南岔林业局 黑龙江南岔 153100
摘要：本文采用提高落叶松人工纯林的抚育强度,不断调整群落结构,增加林地光照,诱导天然阔叶树种进入,从而形成针阔混交林的方法,逐步改善土壤动物和微生物的栖息繁衍环境,调节凋落物分解与林地积累的矛盾,达到维持地力平衡和提高林地生产力的目的。
关键词：落叶松人工林，林地，提高质量
前言
任何植物的生长都离不开一定的生长环境,环境影响植物的生长,反之,植物的生长也影响环境,即可以通过人为的措施来改变生长环境,落叶松人工林凋落物分解较慢,影响了系统内的养分循环,是导致土壤肥力下降的一个关键因素,这已成为国内外学者普遍关注的问题。如何提高落叶松凋落物的分解速率,增加养分归还量,维持落叶松人工林林地生产力,是生产上亟待解决的问题。
1.研究地区概况
本试验在东北林业大学帽儿山实验林场老山人工林试验站内进行。试验地位于阳坡的坡下部,平均海拔350m,地势平缓,坡度为7°。试验地土壤为典型暗棕壤。试验林分共分三种类型:(1)1977年营造的未经间伐的落叶松人工纯林,其郁闭度大,林下植被稀少,以下简称纯林Ⅰ ;(2)1967年营造的落叶松纯林,1978年进行过一次间伐,后有部分白桦和山杨混入,简称纯林Ⅱ ;(3)1967年营造的落叶松纯林,于1978年和1982年进行过两次间伐,混入大量的白桦,形成了落叶松白桦混交林。
2.研究方法
2.1 土壤微生物的测定
细菌用牛肉汁蛋白胨琼脂培养基平板混菌法培养;真菌用孟加拉红马氏丁琼脂培养基平板混菌法培养;放线菌用高氏1号琼脂作培养基培养。
2.2凋落物现存量测定
在固定标准地内采用样方法,设5个面积为0.40m× 0.25的样方,按未分解层、半分解层分层取样,分类烘干称重。在6月和8月两次对林地凋落物层取样,用其平均值估计林地凋落物的现存量。
2.3凋落物分解速率的测定
采用网袋法。将上一年落叶松人工纯林中的凋落物(枯叶、枯枝、皮和果等)按自然凋落混合状态收集起来,称取干重20g的凋落物,装入分解袋中。分解袋用尼龙纱网制成,网眼直径0.5mm,规格20cm×15cm。在落叶松纯林Ⅱ和落叶松白桦混交林中各放置30袋。分三组放置,每组放置10袋,袋间距为10～ 20cm。埋放时使之与腐殖质层接触,上覆凋落物。每月末取样一次,在80℃条件下烘干至恒重后称重计算失重率。
2.4凋落物营养元素含量的测定
测定N用靛酚兰比色法;P用钼蓝比色法;K、Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn用GGX─5型原子吸收分光光度计测定。
3.结果与分析
3.1林地凋落物养分归还量
林木种类、凋落物数量及化学组成直接影响到凋落物分解速度,同时也直接影响到土壤养分贮量及其有效性。因此,本文对林地凋落量与养分归还量进行了研究。混交林年凋落量为6543.0kg·hm- 2,比纯林Ⅰ提高41.0%。与纯林Ⅱ相比,凋落量略低。从凋落物组成上看,混交林中阔叶占总凋落量的26.8%,高于纯林Ⅱ ;而针叶占总凋落量的55.0%,低于纯林Ⅰ和纯林Ⅱ。混交林中凋落物组成上的这种变化,将对其分解速率和养分释放量产生较大的影响，混交林凋落物营养元素总含量(包括叶、枝、皮、阔叶和鸟粪等)也明显高于纯林。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆三种林型凋落物营养元素总含量混交林>纯林Ⅱ >纯林Ⅰ。可见,混交林凋落物含有丰富的营养元素,这对改善混交林林地的养分状况及林木自我施肥具有重要的意义。
3.2土壤微生物数量变化
混交林对微生物有良好的影响,主要表现在混交林中微生物总数、细菌和放线菌数量比落叶松纯林分别高68.96%、69.79%和53.01%,芽孢杆菌提高2倍,说明混交林中土壤有效养分释放能力增强,特别是氨化作用明显加强，有利于土壤铵态N的提高。相反,真菌数量减少20.82%,意味着混交林土壤有机质分解转化强烈,易形成软腐殖质。
3.3凋落物的分解
凋落物分解是森林生态系统物质循环的重要途径,对维持土壤肥力和提高森林生产力有极其重要的作用。混交林中由于林分结构的改善和阔叶树种的侵入,凋落物的组成和林地的温度、湿度、土壤动物和微生物区系也发生了变化。相同的落叶松凋落物在纯林和混交林中失重率有所不同。落叶松凋落物在混交林中比在纯林中分解快,第1年失重率高于纯林2.53%,第2年高于纯林12.11%。白桦凋落物比纯林中的落叶松凋落物失重率第1年高13.32%,第2年高266.74%;比混交林中的落叶松凋落物失重率第1年高3.34%,第2年高42.7%。按凋落物失重率和年凋落量计算出当年凋落物分解量,纯林Ⅰ、纯林Ⅱ和混交林分别为1216.01、1729.41和1901.18kg·hm- 2。表明混交林能够加快落叶松凋落物的分解,同时凭借阔叶树凋落物分解速度快的特点,增加了林地营养元素释放量,促进土壤养分的矿化,从而提高了落叶松人工林的林地质量。
3.4土壤理化性质
土壤物理性质是衡量林地质量的一个重要指标,对土壤的蓄水保肥能力以及林木对土壤养分的吸收和利用有重要影响。0～ 60cm土壤总孔隙度、饱和含水量、毛管持水量和田间持水量的平均值分别提高3.7%、14.8%、25.3%和32.6%,容重平均下降1.9%。混交林土壤的平均饱和含水量、平均毛管持水量和平均田间持水量、平均毛管孔隙度和平均总孔隙度都比纯林Ⅱ相应的各项指标偏高,分别高出8.25%、12.28%、8.23%、17.88%和14.87%,平均容重降低了0.16%。表明混交林的土壤通气性能和蓄水能力优越于纯林Ⅱ ,纯林Ⅱ优越于纯林Ⅰ。这与抚育间伐后林内环境条件和凋落物组分的改善、土壤微生物活动的增强、凋落物分解的加快以及腐殖质形成密不可分。不同林分土壤化学性质不同,纯林Ⅱ 0～20cm土层有机质、全N、全P2O5和水解N比纯林Ⅰ分别提高179.9%、178.4%、75.4%和38.5%,有效P下降54.2%; 0～ 60cm土层上述各项指标的平均值分别提高108.5%、90.1%、5.7%和4.7%,有效P平均下降60.0%。说明经抚育间伐的落叶松人工纯林的林地质量得到了不同程度的改善。混交林除各土层有效P和土壤表层(0～ 20cm)的有机质、全N、全P2O5含量低于纯林Ⅱ外,其余土层的有机质,全N、全P2O5以及各层次水解氮的含量都高于纯林Ⅱ。有机质高出98.1%～ 151.0%,全N高出35.3%～ 56.0%,全P2O5高出4.6%～153.7%,水解N高出9.1%～ 150.3%。各层次土壤pH值混交林都高于纯林Ⅱ ,平均高出0.09个单位。综上所述,混交林林地质量优越于纯林Ⅱ ,未经抚育间伐的纯林Ⅰ林地质量最差。进一步说明了经过抚育间伐形成的混交林在0～ 60cm土层范围内不同程度地提高了主要营养物质的含量,改善了土壤的化学性质,为促进林分生长和提高土壤肥力奠定了基础。
4.结论
落叶松人工纯林通过抚育间伐人工诱导阔叶树种进入后形成的针阔混交林,年凋落量增加,凋落物组成发生变化,土壤微生物数量和活性得到提高,加速了凋落物分解和养分释放量,缓解了林地凋落物积累与分解的矛盾,形成了良性的循环系统。其次，混交林改善了土壤理化性质,使土壤容重减少,使饱和持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度和总孔隙度得到提高。在0～ 60cm土层范围内,有机质、全N、全P和水解氮等林木生长发育所需要的主要营养物质的含量得到不同程度的提高,pH值有所增加,土壤酸度得到改善。因此,必将促进落叶松人工林的生长。
参考文献
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[2]邓送求，闫家锋，关庆伟，等．基于聚类分析的风景林立地类型划分[J].南京林业大学学报: 自然科学版，2009，33( 3) : 73 －77．
论文作者:吕福胜
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/10/20
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