免费文献传递   相关文献

Effects of the Close-to-Nature Cultivation of Larix olgensis and Fraxinus mandshurica on the Soil Physiochemical Properties

水曲柳落叶松人工林近自然化培育对林地土壤理化性质的影响



全 文 :第 ww卷 第 tu期
u s s {年 tu 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1ww o‘²1tu
⁄¨ ¦qou s s {
水曲柳落叶松人工林近自然化培育对林地土壤
理化性质的影响 3
王新宇 王庆成
k东北林业大学林学院 哈尔滨 txsswsl
摘 要 } 利用天然林窄带状皆伐后营造的 us年生落叶松 ∀水曲柳人工纯林 o水落混交林以及与之相邻的天然林
构成近自然化培育梯度 o研究不同林分各土层ks ∗ ts ¦° ots ∗ us ¦°l土壤理化性质的差异 ∀结果表明 }us年生不
同近自然化培育的人工林以及天然林之间在林地土壤物理性质上并未产生显著差异k Ё s1sxl o土壤部分化学性
质变化较为明显 ∀水曲柳纯林土壤物理性质表现出优于其他林分的趋势 o其中下层土壤密度较天然林下降
ts1w h o下层土壤饱和持水量和毛管持水量分别较天然林增加 ut1u h和 t{1u h ~水落混交林和天然林次之 o落叶松
纯林表现最差 ∀人工林土壤各层 ³‹值均略低于天然林k³‹ € x1xsl o其中落叶松纯林土壤酸度最大k³‹ € x1vul o但
各林分间差异不显著 ∀落叶松纯林土壤上层有机质 !全 ‘!全 °含量均显著低于其他林分 ~各层有效 °含量均显著
高于其他林分k分别为 tx1|u和 z1wu ∏ª#ªptl ~落叶松纯林各层土壤水解 ‘和下层速效 Ž显著含量低于其他林分
k Π s1sxl o上层速效 Ž仅显著低于天然林k Π s1sxl ~水曲柳纯林 !水落混交林 !天然林之间各养分含量差异均未
达到显著水平k Ё s1sxl ∀与落叶松人工纯林相比 o水曲柳人工纯林和近自然化培育的水落混交林的土壤理化性
质则更接近天然林的趋势 ∀
关键词 } 人工林近自然化 ~水曲柳 ~落叶松 ~土壤理化性质
中图分类号 }≥z|t1uz 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kuss{ltu p ssut p sz
收稿日期 }uss{ p st p vs ∀
基金项目 }国家/十一五0科技支撑项目kussy…„⁄uw…s{sul ~黑龙江省林业重大科技项目kŠ„sz…vst p syl ∀
3 王庆成为通讯作者 ∀
Εφφεχτσ οφ τηε Χλοσε2το2Νατυρε Χυλτιϖατιον οφ Λαριξ ολγενσισ ανδ
Φραξινυσ µανδσηυριχα ον τηε Σοιλ Πηψσιοχηεµιχαλ Προπερτιεσ
• ¤±ª÷¬±¼∏ • ¤±ª ±¬±ª¦«¨ ±ª
k Χολλεγε οφ Φορεστρψo Νορτηεαστ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Ηαρβιν txsswsl
Αβστραχτ } ײ¬±√¨ ¶·¬ª¤·¨·«¨ ©¨©¨¦·²©√¤µ¬²∏¶¯¨ √¨ ¯²©¦¯²¶¨2·²2±¤·∏µ¨ ¦∏¯·¬√¤·¨§©²µ¨¶·¶²±·«¨ ¶²¬¯ ³«¼¶¬¦²¦«¨ °¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶o
¤¦¯²¶¨2·²2±¤·∏µ¨ ªµ¤§¬¨±·º¤¶ ¶¨·¤¥¯¬¶«¨§º¬·«us2¼¨ ¤µ2²¯§ ¤¯µ¦«kΛαριξ ολγενσισl o¤¶«k Φραξινυσ µανδσηυριχαl °²±²¦∏¯·∏µ¨ ¤±§
°¬¬·∏µ¨ ³¯¤±·¤·¬²±©²µ¨¶·¶¤±§¤xs2¼¨ ¤µ2²¯§¶¨¦²±§¤µ¼©²µ¨¶·q≥²¬¯¶¤°³¯ ¶¨º¨ µ¨ ¦²¯¯¨ ¦·¨§©µ²°·º²«²µ¬½²±¶ks ∗ ts ¦°ots ∗ us
¦°l ¬±·«¨ ©²∏µ¶·¤±§¶¤±§·«¨ ³«¼¶¬¦²¦«¨ °¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶º¨ µ¨ ¤±¤¯¼½¨ §q‘²¶¬ª±¬©¬¦¤±·√¤µ¬¤±¦¨¶º¨ µ¨ §¨·¨¦·¨§¬±¶²¬¯ ³«¼¶¬¦¤¯
³µ²³¨µ·¬¨¶¤°²±ª·«¨ ©²∏µ¶·¤±§¶o¥∏·¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ¨±¦¨¶º¨ µ¨ ©²∏±§¬± ¶²°¨ ²©·«¨ ¦«¨ °¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶q׫¨ ¶²¬¯ ³«¼¶¬¦¤¯
³µ²³¨µ·¬¨¶¬±·«¨ ¤¶«°²±²¦∏¯·∏µ¨ ¶·¤±§·¨±§¨§·²¥¨ ¥¨·¨µ·«¤±·«¤·¬±¤±¼ ²·«¨µ¶·¤±§oº¬·«·«¨ ¥∏¯®§¨±¶¬·¼ts1w h ²¯º¨ µ·«¤±
·«¤·¬±·«¨ ¶¨¦²±§¤µ¼©²µ¨¶··«¨ ¶¤·∏µ¤·¨§°²¬¶·∏µ¨ ¦¤³¤¦¬·¼¤±§¦¤³¬¯¯¤µ¼ º¤·¨µ«²¯§¬±ª¦¤³¤¦¬·¼ut1u h ¤±§t{1u h ªµ¨¤·¨µ·«¤±
·«¤·¬±·«¨ ±¤·∏µ¤¯ ©²µ¨¶·q׫¨ ³«¼¶¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶²©¶²¬¯¬±·«¨ °¬¬·∏µ¨ ©²µ¨¶·¤±§·«¨ ¶¨¦²±§¤µ¼ ©²µ¨¶·º¨ µ¨ ¶¨¦²±§·²·«¨ ¤¶«
¶·¤±§q׫¨ ¯¨ ¤¶·¬§¨¤¯ ¶²¬¯ ³«¼¶¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶º¨ µ¨ ©²∏±§º¬·«¬±·«¨ ¤¯µ¦« °²±²¦∏¯·∏µ¨ ¶·¤±§¶q׫¨ ¶²¬¯ ³‹ ²©³¯¤±·¤·¬²±¶·¤±§¶
º¤¶¶¯¬ª«·¯¼ ²¯º¨ µ·«¤± ¶¨¦²±§ªµ²º·« k³‹ € x1vul o º¬·«·«¨ ²¯º¨ ¶·©²∏±§¬± ¤¯µ¦« °²±²¦∏¯·∏µ¨ ¶·¤±§o ¥∏·±² ¶¬ª±¬©¬¦¤±·
§¬©©¨µ¨±¦¨¶º¨ µ¨ §¨·¨¦·¨§¤°²±ª·«¨ ¶·¤±§¶k Π s1sxl q׫¨ ¦²±¦¨±·µ¤·¬²±²©²µª¤±¬¦°¤·¨µo·²·¤¯ ‘o°¬±·«¨ ²¯º¨ µ¶²¬¯«²µ¬½²±
¬± ¤¯µ¦«¶·¤±§º¨ µ¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ ²¯º¨ µ·«¤±·«¤·¬±·«¨ ²·«¨µ¶·¤±§~º«¬¯¨ ·«¨ ¦²±¦¨±·µ¤·¬²±²©¤√¤¬¯¤¥¯¨° º¤¶¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ªµ¨¤·¨µ
·«¤±·«¤·¬± ²·«¨µ¶·¤±§¶ktx1|u ¤±§z1wu °ª#®ªpt oµ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯l q׫¨ ¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ²©«¼§µ²¯¼¶¤¥¯¨‘¬± ¥²·«¶²¬¯ «²µ¬½²±¶
¤±§¤√¤¬¯¤¥¯¨ Ž¬±·«¨ ²¯º¨ µ«²µ¬½²± º¨ µ¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ ²¯º¨ µ·«¤±·«¤·¬± ²·«¨µ¶·¤±§¶q ‘² ¶¬ª±¬©¬¦¤±·√¤µ¬¤±¦¨¶¬± ±∏·µ¬¨±·¶
¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¬± ¶²¬¯¶ ∏±§¨µ¤¶« °²±²¦∏¯·∏µ¨ o·«¨ °¬¬·∏µ¨ ¤±§·«¨ ¶¨¦²±§¤µ¼ ©²µ¨¶·º¨ µ¨ ©²∏±§ k Π  s1sxl q ׫¨ ¶²¬¯
³«¼¶¬¦²¦«¨ °¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶¬± ·«¨ ¦¯²¶¨2·²2±¤·∏µ¨ ³¯¤±·¤·¬²± ©²µ¨¶·²© ¤¶« ¤±§ ¤¯µ¦« °¬¬·∏µ¨ ¤±§·«¨ ¤¶« °²±²¦∏¯·∏µ¨ º¨ µ¨
µ¨ ¤¯·¬√¨ ¼¯ °²µ¨ ¦¯²¶¨ ·²·«¤·¬±·«¨ ¶¨¦²±§¤µ¼©²µ¨¶·¬±¦²°³¤µ¬¶²± º¬·«·«¤·¬±·«¨ °²±²¦∏¯·∏µ¨ ¶·¤±§¶²©·«¨ ¤¯µ¦«q
Κεψ ωορδσ} ¦¯²¶¨2·²2±¤·∏µ¨ ³¯¤±·¤·¬²±©²µ¨¶·¶~ Φραξινυσ µανδσηυριχα~ Λαριξ ολγενσισ~¶²¬¯ ³«¼¶¬¦²¦«¨ °¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶
人工林发展过程中出现的生态问题影响森林生态功能的发挥和生产力的提高 o其中地力衰退问题尤为
普遍 ∀研究显示 }针叶纯林连栽导致土壤性质恶化 o生产力下降等问题k…¬±®¯ ¼¨ ετ αλqot||{ ~廖利平等 o
t||x ~汪思龙等 ousssl ∀
为克服人工纯林的问题 o德国林学家 Š¤¼¨ µ提出/人工林近自然化0培育经营理论 o倡导尽可能使林分建
立 !抚育 !采伐方式同/潜在的自然植被0相接近k许新桥 oussyl o以提高人工林的生物多样性 o维持其生产
力 ∀近自然化经营理论在实践中得到越来越多的验证 ∀经过近自然化培育的杉木k Χυννινγηαµια λανχεολαταl
人工混交林较同龄纯林生产力大幅度的提高 o土壤肥力 !土壤生物活性得到改善k张鼎华等 ousstl ∀落叶松
kΛαριξ ολγενσισl !水曲柳k Φραξινυσ µανδσηυριχαl混交林的生产力和土壤性质也相应优于纯林k唐佩凯 ot|{z ~
冯玉龙等 ot||yl ∀国外一些研究也证实混交林林地生产力明显高于人工纯林k¤·«¨ º oussyl ∀
以往的研究主要针对针阔混交林较纯林 o特别是针叶纯林在林地土壤理化性质方面的改善k王庆成等 o
t||w ~樊后保等 oussy ~ • ²µµ¨¯¯ ετ αλqot||zl o而人工林近自然化经营的目标是使人工林在组成与天然林近
似 o从而使土壤性质得以维持 o实现人工林的可持续经营 ∀混交林虽然在组成 !土壤性质和生产力方面优于
相应的针叶纯林 o但关于阔叶人工林的营造对林地土壤性质的影响研究结果确并不一致k胡喜生等 oussz ~
侯本栋等 oussy ~龚伟等 oussz ~ • ¤±ª ±¬±ª2®∏¬ετ αλqoussx ~¬∏ ετ αλqoussul ∀
本研究利用 us年生落叶松和水曲柳纯林 !水落混交林以及与之相邻的天然林构成人工林近自然化培育
梯度 o比较研究不同林分土壤理化性质的差异 o进一步明确不同人工林近自然化培育措施对林地土壤理化性
质影响 ∀
t 研究地区概况
研究在东北林业大学帽儿山实验林场尖砬沟森林培育实验站进行 ∀该站位于黑龙江省尚志市境内 o地
理位置为 wxβuvχ ) wxβuyχ ‘otuzβuyχ ) tuzβv|χ ∞o属长白山系张广才岭西坡小岭余脉 o为松嫩平原向张广才岭
过渡的低山丘陵区 ∀平均海拔 vss ° o坡度一般为 yβ ∗ txβ ∀
本区属温带大陆性季风气候 o冬季漫长 o寒冷干燥 o夏季短促 o炎热 ∀年平均气温 u1{ ε ot月平均气温
p uv ε o极端最低温 p ww ε ∀z月平均气温 us1| ε o极端最高气温 vw1{ ε ∀ ∴ts ε 积温 u sss ∗ u xss ε o
无霜期 tus ∗ tws §∀年平均降水量 zuv °° o主要集中于 z !{月份 o占全年降水量的 xs h以上 ∀初雪日期为 |
月下旬 o终雪期在 w月下旬 o降雪量占全年降水量的 us h左右 ∀年均蒸发量 t s|v °° o其中 x月和 y月蒸发
量最高 o占年蒸发量的 vx1| h ∀地带性土壤为暗棕壤 ∀
u 研究方法
211 研究林分的选取
选取尖砬沟实验站 us年生落叶松kΛΣl !水曲柳纯林k ΦΣl !水落混交林kΛΦΣl和天然林k ΣΓl作为研究对
象 ∀落叶松 !水曲柳纯林和水落混交林为 t|{z年在天然林中进行窄带状kvs ∗ ws °l皆伐后营造的人工林 o
其中落叶松纯林林下植被稀少 o水曲柳林下植被相对丰富 o有许多乡土树种侵入 ~混交林中落叶松和水曲柳
的行数比为 xΒv ~天然林为邻近宽度相近的保留带 o主要树种组成为春榆k Υλµυσ ϕαπονιχαl !白桦k Βετυλα
πλατψπηψλλαl !山杨k Ποπυλυσ δαϖιδιαναl !胡桃楸kϑυγλανσ µανδσηυριχαl !少量山槐k Μααχκια αµυρενσισl及大量林下
植被 ∀各林分位置相邻 o立地条件相对一致 o林下土壤均为暗棕壤 ∀ussy年 |月 o在每个林分中分坡上 !坡
中 !坡下设置面积为 us ° ≅ us °的标准地各 t块 o各林分的特征见表 t ∀
212 土壤样品的采集
ussy年 |月 o在每个标准地中 o布设 v个样点 o在每个样点分不同土层k上层 }s ∗ ts ¦°~下层 }ts ∗
us ¦°l采集土壤样品 o置于冷藏箱中带回 ∀室温风干后去除植物根系和石块 o过筛后用四分法取土 xss ªo用
于土壤化学指标的分析 ∀同时 o对每个样点各土层 o用环刀取样 o用于土壤物理性质的测定 ∀
213 分析方法
土壤物理性质 }密度 !孔隙度 !水分采用环刀法k鲍士旦 ousssl测定 ~化学性质 }³‹ 值采用 ³‹ 酸度计
法 ~有机质采用硫酸 ) 重铬酸钾外加热法 ~全 ‘采用半微量凯氏法 ~水解 ‘采用碱解 p扩散法 ~全 °采用
碱熔 p钼锑抗比色法 ~有效 °采用氟化铵 p盐酸浸提法 ~全 Ž采用碱熔 p火焰光度计法 ~速效 Ž采用乙酸
uu 林 业 科 学 ww卷
表 1 样地林分生长情况调查表 ≠
Ταβ .1 Τηε στατυσ οφ στανδ στρυχτυρε ανδ γροωτη φορ σαµ πλεσ
林分
ƒ²µ¨¶··¼³¨¶
树种
≥³¨¦¬¨¶
林龄
„ª¨Π¤
平均胸径
„√¨ µ¤ª¨ ⁄…‹Π¦°
平均树高
„√ µ¨¤ª¨ «¨¬ª«·Π°
林分密度
⁄¨ ±¶¬·¼Π«°pu
坡度
≥¯ ²³¨Πkβl
郁闭度
≤²√¨ µ¤ª¨
≥ 落叶松 Λαριξ ολγενσισ us tu1t tz1u t |xs tt s1{
ƒ≥ 水曲柳 Φραξινυσ µανδσηυριχα us z1{ tv1{ u ws| | s1z
ƒ≥ 落叶松 Λαριξ ολγενσισ us tw1t tx1| t {ux y s1|
水曲柳 Φραξινυσ µανδσηυριχα us y1x tw1u
≥Š 春榆 !白桦等 Υλµυσϕαπονιχα ¤±§Βετυλα πλατψπηψνα o ·¨¦q xs t{1u tx1t wuu y s1y
≠ ΛΦΣ }水落混交 °¬¬·∏µ¨ ³¯¤±·¤·¬²±~ ΣΓ }天然林 ≥ ¦¨²±§¤µ¼ªµ²º·«~表中平均胸径 !树高为 v个标准地平均值 „√¨ µ¤ª¨ ⁄…‹ ¤±§«¨¬ª«·¤µ¨·«¨
°¨ §¬∏° ²©·«µ¨¨³¯²·¶q
铵浸提 p火焰光度计法k鲍士旦 ousssl ∀
图 t 样地不同林分土壤密度 !孔隙度及持水性能
ƒ¬ªqt ≥²¬¯ §¨ ±¶¬·¼o³²µ²¶¬·¼ ¤±§«²¯§¬±ªº¤·¨µ²© ¤¨¦«³¯²·
v 结果分析
311 不同林分下的土壤物理性质
与天然林相比 o落叶松纯林和水落混交林上层土壤密度分别增加 t|1sx h和 z1zy h o下层增加 v1{u h和
u1ww h ∀水曲柳纯林各土层密度分别下降 x1xy h和 ts1wu h k图 t„l ∀落叶松纯林上层土壤总孔隙度比天然
林下降 y1zz h o下层下降不明显 ~水落混交林土壤总孔隙度与天然林相比差异不明显 ~水曲柳纯林各层土
壤总孔隙度较天然林分别提高 v1tu h和 x1yz h k图 t…l ∀w种林分中的土壤毛管孔隙度变化趋势与总孔隙
度的变化相似k图 t≤l ∀w种林分各土层的饱和持水量为水曲柳纯林 水落混交林 天然林 落叶松纯林
vu 第 tu期 王新宇等 }水曲柳落叶松人工林近自然化培育对林地土壤理化性质的影响
k图 t⁄l o水曲柳纯林和水落混交林各土层饱和持水量分别比天然林高 v1zv h out1u h和 s1zy h ox1u h ∀落
叶松与天然林相比 o各土层饱和持水量分别下降 tw1u| h和 v1|w h ∀上层土壤毛管持水量 o天然林 水曲柳
纯林 水落混交林 落叶松纯林 ∀其中水曲柳和天然林差别不大 o水落混交林和落叶松纯林分别较天然林
下降 x1wz h和 tw1{{ h ~下层水曲柳纯林 水落混交林 天然林 落叶松纯林k图 t∞l o水曲柳纯林和水落
混交林分别比天然林高 t{1uu h和 y1tx h o落叶松纯林较天然林低 w1z| h ∀w种林分各土层土壤物理性质之
间的差异均不显著k Ё s1sxl ∀
312 不同林分下的土壤化学性质
w种林分土壤均呈酸性 o人工林土壤 ³‹值均略低于天然林 o其中落叶松纯林土壤酸度最大k³‹ x1vul o
但各林分间差异不显著k Ё s1sxlk图 u„l ∀各林分上层土壤有机质含量差异较大 o天然林最高 o其次为水曲
柳纯林和水落混交林 o落叶松纯林最低 ~落叶松纯林上层土壤有机质含量分别比水曲柳纯林 !水落混交林和
天然林低 vt1yv h ovt1uw h ovy1uu h o差异显著k Π s1sxl ∀各林分下层土壤有机质含量相差较小 o水曲柳纯
林略高 o分别高于水落混交林和天然林 tx1u| h和 ty1tx h o差异不显著k Ё s1sxlk图 u…l ∀
上层土壤中全 ‘!全 °含量依次为天然林 水曲柳纯林 水落混交林 落叶松纯林 o落叶松纯林与其他
v个林分相比均达到了显著水平k Π s1sxlk图 u≤ !⁄l ~下层土壤中全 ‘!全 °含量水曲柳纯林最高 o分别比
天然林 !水落混交林 !落叶松纯林高 uw1|t h ovu1|w h ovy1xx h 和 uv1t{ h ou|1t| h ovw1vw h o差异不显著
k Ё s1sxl ∀天然林各土层全 Ž含量最高 o分别比水曲柳纯林和水落混交林高 xv1wx h owy1{z h和 uz1vx h o
v|1xy h o落叶松纯林最低 o其中落叶松 !水曲柳纯林上层土壤全 Ž含量与天然林相比均达到差异显著水平
k图 u∞l ∀
林地土壤水解 ‘和速效 Ž在各土层之间的含量均为天然林最高 o其次是水落混交林和水曲柳纯林 o落
叶松纯林最低k图 uƒ !‹l ∀落叶松纯林上 !下层土壤有效 °含量最高 o分别为 tx1|u和 z1wu Λª#ªpt o分别比水
曲柳纯林 !水落混交林 !天然林高 uwv1t h ot{w1vu h ou{{1vs h和 tsw1ww h oxu1wz h !{s1|w h o差异极显著k Π
 s1stlk图 uŠl ∀水曲柳纯林 !水落混交林 !天然林各个土层之间速效养分含量均未表现出显著的差异k Ё
s1sxl ∀
w 讨论
411 土壤物理性质
与天然林相比 ous年生落叶松纯林和水落混交林土壤密度表现出一定程度的增加 !水曲柳纯林略有下
降k图 t„l ∀土壤孔隙度 !持水性能基本为水曲柳纯林最大k除土壤上层毛管持水量外l o水落混交林与天然
林之间差异较小 o落叶松纯林最差k图 t… !≤ !⁄!∞l ∀导致这一变化的主要原因可能与不同林分林地凋落物
属性和林木根系生长与分布有关 ∀一般地 o阔叶树种凋落物的 ≤Π‘值比针叶树种凋落物低 o分解速率相对
较快k…¨ µªousss ~彭少麟等 oussul o分解过程中形成大量高质量腐殖质 o使土壤结构疏松k李志安等 ousswl ~
其次阔叶林和混交林林地土壤动物和微生物数量和活性都优于针叶林k宋漳等 ousssl o参与有机质分解的
微生物的数量和种类改变 o间接对土壤有机质的含量产生影响kƒ¤± „2±¤± ετ αλqoussyl o从而影响土壤结构 !
孔隙状况和持水能力 ∀另外从根系的垂直分布看 o水曲柳纯林在 s ∗ us ¦°土层中根系数量明显高于落叶松
纯林 o而水落混交林根系除了分布于土壤表层ks ∗ ts ¦°l外 o尚有大量水曲柳根系分布于底层kts ∗ us ¦°l
k张彦东等 ousstl o根系的穿插 !细根的死亡产生大量根孔 o对土壤结构也有一定的改善作用k周本智等 o
usszl ∀w种林分在林地土壤物理性质差异不显著 o说明 us年生各种不同近自然化培育的人工林并未对林地
土壤理化性质产生较大影响 ∀
412 土壤化学性质
与天然林比较 o所有人工林土壤各层 ³‹ 值均表现下降趋势k图 u„l o落叶松纯林下降幅度最大k³‹
x1vul ∀这可能由于针叶凋落物在缓慢的分解过程中产生较多的有机酸 o致使土壤酸性增加kŠ∏¶·¤©¶²±o
t|wvl ∀而阔叶树种凋落物灰分含量较多 o林下土壤酸度相对较弱k…²¨µ±¨ µot|{wl ∀
与天然林相比 o人工林林地上层土壤有机质含量均表现下降趋势 o其中落叶松纯林下降最大 o差异显著 o
而水曲柳纯林和水落混交林下降不显著k图 u…l ∀产生这一结果的原因可能由于土壤有机质积累主要受地
上凋落物分解和地下细根周转有关k²µµ¬¶²± ετ αλqousstl ∀天然林中凋落物分解以及养分的归还都高于人
wu 林 业 科 学 ww卷
图 u 不同林分土壤 ³‹值 !有机质及 ‘o° oŽ含量
ƒ¬ªqu ³‹ ¤±§¶²¬¯ ±∏·µ¬¨±·¦²±·¨±·¶²© ¤¨¦«³¯²·
不同小写字母代表指标间差异显著k Π s1sxl ≤²¯∏°±¶«¤√¬±ª·«¨ §¬¶¶¬°¬¯¤µ¯ ·¨¨µ¤µ¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ §¬©©¨µ¨±·k Π s1sxl
工林k≤²¯¤® ετ αλqoussvl ∀落叶松纯林凋落物中难分解的物质含量较多 o≤Π‘比较高 o分解缓慢 o大量累积于
林地表面 o土壤有机质的输入减少k郭剑芬等 oussyl ∀与落叶松纯林相比 o水曲柳纯林凋落物初始养分浓度
高 !易于分解 o因而 o水曲柳纯林和水落混交林土壤有机质含量与天然林相比差异相对较小 ∀此外 o细根的周
转也是有机碳归还的主要途径k⁄²µ±¥∏¶« ετ αλqoussul o其分解速率主要受根系化学成分的影响k…¨ µªo
usstl o针叶树种细根 ≤Π‘较高k≥¬¯√¨ µ ετ αλqousstl o且较粗的细根中含有难分解的树脂道k≤«¨ ± ετ αλqo
usstl o致使针叶树种根系分解缓慢 ∀对水曲柳和落叶松根系分解的研究表明水曲柳各级别根系的 ≤Π‘和
≤Π°显著低于落叶松 o分解速度快于落叶松k张秀娟等 oussyl ∀因此 o与落叶松纯林相比 o水曲柳纯林和水落
混交林土壤有机质含量明显提高 ∀
全量养分方面 o除下层土壤全 ‘!°含量水曲柳纯林最高外 o其余各土层 !各种养分含量天然林均表现为
xu 第 tu期 王新宇等 }水曲柳落叶松人工林近自然化培育对林地土壤理化性质的影响
最高 o水落混交林相对于水落纯林更接近于天然林 o而落叶松纯林各土层 !各养分含量最低 ∀这可能与不同
林分土壤养分再分配有关k刘增文等 oussyl ∀从植物组织养分库看 ov种人工林中 o落叶松纯林的平均树高 !
胸径均大于水曲柳纯林和水落混交林 o而林分密度接近 o说明落叶松纯林在 us年生长过程中 o将更多的林地
养分转移到林木生物量中 ∀而天然林林分密度明显低于人工林 o生长速率低 ous年内转移的养分相对较少 ∀
此外 o天然林 !水曲柳纯林和水落混交林凋落物量大 !分解速率快 o使得土壤中 ‘!° !Ž等养分含量得以维持 ∀
野外调查发现 o天然林和水落混交林内较人工纯林k特别是落叶松纯林l具有更丰富的灌木和草本 o其中包括
一些固氮植物≈胡枝子kΛεσπεδεζα βιχολορl !山槐  ∀丰富的林下植被促进了营养元素在地表和土壤中的富集 o
也是天然林上层土壤全效养分含量达到最大值的重要原因 ∀落叶松林凋落物分解缓慢 o返回森林地被物中
的养分长期脱离活跃的养分循环 o导致林地土壤养分含量的补充受阻 ∀
w种林分土壤下层有机质 !全 ‘!全 °含量均为水曲柳纯林最高 ∀这可能与水曲柳根系在地下的垂直分
布以及养分周转的速率有关 ∀在水曲柳纯林中 o大部分根系 o特别是直径  u °°细根 o都分布在 s ∗ us ¦°
土层中 ~而在水落混交林中 o由于落叶松根系的竞争 o迫使水曲柳根系下扎 o以获得更充足的养分和水分k张
彦东等 ousstl ∀对水曲柳和落叶松根系分解养分释放的研究中发现 o水曲柳细根每年的 ‘!°养分的归还量
占归还总量的 {s h以上 o且水曲柳纯林死根现存量以及粗根 !中根和细根平均 ‘!°年归还量都明显的高于
落叶松纯林k张秀娟等 oussyl ∀水曲柳根系这种特点可能是导致水曲柳人工纯林下层kts ∗ us ¦°l土壤有机
质 !全 ‘!全 °含量略显突出的主要原因 ∀此外 o根系生物量研究结果表明 }落叶松纯林死根现存生物量
k|w1ty ª#°pul明显小于水曲柳纯林kuvz1| ª#°pulk梅莉 ousswl ∀与水曲柳相比 o落叶松归还给林地 ≤ 和养
分量少 o生物地球化学循环效率较低 ∀这可能是导致落叶松纯林土壤有机质和全量养分含量下降的主要原
因 ∀
w种林分中 o各土层水解 ‘和速效 Ž含量天然林最大 o水落混交林和水曲柳纯林次之 o落叶松纯林最差 o
其中落叶松纯林与其他 v者达到了显著差异水平k Π s1sxl ∀这主要与不同林分中凋落物性质和数量的不
同有关 ∀
与 ‘!Ž不同 o落叶松纯林各层土壤中有效 °含量最高 o这主要与 °在土壤中的存在状态和落叶松根系
分泌物对 °的活化作用有关 ∀°在土壤中通常形成难溶性盐沉淀 o落叶松根系分泌物中含有大量的有机酸 o
这些酸对活化土壤难溶性的磷具有重要的作用k张彦东等 ot||z ~陈立新 ousssl ~水落混交林也由于增加落
叶松的缘故k«¤±ª ≠¤±2§²±ªoussul o有效 °的含量大于水曲柳纯林和天然林 ∀
参 考 文 献
鲍士旦 qusss1 土壤农化分析 q第 v版 q北京 }中国农业出版社 q
陈立新 qusss1 东北山地人工林生态系统土壤肥力的研究 qt版 q哈尔滨 }东北林业大学出版社 otxt p txv q
樊后保 o李燕燕 o黄玉梓 o等 qussy1 马尾松纯林改造成针阔混交林后土壤化学性质的变化 q水土保持学报 ous kwl }zz p {t q
冯玉龙 o刘利刚 o金钟跃 o等 qt||y1 长白落叶松水曲柳混交林增产机理的研究k ´l ) 落叶松水曲柳混交林生态条件的研究 q东北林业大学
学报 ouw kul }{ p tv q
龚 伟 o胡庭兴 o王景燕 o等 qussz1 川南天然常绿阔叶林人工更新后枯落物对土壤的影响 q林业科学 owvkzl }ttu p tut q
郭剑芬 o杨玉盛 o陈光水 o等 qussy1 森林凋落物分解研究进展 q林业科学 owu kwl }|y p |{ q
侯本栋 o马风云 o宋玉民 o等 qussy1 不同树种对土壤养分 !酶活性与微生物影响的研究 q江西农业大学学报 ou{ kxl }wvw p wv{ q
胡喜生 o洪 滔 o宋 萍 o等 qussz1 木荷天然林与人工林群落结构特征比较 q福建林业科技 ovw ktl }uw p uz q
李志安 o邹 碧 o丁永祯 o等 qussw1 森林凋落物分解重要影响因子及其研究进展 q生态学志 ouv kyl }zz p {v q
廖利平 o陈楚莹 o张家武 o等 qt||x1 杉木 !火力楠纯林及混交林细根周转的研究 q应用生态学报 oyktl }z p tt q
刘增文 o王乃江 o李雅素 o等 qussy1 森林生态系统稳定性的养分原理 q西北农林科技大学学报 ovw ktul }tu| p tvv q
梅 莉 qussw1 水曲柳细根空间分布和季节动态与土壤养分的关系 q东北林业大学硕士学位论文 ou{ p u| q
彭少麟 o刘 强 qussu1 森林凋落物动态及其对全球变暖的响应 q生态学报 ouu k|l }txvx p txwt q
宋 漳 o朱锦懋 qusss1 闽北常绿阔叶林土壤微生物学特性的研究 q福建林学院学报 ous kwl }vtz p vus q
唐佩凯 qt|{z1 水曲柳与落叶松最佳混交方式的探索 q林业科技 ost }t{ p us q
汪思龙 o廖利平 o邓仕坚 o等 qusss1 杉楠混交与人工杉木林自养机制的恢复 q应用生态学报 ottktl }vv p vy q
王庆成 o王春丽 o张国珍 qt||w q落叶松纯林与水曲柳落叶松混交林土壤理化性质分析 q东北林业大学学报 ouu kyl }uw p u| q
许新桥 qussy1 近自然林业理论概述 q世界林业研究 ot| ktl }ts p tv q
张鼎华 o叶章发 o王伯雄 qusst1/近自然林业0经营法在杉木人工幼林经营中的应用 q应用与环境生物学报 oz kvl }ut| p uuv q
yu 林 业 科 学 ww卷
张秀娟 o吴 楚 o梅 莉 o等 qussy1 水曲柳和落叶松人工林根系分解与养分释放 q应用生态学报 otz k{l }tvzt p tvzw q
张彦东 o沈有信 o白尚斌 o等 qusst1 混交条件下水曲柳落叶松根系的生长与分布 q林业科学 ovz kxl }t{ p us q
张彦东 o于兴君 o杨文化 qt||z1 水曲柳落叶松混交林土壤磷活化机理 q混交林研究 q北京 }中国林业出版社 otvy p tws q
周本智 o张守攻 o傅懋毅 qussz1 植物根系研究新技术 ¬±¬µ«¬½²·µ²±的起源 !发展和应用 q生态学杂志 ouy kul }uxv p uys q
…¨ µª…qusss1 ¬·¨µ§¨¦²°³²¶¬·¬²± ¤±§²µª¤±¬¦°¤·¨µ·∏µ±²√¨ µ¬± ±²µ·«¨µ±©²µ¨¶·¶²¬¯¶qƒ²µ¨¶·∞¦²¯²ª¼ ¤±§ ¤±¤ª¨ °¨ ±·otvv }tv p uu q
…¨ µª…qusst1 Œ±¬·¬¤¯ µ¤·¨¶¤±§ ¬¯°¬·√¤¯∏¨¶©²µ§¨¦²°³²¶¬·¬²± ²©≥¦²·¶³¬±¨ ¤±§‘²µº¤¼ ¶³µ∏¦¨ ±¨ §¨¯¨ ¬¯·¨µ}„ ¶¼±·«¨¶¬¶©²µ‘2©¨µ·¬¯¬½¨ §©²µ¨¶·¶·¤±§¶q≤¤± ƒ²µ
• ¶¨ovs }tuu p tvx q
…¬±®¯ ¼¨ ⁄oŠ¬¤µ§¬±¤ ≤ qt||{1 • «¼ §²·µ¨¨¶³¨¦¬¨¶¤©©¨¦·¶²¬¯¶‚׫¨ º¤µ³¤±§º²²©²©·µ¨ 2¨¶²¬¯¬±·¨µ¤¦·¬²±¶q…¬²ª¨¦«¨ °¬¶·µ¼owu }{| p tsy q
…²¨µ±¨ µ• qt|{w1 ƒ²¯¬¤µ±∏·µ¬¨±·§¼±¤°¬¦¶¤±§±∏·µ¬¨±·∏¶¨ ©¨©¬¦¬¨±·²©©²∏µ§¨¦¬§∏²∏¶·µ¨¨¶³¨¦¬¨¶¬± µ¨ ¤¯·¬²±·²¶¬·¨ ©¨µ·¬¯¬·¼q„³³¯ ∞¦²¯ out }tsu| p tsws q
≤«¨ ± ‹ o ‹¤µ°²±  ∞oŠµ¬©©¬·«¶• ° qusst1 ⁄¨ ¦²°³²¶¬·¬²±¤±§±¬·µ²ª¨ ±µ¨¯¨ ¤¶¨ ©µ²° §¨¦²°³²¶¬±ªº²²§¼µ²²·¶¬±¦²±¬©¨µ²∏¶©²µ¨¶·¶²©·«¨ °¤¦¬©¬¦‘²µ·«º ¶¨·q≤¤±
ƒ²µ• ¶¨ovt }uwy p uys q
≤²¯¤® „ ‹ o •²·«¨µ«¤° Œ ⁄o≤¤¯¬®²ª¯∏  qussv1 ≤²°¥¬±¬±ª−±¤·∏µ¤¯±¨ ¶¶¦²±¦¨³·¶. º¬·«¦¯²¶¨2·²2±¤·∏µ¨ ¶¬¯√¬¦∏¯·∏µ¨ qƒ²µ¶·º ≤¥¯ otuu }wut p wvt q
⁄²µ±¥∏¶«  ∞oŒ¶¨±«¤µ·×  o •¤¬¦« • qussu1 ±∏¤±·¬©¼¬±ª©¬±¨ µ²²·§¨¦²°³²¶¬·¬²±} „± ¤¯·¨µ±¤·¬√¨ ·²¥∏µ¬¨§ ¬¯·¨µ¥¤ª¶q∞¦²¯²ª¼o{v }u|{x p u||s q
ƒ¤± „2±¤±o≤«¨ ± ÷¬¤±ª2º ¬¨o¬«¬2°¬±qussy1 ∞©©¨¦·¶²©¬±·¨µ¦µ²³³¬±ª¶¼¶·¨°¶²©·µ¨ ¶¨º¬·«¶²¼¥¨¤± ²±¶²¬¯ ³«¼¶¬¦²¦«¨ °¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶¬±­∏√¨ ±¬¯¨ ³¯¤±·¤·¬²±¶q
²∏µ±¤¯ ²©ƒ²µ¨¶·µ¼ • ¶¨¨¤µ¦«otz kvl }uuy p uvs q
Š∏¶·¤©¶²± ƒ Š qt|wv1 ⁄¨ ¦²°³²¶¬·¬²± ²©·«¨ ¯¨ ¤√¨ ¶²©¶²°¨©²µ¨¶··µ¨ ¶¨∏±§¨µ©¬¨ §¯¦²±§¬·¬²±¶q°¯ ¤±·°«¼¶¬²¯ ot{ }zsw p zsz q
¬∏ • ≠ o²«± ∞ ⁄ ƒ²¬o ÷∏  ƒ qussu1 …¬²°¤¶¶¤±§±∏·µ¬¨±·¤¦¦∏°∏¯¤·¬²± ¬± °²±·¤±¨ √¨¨ µªµ¨ ±¨ ¥µ²¤§2¯ ¤¨√¨ §©²µ¨¶·k Λιτηοχαρπυσ ξψλο2χαρπυστψπεl ¬± „¬¯¤²
²∏±·¤¬±¶o≥• ≤«¬±¤qƒ²µ¨¶·∞¦²¯²ª¼ ¤±§ ¤±¤ª¨ °¨ ±·otx{ kvl }uuv p uvx q
¤·«¨ º  Ž¨ ·¯¼ qussy1 ׫¨ µ²¯¨²©¶³¨¦¬¨¶°¬¬·∏µ¨¶¬± ³¯¤±·¤·¬²±©²µ¨¶·µ¼qƒ²µ¨¶·∞¦²¯²ª¼ ¤±§ ¤±¤ª¨ °¨ ±·ouvv }t|x p usw q
²µµ¬¶²±ŒŽoƒ²¶·¨µ‘ • qusst1 ƒ¬©·¨ ±¨2¼¨ ¤µ¦«¤±ª¨ ¬±©²µ¨¶·©¯²²µ²µª¤±¬¦¤±§¨¯ °¨¨ ±·¦²±·¨±·¤±§¦¼¦¯¬±ª¤··«¨ ×∏µ®¨ ¼ ¤®¨ ¶ • ¤·¨µ¶«¨ §q∞¦²¶¼¶·¨°¶ow }xwx
p xxw q
≥¬¯√¨ µ • o ¬¼¤ • Žqusst1 Š¯ ²¥¤¯ ³¤·¨µ±¶¬±µ²²·§¨¦²°³²¶¬·¬²±}≤²°³¤µ¬¶²±¶²©¦¯¬°¤·¨ ¤±§ ¬¯·¨µ ∏´¤¯¬·¼ ©¨©¨¦·¶q’ ¦¨²¯²ª¬¤otu| }wsz p wt| q
• ¤±ª ±¬±ª2®∏¬t o • ¤±ª≥¬2¯ ²±ªo ⁄¨ ±ª≥«¬2­¬¤±qussx1 ≤²°³¤µ¤·¬√¨ ¶·∏§¼ ²± ¤¦·¬√¨ ¶²¬¯ ²µª¤±¬¦°¤·¨µ¬± ≤«¬±¨ ¶¨ ©¬µ³¯¤±·¤·¬²± ¤±§±¤·¬√¨¥µ²¤§2¯ ¤¨√ §¨©²µ¨¶·¬±
¶∏¥·µ²³¬¦¤¯ ≤«¬±¤q²∏µ±¤¯ ²©ƒ²µ¨¶·µ¼ • ¶¨¨¤µ¦«otyktl }uv p uy q
• ²µµ¨¯¯ • o ‹¤°³¶²± „ qt||z1׫¨ ¬±©¯∏¨ ±¦¨ ²©¶²°¨ ©²µ¨¶·²³¨µ¤·¬²±¶²±·«¨ ¶∏¶·¤¬±¤¥¯¨ °¤±¤ª¨ ° ±¨·²©©²µ¨¶·¶²¬¯¶qƒ²µ¨¶·µ¼ozs ktl }yt p {y q
«¤±ª ≠¤±2§²±ªqussu1 ׫¨ √¤µ¬¤·¬²±²©±∏·µ¬¨±·¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¬±·«¨ µ«¬½²¶³«¨µ¨ ²© ¤¯µ¦«¤±§¤¶«¬± °¬¬¨ §¤±§°²±²¦∏¯·∏µ¨ ¶·¤±§¶q²∏µ±¤¯ ²©ƒ²µ¨¶·µ¼ • ¶¨¨¤µ¦«o
tv kwl }uy| p uzu q
k责任编辑 王艳娜l
zu 第 tu期 王新宇等 }水曲柳落叶松人工林近自然化培育对林地土壤理化性质的影响