省冰砬山林场 20~60 二茬 24. 94 1. 47 0. 69 11. 43 191. 10 18. 45 70. 62 6. 30
黑龙江省青山林场 20~60 二茬 8. 61 0. 49 0. 81 10. 47 61. 27 31. 18 49. 17 6. 15
322 林 业 科 学 研 究                 10 卷
2. 2 不同茬日本落叶松林土壤微生物数量变化
从土壤微生物数量测定结果看(表 3) ,日本落叶松重茬连栽, 一茬林地土壤中细菌、真菌、
放线菌均高于二茬林地。无论一茬还是二茬林地,土壤中三种微生物数量均以细菌占绝对优
势,黑龙江青山林场一茬林地土壤中细菌含量高达 2. 83×108个/ g 土。土壤微生物作为土壤
中物质转化和分解的重要参与者,其数量的多少与土壤中养分含量的高低有密切的关系,一般
来说,土壤微生物多,土壤养分含量高 [ 3~6] ,本文调查研究结果符合这一规律。
表 3 一、二茬落叶松林土壤微生物含量 (单位:个/ g 土)
地   点  采样深度( cm ) 茬 次 细 菌 真 菌 放线菌
辽宁省后腰林场 20 一茬 9. 78×107 9. 57×104 1. 16×105
辽宁省后腰林场 20 二茬 4. 42×107 < 103 9. 25×104
辽宁省冰砬山林场 20 一茬 6. 5×106 4. 65×103 5. 05×104
辽宁省冰砬山林场 20 二茬 3. 45×106 1. 40×103 1. 4×104
黑龙江省青山林场 20 一茬 2. 83×108 1. 91×104 8. 16×103
黑龙江省青山林场 20 二茬 3. 41×107 8. 5×103 5. 45×103
2. 3 不同茬日本落叶松人工林生长量差异
  由黑龙江青山林场 3年生、辽宁后腰林场
12年生林地,相同立地条件下, 不同茬样地调
查结果(表 4)看出, 无论是 3年生或是 12年
生,二茬林树高和胸径生长量都比一茬林分别
下降 2%、10%和 6%、13%。同时也可以看到,
不同年龄阶段的二茬林生长量比一茬林下降
幅度不同,黑龙江青山林场 3年生二茬林生长
 表 4 不同茬林木平均树高和胸径生长量
地  点 林龄
( a)
茬数 H-
( m)
消长率
( % )
D-
( cm)
消长率
( % )
黑龙江省 3 一茬 1. 73 - 2 6. 3 - 6
青山林场 3 二茬 1. 69 5. 9
辽宁省 12 一茬 8. 0 - 10 6. 8 - 13
后腰林场 12 二茬 7. 3 6. 0
量虽有下降, 但比辽宁后腰林场 12年生下降幅度小得多。存在随年龄的增长土壤肥力逐年下
降,进而出现生长量明显下降的趋势[ 4]。
  综上所述,调查地中土壤有机质、全 N、碱解 N 及土壤中细菌、真菌、放线菌总量都是一茬
林高于二茬林。证明土壤中养分含量及微生物数量与林木生长有密切关系,是促进林木生长发
育的物质基础。
参 考 文 献
  1 王笑山.落叶松速生丰产林培育技术.北京:中国科学技术出版社, 1994.
2 刘世荣,李春阳.落叶松人工林养分循环过程与潜在地力.东北林业大学学报, 1993, 21( 2) : 19~24.
3 陈乃全,尹建道,王义廷,等.落叶松人工林重茬更新效果的研究.见:沈国舫主编. 中国林学会造林分会第二届学术
研讨会造林论文集.北京:中国林业出版社, 1990, 105~113.
4 苑辉.浅谈落叶松人工林地力衰退的原因及对策.辽宁林业科技, 1996, ( 1) : 37~38.
5 闫德仁,刘永军,王晶莹,等.落叶松人工林土壤肥力与微生物含量研究.东北林业大学学报, 1996, 26( 3) : 46~50.
6 王秀石.落叶松人工林土壤变化规律的研究.吉林林业科技, 1982, ( 4) : 1~11.
3233 期   孙翠玲等: 日本落叶松人工林重茬林地土壤养分含量变化及其对林木生长的影响
The Changes of Nutrient Content and It′s Effect on Forest Growth
on the Soil Degraded by Successive Crop of Japanese Larch
Sun Cuiling  Guo Yuw en  Guo Quanshui
  Abstract The changes of so il nut rients content and their ef fect on the fo rest grow th on
the soil degr aded by the successive crop o f Japanese lar ch ( L ar ix kaemp f er i) w ere investig at-
ed w ith the data from 48 sample plots in L iaoning and Heilongjing Province in 1995. T he r e-
sults show ed that ( 1) The nutrient content in the so il o f differ ent crop plantat ion of Japanese
larch is differ ent . T he nutrient content of available N, to tal N , or ganic mat ter of the second
cr op plantation is lower than that in the so il of f irst cr op. ( 2) T he amount of 3 kinds of mi-
crobes ( bacter ia, fung i, rag-fungus) in the second cr op plantat ion′s soil is low er than that in
the first crop plantat ion′s soil. ( 3) T he g row th ( D and H ) of dif ferent crop plantat ions is
dif ferent . Whether it′s 12-year-old o r 3-year-old, the average t ree height and DBH of the sec-
ond crop r educed by 2%~10% and 6%~13% compared w ith those of the f irst crop planta-
tion respectively .
  Key words Japanese larch plantat ion  successive crop  soil degradat ion
  Sun Cuil ing, As sociate Professor, Guo Yuw en, Gu o Quanshui ( T he Research Inst itute of Forest Ecology an d Environ-
men t, CAF  Bejin g  100091) .
324 林 业 科 学 研 究                 10 卷