榛子天然林、榛子人工林及农田土壤理化性质分析研究

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摘要：摘 要：采用样地调查和土壤采样分析方法，对榛子(Corylus)人工林与天然林、榛子人工林与农田土壤养分进行分析对比，来探讨他们之间土壤养分特征，为森林可持续经营提供理论依据，人工造林和森林更新起指导作用，且为该区退耕还林可持续经营管理提供基础数据

　　摘 要：采用样地调查和土壤采样分析方法，对榛子(Corylus)人工林与天然林、榛子人工林与农田土壤养分进行分析对比，来探讨他们之间土壤养分特征，为森林可持续经营提供理论依据，人工造林和森林更新起指导作用，且为该区退耕还林可持续经营管理提供基础数据。结果表明榛子天然林土壤具有良好的物理性质，保水蓄水能力强;榛子人工林与农田地物理性质差异不大，说明榛子人工林由农田地转化的过程中，短期内土壤物理性质变化微弱。天然林总体养分含量最高，榛子人工林各养分含量均为最低，且榛子天然林与人工林各养分含量差异相对显著，根据榛子的生长状况来看，榛子人工林生长状况最好，但对土壤养分的消耗较大。因此，对榛子天然林应进行定期抚育管理，对榛子人工林进行定期人工管理，均形成一个良性可持续经营管理体系，为林区生活带来稳定且丰厚的经济效益。

　　关键词：天然林;人工林;农田地;土壤理化性质

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　　0 引言

　　土壤是生態系统中的重要组成成分，其养分含量直接影响植物的生长以及林分的质量[1-3]。土壤在生态系统中，是大部分生态过程的载体，并随着植被演替的过程中在不断地发生变化，是植物群落更替中不可或缺的重要研究内容[4-8]。分析土壤养分含量特征，可以为提高林地生产力，合理利用土壤资源，实现森林可持续经营提供科学依据[9]。

　　榛子树是黑龙江省重要的木本粮油资源，榛子的野生资源十分丰富。榛子果仁含有丰富的蛋白质、矿物质以及多种维生素等营养成分;可榨油，也可入药，是国际贸易重要的干果之一，具有很高的经济价值[10-11]。国家实施退耕还林等林业生态工程，黑龙江省已经退耕还林67万hm2以上，其中杂交榛在黑龙江已经进行十多年的引种试验，其生长、结实、抗寒和育苗等方面取得了重要成果[10-15]。榛子在育种方面的研究很多，但对土壤方面的研究相对较少，且鲜有将榛子人工林、天然林及农田土壤含量进行对比研究的。黑龙江省是林业大省，本文通过对榛子人工林与天然林土壤养分对比，来揭示榛子人工林种植对土壤理化性质的影响，为森林可持续经营提供理论依据，也为人工造林和森林更新起指导作用;并通过对榛子人工林与农田土壤理化性质的对比，研究农田转化为人工林的过程中土壤理化性质的变化，为该区退耕还林可持续经营管理提供基础数据[16-18]。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验地概况

　　本研究设在位于黑龙江省牡丹江林口林业局，分别为小青山样地(榛子天然林)、莲花样地(榛子人工林、农田地)，该区域地处张广才岭东坡，地形以浅山区丘陵地貌为主。该区气候属中温带大陆季风气候，年平均气温为3.2 ℃，年平均降水量为600～800 mm，无霜期为120 d[19]。地带性土壤为暗棕壤。

　　1.2 样品采集及测定

　　本研究以榛子人工林、榛子天然林及农田土壤为研究对象，分别在榛子人工林、榛子天然林中各选取标准样地为10 m×20 m，每块样地随机设3个采样点，重复三次，并在农田地中随机选取3个点，分别按 0～20、20～40、40～60 cm分层取样，共采集土样63份。土样带回实验室经风干、研磨和过筛后，进行各项指标的测定。

　　测定及分析方法以鲁如坤主编的《土壤农业化学分析方法》为依据。土壤含水率测定方法用烘干法，容重用环刀法，孔隙度由土壤比重和容重计算求得[18，20]。土壤测定项目为有机质、碱解氮、有效磷和速效钾，其中有机质采用重铬酸钾容量法;碱解氮采用扩散吸收法;速效磷用双酸浸提-钼锑抗比色法测定;速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法测定[21-22]。

　　1.3 数据处理

　　运用Microsoft Excel软件对数据进行处理，采用SPSS 13.0单因素方差分析(ANOVA)和多重比较(Turkey法)对数据进行差异显著性检验分析，本文数据显著性结果表示的均为同土层间林型差异。

　　2 结果与分析

　　2.1 土壤物理性质分析

　　2.1.1 土壤容重

　　土壤容重反映了土壤的紧实度，也是判断土壤熟化程度的指标之一，体现出土壤的通气性、透水性，是土壤质量的一个重要参数[23-24]。从表1可以看出，榛子人工林和农田地土壤容重高于榛子天然林，榛子人工林容重相对最高。榛子人工林表层容重高于榛子天然林两倍之多，榛子人工林中层和下层容重均高于榛子天然林约1.5倍左右，说明榛子天然林土壤最疏松。3种样地容重均随着深度的增加而增大。

　　2.1.2 土壤孔隙度

　　土壤孔隙度关系着土壤的渗透性能、导热性以及紧实度，是土壤通透性的重要指标。从表1可以看出，榛子天然林土壤总孔隙度总体高于其他两种样地，3种样地土壤总孔隙度随着土壤深度的增加均呈现出降低的趋势。

　　榛子天然林在土壤剖面上3层深度上毛管孔隙度均为最大，榛子天然林和人工林毛管孔隙度均随着土壤深度的增加而降低。

　　榛子天然林和农田地非毛管孔隙度均随着土层深度的增加而降低，榛子天然林3个土层之间的非毛管孔隙度差值不大，农田地3个土层之间的差异性显著，且随着土层深度的增加土层之间的差值越大。

　　2.1.3 土壤持水状况

　　一般植物养分都是溶于水后运输到植物根系供植物吸收，可见土壤水分对植物至关重要。毛管水接近于自然水，各个方向均可移动，很容易被植物吸收，是土壤最宝贵的水分。由表1可以看出，榛子天然林在3种样地中最大持水量、毛管持水量以及最小持水量均为最高;农田地表层最大持水量、毛管持水量以及最小持水量均比榛子人工林高，榛子人工林中、下层土壤毛管持水量和最小持水量均比农田地高，3种样地各持水量均呈现出随着土层深度的增加而降低的趋势。

　　2.2 榛子天然林、榛子人工林与农田地土壤化学性质分析

　　由表2可以看出，榛子天然林和人工林土壤pH值为5.50～5.85，为酸性，且差異性不大;农田地土壤中、下层pH值呈中性，且与榛子天然林中下层土壤pH值差异显著。其中，榛子人工林和农田地土壤pH值随着土层深度的增加而增高，而榛子天然林土壤pH值随着土层深度的增加呈现出递减的趋势。

　　土壤有机质是土壤系统的基础物质，影响土壤的物理、化学性质，土壤的有机质含量和特性也与土壤的生产力密切相关[25-28]。由表3可见，表层土壤3种样地有机质含量均差异显著，且榛子天然林含量最高;中层农田地有机质含量最高，且与榛子人工林差异显著。榛子天然林有机质含量随着土层深度的增加而降低;榛子人工林各土层之间有机质含量相近，且3种样地中含量为最低。

　　土壤碱解氮也称有效氮，可反应土壤近期内氮素供应情况[25-28]。由表4可以看出，榛子天然林碱解氮含量各土层含量均为最高，其中榛子天然林碱解氮含量仅与农田地土壤中层差异不显著，与其他均有显著差异。榛子人工林和农田地土壤表层碱解氮含量差异显著，中下层差异不显著。榛子人工林碱解氮含量各层均为最低。

　　磷是植物生长必须的养分，几乎都来自土壤中磷的供给，而土壤中速效磷决定了磷元素供应能力[29]。由表5可以看出，农田地速效磷含量为最高，且在土壤中层农田地与榛子人工林速效磷含量差异显著，其他各土层之间土壤速效磷含量差异不显著;其中，榛子人工林土壤速效磷含量最低。

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