营林措施对林地土壤理化性质的影响分析

营林措施对林地土壤理化性质的影响分析

林志锋

肇庆市国有葵垌林场  广东 肇庆 526000

摘要：本文以广东省某市某国有林场的桉树为研究对象，分析低碳、不同间伐、择伐+套种等营林措施对林地土壤理化性质的影响。结果显示：低碳型营林措施，土壤容重方面几乎与清理前林地的指标持平，比起传统的营林措施，具备明显的保水、保肥、维系土壤结构的优势；不同间伐强度的处理，会显著影响到林木的物理和化学性质以及相应的养分；择伐＋套种营林模式更有利于改善土壤物理性质，大幅度提升土壤的有机质、速效磷、水解性氮的、速效钾的含量。可见，不同营林措施对林地土壤理化性质的影响显著。

关键词：营林措施；土壤；理化性质；影响

引言

在森林的生态系统中，土壤是基础而核心的部分，为林木的发育、繁殖、生长营造了必不可少的环境，同时提供林木需要的水分、微生物、矿质生长元素等。而人工林的营林措施对林地的土壤理化性质会产生巨大的影响，比如炼山、 开垦、间伐、套种、施肥等，都在不同层面、不同程度地影响着林地的土壤性质。因此，将科学的造林方式与传统型造林方式产生的效果进行对比，更有助于定位、观测、研究这些措施对土壤理化学性质的影响，为推广新型、科学的营林方式，实现人工林可持续经营提供详实、可靠的理论依据。

一、材料与方法

（一）试验地概况

该研究区位于广东省某市的某国有林场，该区域气候类型属于亚热带季风，具备充足的日照和充沛的降水，以及分明的干湿季节，降雨时间最长的是夏天，年平均降水量达到1400mm，年平均气温接近22℃；达到80%的相对湿度；赤红壤是该区域的主要土壤类型，土层厚度皆超过1m,具备极其丰富的地表植被，包括马鞭草科、芸香科、五加科、大戟科、樟科、碗蕨科、桑科等植物。

（二）试验设计

低碳型营林措施整地前不炼山，覆盖带可利用人工将林地上的植物伐倒；同时设置传统营林模式处理；2019年9月，在桉树人工林实施抚育间伐，间伐强度设计为三类，即LT：15%的弱度间伐、MT：35%的中度间伐、HT：50%的强度间伐，同时设置未间伐CK作为对照，间伐后要对每种处理随机进行三个样地的布设，每个样地规格为20m×20m)，每个样地不能低于20m的距离，将处理内的系统误差消除掉；要适当清理间伐后的砍伐剩余物，块状整地后进行优质树种的套种。

（三）数据处理

该研究利用SPSS 23.0和Excel2007软件统计、分析、处理试验数据，以实施林地土壤理化性质的单因素分析[1]。

二、结果与分析

（一)低碳营林措施的影响分析

1.对林地土壤容重的影响

林地的土壤结构完全可以通过土壤容重反映出来，通常板结的土壤都是容重大，空隙度小；相反，大孔隙度就表现为小容重，土壤就越发疏松透气。通过对比低碳型营林措施与传统型营林措施清理林地前到10年生幼林不同年度的土壤容重平均值，如表1所示，可以看出，低碳型营林措施，从清理林地前到10年生幼林阶段，未曾进行炼山和抚育，只是实施了局部的穴肯整地，既没有改变土壤结构，也没有改变土壤的容重，始终维持在林地清理前的1.25 g·cm-3左右的平衡水平。而传统营林措施，因为炼山板结了林地的土壤，明显下降了孔隙度，同时上升了土壤的容重，从1.27g·cm-3快速上升到1.57g·cm-3， 加之四年间的林分锄抚和刀抚，使土壤容重降低到1.13g·cm-3，明显低于1.28g·cm-3的低碳型营林模式水平； 5-10年生的林分时，不再采取人为营林措施，土壤容重便能够恢复到林地清理前的状态。由此可见，炼山会导致林地土壤理化性能的破坏，而抚育看也明显提升土壤的理化性能。

表1不同营林方式林地土壤容重年变化

2.对林地土壤水分含率的影响

试验显示，土壤涵养水源的关键指标可以通过土壤含水率体现出来，物理性能好的土壤含水率就越高，就更有利于微生物的生息和植物的生长。通过对比两种营林措施对林地土壤含水率平均值，如图1所示，可以看出，在土壤含水率基数上，两种营林措施数据一致，因为低碳型营林模式不进行炼山打穴，当年的造林含水率下降了5.2%，而采取了炼山打穴造林的传统型营林措施，当年造林土壤含水率下降了21%左右，下降幅度高于低碳营林型；造林后的前四年，进行抚育的传统型营林措施，表现很低的土壤含水量，比低碳型营林措施少了16.8%；而5-10年的林分时，两种营林措施都未曾进行人为干涉，林地的土壤含水率便恢复到林地清理前的状态。由此不难看出，土壤的含水率会因为炼山和抚育而降低，严重影响林地的保水能力[2]。

图1不同营林模式林地土壤含水率

（二）不同间伐强度的影响分析

1 不同间伐强度下林地土壤物理性质分析

试验数据显示，在不同间伐强度下，不断增加的土层深度会逐渐升高林地的土壤容重，HT处理下，0～20cm土壤容重最高为1.47g/cm

3，20～40cm土壤容重最高为1.57g/cm3，而MT、LT处理下的林地土壤容重都明显低于CK处理，差距为9.07-27.89%之间；而随着土层深度的增加，会显著降低质量含水率、非毛管孔隙度、毛管持水量、毛管孔隙度、总孔隙度、田间持水量等，其中HT处理不同土层有明显的差异，而CK处理不同土层没有明显差异。在本试验的四个间伐处理中，不管是20～40cm还是0～20cm土层，除土壤容重外，LT、MT处理下土壤的物理性质都比CK处理高，其中最高的处理为MT处理，HT处理中只有非毛管空隙度超过CK。

2.不同间伐强度下林地土壤化学性质分析

试验数据显示，不同间伐强度下，不断增加土层的深度会有效降低土壤有机质、速效钾、全氮、有效磷、全磷、硝态磷、全钾、铵态氮等的含量，却逐渐升高了PH值，在0-20cm的土层中，会随着间伐强度的增大，土壤中的PH值和速效钾、有机质、有效磷、全氮、硝态磷、全磷、铵态氮会表现先升高后减少的态势，在有机质含量方面，LT处理比CK提高了4.15%，MT比OK提高了115.5%，比起CK，间伐后显著提升了PH值和全氮、速效钾、全磷、有效磷、全钾、硝态氮、铵态氮的含量，全氮含量提升了2.1%-131.86%，速效钾含量提升了49.02-115.16%，全磷含量提升了7.48-53.04%，有效磷含量提升了17.26-23.14%，全钾含量提升了57.96-106.85%，硝态氮含量提升了8.20-35.87%，铵态氮含量提升了5.16-28.69%，除硝态氮之外，其他指标MT处理的提升幅度最高，20-40cm土层林地土壤的各项化学指标表现为先提升后减少的态势，其中在铵态氮含量上，LT、MT处理分别比CK处理提高了16.51%和7.88%，其他各项指标依次为 MT＞LT＞HT＞CK[3]。

（三）择伐+套种的影响分析

1.对林分土壤物理性质的影响

择伐＋套种处理中，40-60cm土层与20-40cm土层相比，土壤容重提高了2.41%，与0-20cm相比，提升了19.63%，总孔隙度分别降低了14.06-19.36%，毛管孔隙度分别降低了17.52-17.68%。分析比较不同的营林措施，择伐＋套种处理都能够让土壤容重降低，让土壤的孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度显著提高。其中，该处理模式在土壤容重方面，0-20cm土层降低了21.63%，20-40cm土层降低了9.01%，40-60cm土层降低了9.63%，在总孔隙度方面，三个土层分别提高了12.51%、12.83%、0.89%，毛管孔隙度方面分别提升了11.52%、11.49%、12.38%，非毛管孔隙度方面分别提高了7.20%、3.88%11.45%。比较土壤物理性质改良效果，择伐＋套种＞择伐＞对照。

2.林土壤化学性质的影响

试验数据显示，不同土层土壤养分含量的差异，土壤有机质、速效钾、水解氮、速效磷的含量会随着增加土层深度而下降。其中，择伐＋套种处理中，0-20cm土壤有机质比20-40cm土层提高了27.36%，比40-60cm土层提高了44.61%。分析相同土层不同处理下养分含量的差异，择伐＋套种处理的土壤有机质、速效磷、水解氮、含量要超过对照处理[4]。

三、结论与讨论

1.低碳型营林措施可以维持稳定的土壤结构，完全可以保持林地清理前的土壤容重水平，土壤含水率下降5.4%；而传统的营林措施，因为土壤板结，含水率下降21%，土壤容重增加22%；该模式更有助于土壤的保肥，造林的当年，有机质的含量下降了17%，而传统措施下降31%，对有机质流失最严重的影响因素是炼山和抚育。

2.合理的间伐强度会显著影响林地土壤理化性质，可以大幅度提升土壤的养分、空隙度、有机质、PH值以及持水量，有效降低土壤容重，试验结果显示，随着间伐强度的增加，土壤质量会先上升而后降低，中度间伐可以实现最高的土壤质量，能够最有效地改善土壤质量。

3.在森林的林分生长过程中，与其他树种套种，因为降低了土壤的养分，让林木的生长高度得以限制，优化了土壤的理化指标。

参考文献

[1]张虹，于姣妲，李海洋,等. 不同栽植代数杉木人工林土壤磷素特征研究[J]. 林业科学研究，2021,34(1):10-18.

[2]晏姝，王润辉，邓厚银，等. 南岭山区杉木大径材成材影响因子研究[J]. 华南农业大学学报，2021,42(2):80-89.

[3]黄磊，王港，杨冰，朱亚艳，等. 杉木大径材成材与地形、土壤养分的关系[J]. 福建农林大学学报（自然科学版)，2021,50(5):619-623.

[4]张金钰，邱新彩，刘欣，等．间伐对塞罕坝华北落叶松人工林土壤酶活性的影响[J]．应用与环境生物学报，2022,28(2):300-307.