摘要：為研究遼東山區(qū)3種典型農(nóng)田防護林凋落葉和根系分解對土壤速效養(yǎng)分的影響規(guī)律，本研究通過野外調(diào)查采樣以及室內(nèi)混合分解實驗分析紅松、板栗、榛子凋落物對土壤養(yǎng)分的影響。結果表明，紅松凋落物分解對土壤速效磷含量有降低作用，榛子林地土壤速效磷受根系分解影響無明顯變化，其他速效養(yǎng)分在分解作用下都有不同程度的提高。3種防護林凋落葉和根系分解影響程度存在一定差異。研究結果可為農(nóng)林復合樹種選擇提供一定的科學依據(jù)。

關鍵詞：農(nóng)田防護林;凋落物分解;土壤速效養(yǎng)分

中圖分類號： S152 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI編號： ? ?10.14025/j.cnki.jlny.2015.18.030

為改善我國東北地區(qū)生態(tài)環(huán)境，東北地區(qū)建立了大量農(nóng)田防護林。遼寧省人工農(nóng)田防護林在保持水土、涵養(yǎng)水源和抵御自然災害方面發(fā)揮了重要作用[1]。但是，已存的防護體系并非發(fā)展良好，其中一些林分在多年連續(xù)生長后，出現(xiàn)地力衰退、土壤退化和生長更新困難等問題[2]。針對造成這一現(xiàn)象的原因，國內(nèi)外學者從不同角度進行了研究[3]。凋落葉分解通過推動整個生態(tài)過程對土壤理化性質(zhì)起非常重要作用[4-6]，凋落葉作為養(yǎng)分的基本載體，分解后對土壤釋放養(yǎng)分。國外專家研究得出根系分解對土壤有機C和速效N的貢獻在某些林分中超過凋落葉的作用[4]。本文選取遼東地區(qū)典型的人工防護林為研究對象，采集林地土壤以及凋落葉和根系進行室內(nèi)培養(yǎng)，繼而測定土壤速效養(yǎng)分含量。結果主要用來分析農(nóng)田防護林凋落葉和根系分解對土壤速效養(yǎng)分的影響，為農(nóng)林復合樹種選擇提供一定的科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

研究地位于遼寧省丹東市寬甸滿族自治縣。寬甸縣地處長白山脈與千山山脈過渡地帶、遼東斷塊山地丘陵區(qū)。山地丘陵約占總面積的85%。氣候為溫帶大陸性氣候，寬甸境內(nèi)系東北暴雨中心區(qū)，最多年降雨量達1815毫米，最少年降雨量659.5毫米，年降水日數(shù)113.6日，無霜期129天。林地面積741萬畝，活立木蓄積量2445萬立方米，森林覆蓋率78%。

1.2 野外調(diào)查與樣品采集

于秋季旺盛生長的末期，針對3種常見防護林紅松、板栗、榛子選擇具有典型代表性的立地條件，每個樹種分別建立3米×3米的3塊標準地，調(diào)查防護林的立地因子（坡向、坡度等）、生長因子（林分平均密度、樹齡、株高、胸徑等）。

土樣采集：在標準地內(nèi)，均勻設置5個0.5米×0.5米大小的小樣方，清理枯枝落葉層（包括半分解層）后收集每個樣方0～10 厘米層土壤，然后將5個樣方的土壤充分混合后取一定量裝袋帶回室內(nèi)。將除去葉子、根系、石塊等雜物后的鮮土過孔徑5毫米的土壤篩，以備培養(yǎng)試驗用。

凋落葉以及根系采集方法：在秋季樹葉凋落后，采集不同林地完整且未分解當年凋落葉（人工進入林分采集）;使用挖掘法采集根系，在林地中挖掘樹木尚未分解死亡根系（直徑<0.2厘米）樣品。所有植物樣品經(jīng)漂洗干凈后風干以備培養(yǎng)實驗用。

1.3 室內(nèi)凋落物與土壤混合培養(yǎng)試驗

將風干的凋落葉和根系放入烘箱，在60℃下烘干，殺青。取出后，用剪刀將葉子和根系剪成0.2厘米×0.2厘米碎片。將各自凋落葉和根系碎片稱取3克裝入網(wǎng)眼直徑為0.4毫米、大小為10厘米×10厘米的尼龍袋子中，每種類型稱取5份。稱取準備好的1公斤土壤放入玻璃培養(yǎng)缽中。將5個袋子都埋入裝有土壤的培養(yǎng)缽中。同時設置不加任何凋落物的培養(yǎng)缽土壤作為對照（CK）。培養(yǎng)缽上留有通氣口，在常溫下培養(yǎng)，每隔3～5天根據(jù)失水情況用噴壺補充水分，始終保持土壤濕度恒定，連續(xù)培養(yǎng)380天終止試驗。

1.4 土壤速效養(yǎng)分含量測定

培養(yǎng)結束后，將尼龍袋取出，測量土壤速效養(yǎng)分含量。速效氮采用擴散法測定，速效磷采用NaHCO3浸提鉬蘭比色法測定，速效鉀采用醋酸銨浸提火焰光度法測定。測定均采用3次重復（誤差不超過5%）的平均值。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

初步的數(shù)據(jù)整理采用Excel軟件完成，用單因素方差分析和最小顯著差異法（顯著性水平設定為α=0.05）進行不同處理土壤性質(zhì)之間的顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 典型防護林凋落葉分解對土壤速效養(yǎng)分的影響

紅松、板栗、榛子各自凋落葉分解對土壤速效養(yǎng)分的影響結果見表1。

表1典型防護林凋落葉分解對土壤速效養(yǎng)分的影響

從表1可以看出，除紅松防護林地土壤速效磷受凋落葉分解影響有25.99%的降低外，其他速效養(yǎng)分指標有11.40%～242.50%的提高。其中：紅松防護林地土壤受凋落葉分解作用影響速效氮和速效鉀分別提高了80.10%和113.88%;板栗防護林速效氮和速效磷分別提高了27.69%和19.57%，速效鉀提高量最大，提高了大約2.5倍;榛子防護林土壤在凋落葉分解作用下，速效養(yǎng)分提高率較為均勻，分別為45.81%、11.40%和67.98%。

2.2 典型防護林根系分解對土壤速效養(yǎng)分的影響

紅松、板栗、榛子各自根系分解對土壤速效養(yǎng)分的影響結果見表2。

表2典型防護林根系分解對土壤速效養(yǎng)分的影響

從表2可以看出，除紅松防護林地土壤速效磷受根系分解影響有16.08%的降低以及受根系分解影響榛子林地土壤速效磷無明顯變化外，其他速效養(yǎng)分指標有不同程度的提高。其中：紅松防護林地土壤受根系分解作用影響速效氮和速效鉀分別提高了116.13%和35.64%;板栗防護林速效氮和速效磷分別提高了10.07%和36.55%，速效鉀提高量最大，提高了大約1.7倍;榛子防護林土壤在根系分解作用下，速效氮、鉀提高率分別為39.53%、50.92%。

2.3 典型防護林凋落葉和根系分解對土壤速效養(yǎng)分影響比較

典型防護林凋落葉和根系分解對土壤速效養(yǎng)分影響比較見表3。

表3 典型防護林凋落葉和根系分解對土壤速效養(yǎng)分影響比較

注：+表示凋落葉影響作用大于根系，-表示凋落葉影響小于根系

從表3 可以看出，紅松防護林土壤凋落葉對速效磷的影響大于根系，對速效氮和速效鉀的影響小于根系;榛子防護林凋落葉分解對土壤速效氮和速效鉀影響大于根系，對速效磷影響小于根系;板栗防護林凋落葉分解對土壤速效養(yǎng)分影響都大于根系。

3 結論與討論

本研究通過野外調(diào)查采樣以及室內(nèi)混合分解實驗分析紅松、板栗、榛子凋落物對土壤速效養(yǎng)分的影響。結果表明紅松凋落物分解對土壤速效磷含量有降低作用以及榛子林地土壤速效磷含量受根系分解影響無明顯變化外，其他速效養(yǎng)分在分解作用下都有不同程度的提高。3種防護林凋落葉和根系分解影響程度存在一定差異。從結果可以看出，紅松林地凋落物分解對土壤速效磷含量有降低作用，在選擇農(nóng)林復合樹種時應該盡量避免選擇此物種。板栗凋落物分解對土壤速效養(yǎng)分的提高率最大，在選擇防護林樹種時可優(yōu)先考慮。

參考文獻

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作者簡介：榮立利，本科學歷，寬甸縣硼海鎮(zhèn)林業(yè)工作站，助理工程師，研究方向：林業(yè)經(jīng)營。