王慶紅

遼東榿木林齡與土壤肥力關(guān)系研究

王慶紅

（大連市普蘭店區(qū)林業(yè)技術(shù)推廣中心，遼寧大連116200）

遼東榿木不同年份的造林地采用隨機(jī)抽樣的方法，采集土樣進(jìn)行土壤養(yǎng)分狀況分析，結(jié)果表明：同齡遼東榿木樹根范圍內(nèi)的土壤養(yǎng)分比樹根范圍外的養(yǎng)分高；隨樹齡增加，枯落物厚度、土層厚度和土壤養(yǎng)分有提高的趨勢?？梢姡|東榿木提高地力的作用明顯。

遼東榿木；林齡；土壤肥力；狀況關(guān)系

遼東榿木（Alnus sibirica Fisch.ex Turcz），又名：色赤楊、山赤楊、水冬瓜，系樺木科榿木屬喬木樹種，在遼東丘陵區(qū)河流溪谷和河邊低灘沖積地有較多的分布，因枝葉生長繁茂，凋落物輸入量較大，根系發(fā)達(dá)，且有龐大根瘤菌，固氮能力和抗風(fēng)阻燃能力均很強(qiáng)，常作為固持水土和防火阻燃樹種。嫩枝和樹葉因含有較多碳水化合物和蛋白質(zhì)可作為家畜的飼料。因此，遼東榿木在水源涵養(yǎng)林和生物質(zhì)能源利用方面均有較好的發(fā)展利用前景。

許多學(xué)者對榿木屬植物進(jìn)行了根瘤菌超微結(jié)構(gòu)分析［1］、根瘤內(nèi)生菌根菌的分離培養(yǎng)、根瘤菌的固氮能力、造林技術(shù)等［2］進(jìn)行了研究，而遼東榿木林齡與土壤肥力狀況關(guān)系資料卻較少，本研究通過榿木樹冠垂直投影下的根系土壤和根系外的試驗(yàn)分析，研究遼東榿木的肥地能力，為營造生態(tài)林和水源涵養(yǎng)林提供樹種篩選的依據(jù)。不同林齡遼東榿木林分內(nèi)取樣，測定枯落物層厚度。在樣地內(nèi)隨機(jī)用取樣框40cm×40cm圍定取樣范圍，把取樣框內(nèi)的枯枝落葉裝入聚乙烯樣品袋；在典型的樣地內(nèi)挖取土壤剖面，觀察土層厚度和根系分布情況。用取土鉆挖取根系范圍內(nèi)和根系范圍外的土樣。每個(gè)土樣在樹冠垂直投影處呈圓形均勻分布挖取5個(gè)樣點(diǎn)，土樣在現(xiàn)地經(jīng)四分法混勻縮分成1kg土樣帶回試驗(yàn)室供測試分析用。土樣在陰涼通風(fēng)處風(fēng)干，經(jīng)挑出樹根和雜物后分別通過60目和18目分樣篩，統(tǒng)一編號(hào)后裝入牛皮紙袋備用?？萋湮镏煤嫦鋬?nèi)在75℃條件下烘至恒質(zhì)量。

化驗(yàn)分析方法［3］采用中科院南京土壤研究所編著的土壤理化分析方法。土壤速效氮采用堿解擴(kuò)散法，速效磷采用雙酸浸提法，速效鉀采用1mol中性乙酸銨浸提火焰光度法，有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀法。

1 試驗(yàn)材料和方法

2 結(jié)果與分析

試驗(yàn)地選在大連普蘭店區(qū)雙塔鎮(zhèn)，7月上旬在

2.1 遼東榿木不同林齡的土層厚度、枯落物厚度和土壤化學(xué)性質(zhì)

2.1.1 遼東榿木林齡與土層、枯落物厚度的關(guān)系

由表1遼東榿木林齡與土層厚度與枯落物厚度的關(guān)系結(jié)果看出，枯落物厚度是隨著遼東榿木林齡的增加而增加，由5齡林的1.2cm，增加至30齡林的3.6cm。林齡的增加枯落物的凋落量也在增加，由于遼東榿木枝杈的灰分很大，降解速度較慢，留在地表的枯落物較厚，而大量的樹葉降解速度較快?？偼翆雍虯層的厚度也是隨著林齡的增加而增加，遼東榿木根系很發(fā)達(dá)，固土能力很強(qiáng)，減少了水土流失的速度，增加了土壤的積累水平。總土層厚度由5齡林的32.6cm增加至30齡林的56.4cm；A層土層厚度由5齡林的12.6cm增至30齡林36.4 cm，枯落物總量除了20齡林出現(xiàn)較小幅度的降低以外，基本也是隨著林齡的提高，枯落物總量得到提高。從數(shù)據(jù)看枯落物層的厚度、總土層和A層厚度有一定的相關(guān)性，即隨著枯落層的提高，土層厚度相應(yīng)增加?？萋湮锼胶屯翆雍穸鹊母叩头从吵鲞|東榿木的固持土壤和涵養(yǎng)水源的能力強(qiáng)弱。

表1 遼東榿木林齡與土層厚度與枯落物厚度的關(guān)系

2.1.2 遼東榿木不同林齡土壤有機(jī)質(zhì)在根系范圍內(nèi)外含量變化分析 由表2土壤有機(jī)質(zhì)在遼東榿木冠下垂直投影面積根系內(nèi)和根系外的分布范圍含量變化測定結(jié)果看出，遼東榿木的5～20齡林的土壤有機(jī)質(zhì)在樹冠垂直投影下的根系范圍內(nèi)是增加的，在20～30齡林是下降的。5～20a齡林的根系范圍內(nèi)的土壤有機(jī)質(zhì)會(huì)出現(xiàn)有規(guī)律的由低至高的變化節(jié)奏，由47.5g·kg－1上升到68.2g·kg－1。這可能與生長速度有關(guān)，我們在先期研究解析木分析中看出，5～20a生長速度最快?？萋湮镙斎朐蕉?，土壤有機(jī)質(zhì)貯藏水平也越高。

表2 遼東榿木不同林齡土壤有機(jī)質(zhì)含量變化情況

但當(dāng)樹齡超過20a以后，土壤有機(jī)質(zhì)貯藏水平由20a的68.2g·kg－1下降到30a的59.6g· kg－1，出現(xiàn)下降趨勢。但30a的59.6g·kg－1比15a土壤有機(jī)質(zhì)58.4g·kg－1還稍有升高的趨勢。依樹冠下垂直投影的根系為界，定義為根系范圍內(nèi)，除了30齡以外，則土壤有機(jī)質(zhì)是隨樹齡增加而提高。而對照根系范圍外的土壤有機(jī)質(zhì)的變化呈由高到低的變化，即沒有隨樹齡增高，土壤有機(jī)質(zhì)而增高的變化趨勢。這一點(diǎn)可以說明遼東榿木樹種具有一定的培肥地力作用。

2.1.3 遼東榿木不同林齡土壤全氮在根系范圍內(nèi)外含量變化分析 由表3分析結(jié)果看出，土壤全氮水平也是在5齡林和20齡林根系范圍內(nèi)得到了明顯提高，由5齡林的全氮2.45g·kg－1提高到20齡林的全氮3.41g·kg－1，而20～30a林區(qū)間土壤全氮稍有下降，由3.41g·kg－1下降到3.05g· kg－1，30a林的土壤全氮3.05g·kg－1比5a的2.45g·kg－1和15a的2.86g·kg－1呈上升的變化趨勢。而對照5～30a遼東榿木根系范圍外的全氮水平在1.53～1.16g·kg－1區(qū)間變化，沒有直線上升變化的趨勢。

表3 遼東榿木不同林齡土壤全氮在根系范圍內(nèi)外的變化情況

由此可以看出，根系范圍內(nèi)的土壤全氮與樹齡大小有一定的相關(guān)性，即在樹齡5～20齡內(nèi)，樹齡與根系范圍內(nèi)全氮呈正相關(guān)。說明遼東榿木樹種在一定的樹齡內(nèi)能夠提高土壤全氮的貯藏水平，其變化趨勢與上述土壤有機(jī)質(zhì)一致。

2.1.4 遼東榿木不同林齡土壤速效氮在根系范圍內(nèi)外含量變化分析 由表4可以看出遼東榿木根系范圍內(nèi)外的土壤速效氮的變化情況。土壤速效氮是說明土壤提供可利用氮的水平，速效氮的含量高低直接影響著土壤肥力水平狀況。根系范圍內(nèi)的速效氮的變化趨勢與上述的土壤全氮試驗(yàn)結(jié)果一致，即根系范圍內(nèi)的土壤速效氮明顯高于根系范圍外的土壤速效氮。這一結(jié)果除了能說明在一定范圍內(nèi)遼東榿木速效養(yǎng)分含量是隨著樹齡的提高而提高之外，還說明樹體土壤中收入的速效氮大于樹體從土壤中支出速效氮。這可能與遼東榿木根系含有大量固氮菌，固定空間游離氮素有關(guān)。因此自肥的作用較為顯著。

表4 遼東榿木不同林齡土壤速效氮在根系范圍內(nèi)外的變化情況

2.1.5 遼東榿木不同林齡土壤速效磷在根系范圍內(nèi)外的變化情況 由表5看出，土壤速效磷在不同遼東榿木林齡間的變化規(guī)律性不強(qiáng)，含量水平不是隨著的林齡的提高而提高，總體變化幅度在42.46mg·kg－1至54.04mg·kg－1區(qū)間變化，而根系范圍外在31.84mg·kg－1至47.52mg·kg－1區(qū)間變化，但總體上根系范圍內(nèi)的土壤速效磷大于根系外的土壤速效磷，從某種程度上，較之對照根系外土壤速效磷的含量高，遼東榿木在根系范圍內(nèi)能夠提高速效磷的養(yǎng)分貯存水平。但不隨著年齡增加呈直線關(guān)系增加，即根系內(nèi)和根系外土壤速效磷的變化沒有明顯規(guī)律。

表5 遼東榿木不同林齡土壤速效磷在根系范圍內(nèi)外的變化情況分析

2.1.6 遼東榿木不同林齡土壤速效鉀在根系范圍內(nèi)外的變化情況分析 由表5看出，土壤速效鉀在根系范圍內(nèi)不同林齡的養(yǎng)分變化沒有較明顯的差異，與對照根系范圍外相比，雖然尚有一定的提高，但變化幅度不大。因此土壤速效鉀含量在根系內(nèi)和根系外的變化規(guī)律不明顯，這可能是因?yàn)橥寥浪傩р浭芡寥纼?nèi)的水分運(yùn)動(dòng)影響較大，礦化速度較快，積累的速度較弱有關(guān)。

表5 遼東榿木不同林齡土壤速效鉀在根系范圍內(nèi)外的變化情況

3 結(jié)論與討論

遼東榿木樹種能固持土壤，增加土層厚度，提高枯落物貯藏水平，改善土壤化學(xué)養(yǎng)分狀況?？傮w看出，隨著遼東榿木的林齡增加，枯落物貯藏水平有所提高，土層厚度得到相應(yīng)的增加，養(yǎng)分的積累水平與對照相比得到明顯提高，這充分說明遼東榿木的較大枝葉量枯落物，能固歸到土壤中，增加了土壤有機(jī)質(zhì)和化學(xué)養(yǎng)分的含量，肥地的作用是極其顯著的。但為充分利用遼東榿木樹種特性，建議在造林綠化中，要根據(jù)立地條件的不同，利用好這個(gè)優(yōu)良固氮肥地樹種。

遼東榿木多數(shù)分布在河谷兩翼，在低濕的河灘地生長良好，但對鹽堿的耐性不強(qiáng)，所以應(yīng)該把遼東榿木營造在土壤含鹽堿量較低，土壤含水量較高的沖積沙壤土或壤土林地上，為建設(shè)防護(hù)林和水源涵養(yǎng)林發(fā)揮遼東榿木樹種的優(yōu)良特性。

［1］蔡宏明.榿木生長適應(yīng)性及其對土壤肥力影響的研究［J］.華東森林經(jīng)理，1997（3）：49－52

［2］黃守成，李珍春.榿木豐產(chǎn)栽培效益分析［J］.湖北林業(yè)科技，2004（2）：28－29

［3］李蘇梅，龍春林，刀志靈.傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中榿木改良土壤效應(yīng)研究綜述［J］.植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，30（5）：878－886

［4］中國科學(xué)院南京土壤研究所.土壤理化分析［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1978

Relationship Between Stand Age of Alnus sibirica and its Soil Fertility

Wang Qinghong
（Forestry Technology Promotion Center，Pulandian District，Dalian City，Dalian116200，China）

The soil nutrient status was analyzed by using random sampling method in afforestation land of Alnus sibiricaat different years.Result shows that the soil nutrient content in the roots of alder trees is higher than that in the roots.There are also trends that increase with age，litter thickness，soil thickness and soil nutrients are increasing.It indicates that Alnus sibirica has a significant effect of increasing soil fertility.

Alnus sibirica；forest age；soil fertility；conditional relationship

S158

A

10.13601／j.issn.1005－5215.2017.07.015

2017－04－13

王慶紅（1969－），遼寧大連人，大學(xué)，高級工程師，從事林業(yè)管理工作.