不同针阔叶树种林地土壤养分含量的变化

不同针阔叶树种林地土壤养分含量的变化

为了满足人类对木材、生态和生态安全的需求，人工造林的发展非常迅速。然而,人工林作为一种人为强度干扰的人工生态系统,其物质循环过程和林分结构都与天然林有着明显的区别,尤其在维持系统平衡状态方面人工林系统更容易受到干扰1研究总结研究地位于内蒙古呼和浩特市内蒙古林科院树木园,总面积20hm2不同树种人工林缘效应的确定根据树木园内各树种的空间分布状况,并避开林缘效应对样地土壤质量的影响,在选定的纯林标准地(面积控制在400m本研究选择各树种人工林特征如下:针叶树种樟子松(阔叶树种黄菠萝(3结果与分析3.1针叶树种人工林土层养分含量养分含量是土壤肥力的基础。通常情况下,养分含量高的土壤,具有较高的肥力,而通过人工造林对土壤养分含量具有明显影响,提高或者降低土壤肥力都有所表现与对照相比,人工栽植落叶松林0～5cm土层有机质含量增加210.32%、5～20cm土层增加78.97%、20～40cm土层增加293.26%;同样,樟子松林不同土层有机质含量分别增加168.51%、29.31%和187.92%;青杄林不同土层有机质含量分别增加144.23%、92.34%和446.23%;红皮云杉不同土层有机质含量分别增加124.56%、86.17%和252.50%;油松0～5cm和20～40cm土层有机质含量分别增加25.77%和162.72%。各针叶树种5cm以下土层土壤全氮含量总体呈现降低特征,而0～5cm土层全氮含量则增加。其中,落叶松、樟子松、青杄、红皮云杉和油松0～5cm土层全氮量分别增加481.36%、322.03%、191.53%、210.17%和20.34%。速效氮、速效磷含量则和全氮量的变化不同。各针叶树种不同土层速效氮、速效磷含量均表现为增加趋势。与对照相比,落叶松林0～5cm土层速效氮和速效磷含量分别增加805.31%和293.57%,5～20cm土层分别增加190.29%和279.18%,20～40cm土层分别增加117.60%和349.32%;同样,樟子松林0～5cm、5～20cm、20～40cm土层速效氮和速效磷含量分别增加304.32%和315.80%、210.7%和423.94%、136.46%和682.59%;青杄林0～5cm、5～20cm、20～40cm土层速效氮和速效磷含量分别增加258.56%和249.04%、118.03%和123.51%、203.91%和148.81%;红皮云杉林0～5cm、5～20cm、20～40cm土层速效氮和速效磷含量分别增加357.71%和240.80%、386.79%和374.50%、134.80%和183.96%;油松林0～5cm、5～20cm、20～40cm土层速效氮和速效磷含量分别增加191.65%和81.51%、122.72%和63.03%、45.55%和68.09%。综上所述,相同立地条件下,栽植针叶树种主要是改善浅层土壤全氮含量,并明显提高0～40cm土层有机质、速效氮、速效磷含量,而对改善土壤全磷、全钾含量则不明显,甚至一定程度上降低了土壤全磷含量。此外,不同针叶树种,其改善土壤养分含量的作用程度也存在差异。其中,油松林对土壤养分含量增加的影响相对弱些,特别是对增加土层速效氮和速效磷含量影响不如其他树种明显。张胜男等3.2土壤全氮含量阔叶落叶树每年有大量枯落物凋落并分解,加速了养分循环过程。从表2看出,各阔叶树种土壤养分(全磷除外)含量均比对照样地明显增加,特别是5cm以下土层养分的增加,对改善土壤肥力状况具有重要意义。与对照相比,人工栽植糖槭林地0～5cm有机质含量增加157.58%,5～20cm和20～40cm土层有机质含量分别增加77.89%和275.38%;黄菠萝林地0～5cm、5～20cm和20～40cm土层有机质含量分别增加274.31%、255.43%和253.19%;水曲柳林地0～5cm、5～20cm和20～40cm土层有机质含量分别增加137.21%、160.69%和188.04%。各阔叶树种林地不同土层全氮含量均高于对照样地,而各针叶树种除0～5cm土层全氮含量增加外,5～20cm、20～40cm土层全氮含量总体呈降低趋势(表1)。说明,阔叶树种每年分解的凋落物对土壤氮素的增加具有明显的促进作用。糖槭林地0～5cm、5～20cm和20～40cm土层全氮含量分别比对照增加491.53%、178.72%和56.25%;黄菠萝林地0～5cm、5～20cm、20～40cm土层全氮含量分别比对照增加122.03%、121.28%和46.88%;水曲柳林地0～5cm、5～20cm、20～40cm土层全氮含量分别比对照增加132.20%、4.26%和18.75%。和全氮量变化特征相似,各阔叶树种不同土层全氮含量均高于对照样地,尤其是0～5cm土层更为显著。与对照相比,糖槭林地0～5cm、5～20cm和20～40cm土层速效氮和速效磷含量分别增加695.24%和305.99%、161.82%和136.97%、221.89%和173.72%;黄菠萝林地0～5cm、5～20cm、20～40cm土层速效氮和速效磷含量分别比对照增加292.87%和683.07%、5.81%和143.06%、79.96%和142.49%;水曲柳林地0～5cm、5～20cm、20～40cm土层速效氮和速效磷含量分别比对照增加286.53%和466.23%、222.92%和692.49%、77.52%和786.52%。综上可以看出,相同立地条件下,人工阔叶树种对改善土壤全氮、速效氮和速效磷含量的效果要明显好于针叶树种,尤其是能够显著增加速效磷含量,这对磷素缺乏的栗钙土而言,对树木生长具有积极促进作用。3.3阔叶树种05cm土层对不同土层养分含量的影响采用平均值法,对比分析了针阔叶树种造林对土壤养分含量影响的差异。结果表明(表3),相比针叶树种,阔叶树种土壤有机质、速效磷含量增加明显,而0～5cm土层全磷、全钾和速效氮含量也有增加趋势。说明,相同立地条件下,栽植阔叶树种对改良土壤养分状况具有更大的效果,尤以0～5cm土层更为明显。从表3看出,阔叶树种0～5cm土层有机质、速效磷平均含量比针叶树种提高23.45%和74.07%。而阔叶树种0～5cm土层全磷、全钾和速效氮含量分别比针叶树种提高42.62%、8.84%和8.56%。与针叶树种相比,阔叶树种0～5cm土层全磷、速效磷含量增加,表明阔叶树种凋落的快速分解,有利于土壤磷素养分循环,对改善土壤肥力具有促进作用。4土壤养分含量在立地条件相同的内蒙古林科院树木园人工造林能够改善土壤养分状况,但树种不同对土壤养分含量变化的影响不同。栽植针叶树种后不同土层深度土壤养分含量(除全磷、深层全氮外)总体呈现出增加的趋势,而对土壤全磷、全钾含量影响