浙西南不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下毛竹林土壤滲透性研究

王意錕, 金愛(ài)武, 方升佐, 田 野

(1.麗水學(xué)院, 浙江 麗水 323000; 2.南京林業(yè)大學(xué), 南京 210037)

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浙西南不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下毛竹林土壤滲透性研究

王意錕1, 金愛(ài)武1, 方升佐2, 田 野2

(1.麗水學(xué)院, 浙江 麗水 323000; 2.南京林業(yè)大學(xué), 南京 210037)

采用雙環(huán)刀法研究了浙西南山區(qū)不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下毛竹林土壤的滲透性及其與土壤理化性質(zhì)、土壤動(dòng)物多樣性的關(guān)系。結(jié)果表明：1) 4種經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度的林地土壤滲透性排列依次為粗放經(jīng)營(yíng)毛竹林>筍竹兩用林>筍用林>筍用—覆蓋林，且各經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度的土壤滲透性均隨土層深度的增加而降低。2) Kostiakov模型更適合模擬該研究區(qū)域的土壤水分入滲過(guò)程，Philip模型擬合結(jié)果次之，Horton模型最差。3) 土壤滲透性和土壤密度呈極顯著負(fù)相關(guān)，而與總孔隙度、非毛管孔隙度、土壤有機(jī)質(zhì)、全N等呈極顯著正相關(guān)。4) 土壤初滲率、穩(wěn)滲率與土壤動(dòng)物(除雙尾目)存在正相關(guān)，而粗放經(jīng)營(yíng)毛竹林和筍竹兩用林的土壤動(dòng)物豐富度及類群多樣性較高，筍用林和筍用覆蓋林相對(duì)較低。試驗(yàn)說(shuō)明經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度的不同會(huì)對(duì)土壤滲透性產(chǎn)生影響，人為干擾較弱的粗放經(jīng)營(yíng)林和筍竹兩用林土壤滲透性較好，而筍用林和筍用覆蓋林土壤滲透性相對(duì)較差，這為山地毛竹林地表徑流調(diào)節(jié)及水土流失防治提供理論參考。

土壤滲透性; 毛竹林; 經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度; 土壤動(dòng)物

水源涵養(yǎng)是森林生態(tài)系統(tǒng)重要的生態(tài)功能，而土壤入滲和持水能力是描述降雨從土壤表層滲入并形成土壤水分這一過(guò)程快慢速度的主要物理特征參數(shù)。因此，在地表徑流調(diào)節(jié)、土壤侵蝕防治等水土保持研究中，往往用土壤滲透性來(lái)評(píng)價(jià)土壤水分調(diào)節(jié)能力。土壤水分入滲是一個(gè)復(fù)雜的水文過(guò)程，受到土壤結(jié)構(gòu)、土壤密度、植物根系及土壤生物特征等多種因素的影響，特別是在人工林生態(tài)系統(tǒng)，由于土地利用方式和經(jīng)營(yíng)管理強(qiáng)度的不同，土壤理化性質(zhì)會(huì)發(fā)生不同的變化，從而使土壤滲透性能也隨之產(chǎn)生很大差異[1]。

毛竹(Phyllostachysedulis)為禾本科(Gramineae)竹亞科(Bambusoideae)植物，約占全國(guó)竹林總面積的71.89%，是中國(guó)森林資源的重要組成部分，近年來(lái)面積仍有不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。目前，毛竹林水文生態(tài)功能的研究，主要涉及不同類型毛竹混交林、不同管護(hù)類型下土壤滲透性的差異及其與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系[2-3]，而對(duì)于不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下(粗放經(jīng)營(yíng)毛竹林、筍竹兩用林、集約經(jīng)營(yíng)的筍用林和筍用—覆蓋林)的土壤滲透性研究較少。此外，土壤微生物和土壤酶等生物指標(biāo)與土壤滲透性關(guān)系密切[4]，土壤動(dòng)物的挖掘、筑穴、取食等活動(dòng)也會(huì)影響土壤滲透性。浙西南山區(qū)為我國(guó)重要竹產(chǎn)區(qū)，本文針對(duì)該地區(qū)4種經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度的毛竹林，探討了不同經(jīng)營(yíng)管理下土壤理化性質(zhì)及土壤動(dòng)物多樣性的變化對(duì)林地土壤滲透性的影響，為山地毛竹林地表徑流調(diào)節(jié)及水土流失防治提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)設(shè)在浙江省遂昌縣三仁省級(jí)林業(yè)現(xiàn)代園區(qū)，東經(jīng)118°41′—119°30′，北緯28°13′—18°49′，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。年平均氣溫16.8℃，極端最高氣溫40.1℃，極端最低氣溫零下9.9℃；無(wú)霜期251 d，降水量1 510 mm。試驗(yàn)樣地土壤類型為山地紅壤，海拔300～355 m，坡度15°～17°，土層厚度>100 cm。

1.2 樣地設(shè)置與土壤采集

2013年9月選擇立地條件基本一致的4種經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度毛竹林作為研究樣地，每種樣地設(shè)置20 m×20 m的標(biāo)準(zhǔn)地3塊。每一標(biāo)準(zhǔn)地沿對(duì)角線取3個(gè)土壤剖面，于0—20 cm，20—40 cm，40—60 cm土層處用環(huán)刀取樣，每個(gè)土層重復(fù)3次，各土層另取土樣用于基本理化性質(zhì)測(cè)定。此外，每塊樣地沿對(duì)角線用土鉆法采集土樣18份，用于土壤動(dòng)物的鑒定。

經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度：粗放經(jīng)營(yíng)毛竹林(N)，連續(xù)10 a未進(jìn)行經(jīng)營(yíng)管理；筍竹兩用林(TS)，冬筍大年適量挖筍，8月施肥1次，冬筍小年不施肥，樣地連續(xù)經(jīng)營(yíng)12 a(2001—2012年)；筍用林(S)，用途以采收冬春筍以及鞭筍為主，冬筍大年林地全面挖筍并墾復(fù)翻地，分別于4，8和10月施肥，冬筍小年于8月施肥1次，樣地連續(xù)經(jīng)營(yíng)12 a(2001—2012年)；筍用—覆蓋林(SC)，經(jīng)營(yíng)管理同筍用林，冬筍大年10—11月在林地表面覆蓋稻草和礱糠，發(fā)酵增溫，下層增溫層采用潮濕的稻草作為發(fā)熱增溫材料，厚度約為10 cm；上層保溫層采用礱糠作為保溫材料，厚度約為20 cm。促進(jìn)冬筍早發(fā)(2005年，2007年，2009年和2011年，共覆蓋4次)。樣地概況見(jiàn)表1。

表1 不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下的樣地概況

1.3 土壤樣品測(cè)定

土壤密度、土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度等物理性質(zhì)用環(huán)刀法測(cè)定，土壤滲透性用雙環(huán)刀法測(cè)定，環(huán)刀規(guī)格20 cm2×5 cm。土壤化學(xué)性質(zhì)測(cè)定方法參照《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》一書(shū)[5]。土壤動(dòng)物分離采用手檢法與Tullgern干漏斗法，土壤動(dòng)物鑒定參照尹文英[6]編寫(xiě)的《中國(guó)土壤動(dòng)物檢索圖鑒》。

1.4 土壤滲透性計(jì)算

初滲率=最初入滲時(shí)段內(nèi)滲透量/入滲時(shí)間(最初入滲時(shí)間取前2 min)；穩(wěn)滲率為單位時(shí)間內(nèi)的滲透量趨于穩(wěn)定(單位時(shí)間入滲水量相等)的滲透速率；平均滲透速率=達(dá)穩(wěn)滲時(shí)的滲透總量/達(dá)穩(wěn)滲時(shí)的時(shí)間；因各樣地土壤的滲透速率在1 h內(nèi)均已達(dá)穩(wěn)定，為便于比較，滲透總量統(tǒng)一取前60 min內(nèi)的滲透量。

1.5 土壤水分入滲模型

1) Kostiakov模型：

式中：f(t)——入滲速率(mm /min)；t——入滲時(shí)間(min)；a，b——擬合參數(shù)。

2) Philip模型：

f(t)=1/2st-1/2+a

式中：s——土壤吸水率；a——擬合參數(shù)。

3) Horton模型：

式中：fo——穩(wěn)定入滲率；fc——初始入滲率；k——經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及作圖，SPSS 16.0軟件完成不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度土壤滲透性主成分分析及土壤滲透數(shù)學(xué)模型的建立，并與土壤理化性質(zhì)進(jìn)行Pearson相關(guān)分析。Canoco 4.5完成土壤滲透性與土壤動(dòng)物間關(guān)系的冗余分析。

2 結(jié)果與分析

人工林地土壤水分的滲透過(guò)程復(fù)雜，受到土壤理化性質(zhì)及土壤生物活動(dòng)等多重因素的影響，同時(shí)也與林地的人為干擾強(qiáng)度有關(guān)。土壤滲透特常用最初滲透速率(初滲率)、最終滲透速率(穩(wěn)滲率)、平均滲透速率和滲透總量表示。當(dāng)經(jīng)歷短時(shí)間降水時(shí),土壤初滲率越大,降水產(chǎn)生的地表徑流越少,土壤涵養(yǎng)水分的能力就越大，此時(shí)通過(guò)初滲率可更好地反映土壤滲透性能；而降水歷時(shí)較長(zhǎng)時(shí)，表層土壤滲透性不能準(zhǔn)確地反映土壤滲透性與地表徑流的關(guān)系，而下層土壤滲透性則可以較好地反映二者關(guān)系。因此，采用多個(gè)指標(biāo)對(duì)不同的土壤層次進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，才能更全面的了解土壤水分滲透性能。

2.1 不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下土壤滲透特性

圖1為不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下的毛竹林(粗放經(jīng)營(yíng)林、筍竹兩用林、筍用林和筍用—覆蓋林)不同土壤層次的水分滲透性能。由圖1可知，4種經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下，均表現(xiàn)為不同土層水分滲透性存在差異，隨著土層加深土壤的滲透性也明顯降低，這主要是因?yàn)榈乇碇脖患皻埪湮飳?duì)土壤理化性質(zhì)的影響隨土層加深會(huì)有所減弱。不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度之間，0—20 cm土層的初滲率、穩(wěn)滲率、平均滲透速率和前60 min滲透總量均存在差異，表現(xiàn)為粗放經(jīng)營(yíng)林、筍竹兩用林的土壤滲透性較好，筍用林次之，而筍用—覆蓋林的土壤滲透性最差。而各經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度間40—60 cm土層的各滲透指標(biāo)差異較小(p>0.05)，這可能和該土層人為干擾較少有關(guān)。

粗放經(jīng)營(yíng)林(N)，筍竹兩用林(TS)，筍用林(S)，筍用—覆蓋林(SC)

2.2 不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下土壤滲透性綜合評(píng)價(jià)

以初滲率(X1)、穩(wěn)滲率(X2)、平均滲透速率(X3)和滲透總量(X4)為評(píng)定指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，綜合比較各經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下不同土層的土壤滲透性能。從表2可知，前兩個(gè)主成分的方差累積貢獻(xiàn)率達(dá)99.89%。第一主成分提供的信息量最大，而所有變量的正載荷相差不大，根據(jù)因子得分系數(shù)矩陣，其主成分方程為α=0.250α1+0.251α2+0.253α3+0.252α4(αi為各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù))，通過(guò)方程計(jì)算各經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度不同層次的土壤滲透性得分，進(jìn)行排序(見(jiàn)表3)。

各經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下不同土層間的滲透性能有所不同，粗放經(jīng)營(yíng)毛竹林0—20 cm土層的滲透性得分明顯高于其他林地，而在20—60 cm土層，筍竹兩用林的得分高于未經(jīng)營(yíng)的毛竹林。從平均得分的綜合情況來(lái)看，不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下的排序?yàn)椋捍址沤?jīng)營(yíng)毛竹林>筍竹兩用林>筍用林>筍用—覆蓋林(表3)。

表2 不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下毛竹林地土壤滲透性主成分分析

2.3 不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下土壤入滲過(guò)程擬合模型

土壤水分入滲過(guò)程的模型擬合結(jié)果較為復(fù)雜，就林地土壤入滲過(guò)程模擬來(lái)講，主要和林地類型及土壤性狀的差異有關(guān)。從表4可知，不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下土壤入滲過(guò)程的3個(gè)擬合模型的擬合精度存在差異，Kostiakov 模型擬合的相關(guān)系數(shù)R2為0.76～0.98，平均值0.91；Philip模型的R2為0.62～0.97，平均值0.88；Horton 模型的R2為0.65～0.98，平均值0.86。從擬合效果看，在12個(gè)土壤水分最優(yōu)模型中，Kostiakov 模型占7個(gè)，Philip 模型占3個(gè)，Horton 模型占2個(gè)，說(shuō)明Kostiakov 模型更適合模擬該研究區(qū)域的土壤水分入滲過(guò)程。Philip 模型擬合結(jié)果較差，這是因?yàn)镻hilip模型中的指數(shù)為固定常數(shù)，不能適應(yīng)各土壤在不同前期含水量條件下的入滲曲線變化[7]。Horton 模型最差，基本不適合該研究區(qū)域的土壤水分入滲過(guò)程的模擬。

表3 不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下毛竹林地土壤滲透性排序

表4 不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下毛竹林地土壤水分入滲模型

注：粗放經(jīng)營(yíng)毛竹林(N)，筍竹兩用林(TS)，筍用林(S)，筍用—覆蓋林(SC)；1表示0—20 cm，2表示20—40 cm，3表示40—60 cm。

2.4 土壤滲透特性與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系

土壤的物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)土壤滲透性有較大的影響，從表5可知，土壤滲透性和土壤密度呈極顯著負(fù)相關(guān)，與總孔隙度、非毛管孔隙度呈極顯著正相關(guān)，而與土壤含水量、毛管孔隙度的相關(guān)性不顯著，說(shuō)明影響土壤滲透性的主要物理性質(zhì)是土壤密度和非毛管孔隙度，這與前人的研究結(jié)論是一致的[8-9]。非毛管孔隙是土壤中水分和空氣的主要通道，可以導(dǎo)致土壤水流和溶質(zhì)優(yōu)先遷移的產(chǎn)生。

粗放經(jīng)營(yíng)的毛竹林土壤滲透性較好(表3)，這可能就與其土壤密度較小，總孔隙度、非毛管孔隙度較大有關(guān)。林地長(zhǎng)期未進(jìn)行墾復(fù)和劈草，蕨類、菊科等植物覆蓋度高，避免降水直接打擊土表造成板結(jié)，而毛竹和地被植物根系(特別是垂直根系)在土壤中穿插和固結(jié)也利于形成生物大孔隙，并提高水穩(wěn)性團(tuán)聚體數(shù)量，減少了入滲過(guò)程中，潰散的土壤顆粒對(duì)土壤孔隙的堵塞[10-11]。此外，地表豐富的殘落物及根系腐解增加了土壤有機(jī)質(zhì)的含量，有利于土壤物理性質(zhì)的改善。

集約經(jīng)營(yíng)，長(zhǎng)期施肥的毛竹筍用林，各滲透指標(biāo)均低于粗放經(jīng)營(yíng)林和筍竹兩用林，這可能因?yàn)殚L(zhǎng)期高強(qiáng)度的經(jīng)營(yíng)管理(施肥、翻墾、劈草)及筍期(10—11月至翌年3—4月)挖筍影響了土壤的物理結(jié)構(gòu)。土壤的頻繁干擾，破壞了根系、動(dòng)物活動(dòng)形成的生物大孔隙以及土壤的團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)，并導(dǎo)致下層黏粒向表層遷移[12]。同時(shí)，林中地被植物覆蓋度較低，地表殘落物相對(duì)較少，且長(zhǎng)期對(duì)毛竹林進(jìn)行高強(qiáng)度的人為干擾(施肥、墾復(fù)等)會(huì)增強(qiáng)土壤微生物活性，促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)分解，從而降低土壤碳儲(chǔ)量[13]。而筍用林較低的土壤有機(jī)質(zhì)含量也會(huì)對(duì)土壤密度、孔隙度產(chǎn)生不利影響，從而降低了土壤滲透率。

有機(jī)物料的添加可增加土壤養(yǎng)分，改善土壤物理結(jié)構(gòu)，同時(shí)土壤動(dòng)物至地表取食新鮮有機(jī)物，頻繁的活動(dòng)也會(huì)提高土壤通透性。而本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，為促進(jìn)冬筍早發(fā)多發(fā)，長(zhǎng)期于冬筍大年在林地覆蓋礱糠(厚度20 cm，用于保溫)和潮濕的稻草(厚度10 cm，用于發(fā)酵增溫)反而使土壤滲透性有所下降(圖1，表3)，這主要是因?yàn)榇罅砍睗竦挠袡C(jī)物發(fā)酵過(guò)程中會(huì)釋放酚酸類物質(zhì)[14]，因此長(zhǎng)期進(jìn)行覆蓋經(jīng)營(yíng)來(lái)發(fā)酵增溫會(huì)導(dǎo)致土壤酸化板結(jié)，土壤密度增大，總孔隙度下降，團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)破壞。趙洋毅等[15]也認(rèn)為，土壤酸化會(huì)改變土壤的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響土壤的滲透性。

表5 毛竹林地土壤物理性質(zhì)與滲透特性的相關(guān)分析

注：﹡﹡p<0.01，下同。

土壤滲透性和土壤有機(jī)質(zhì)、全N呈極顯著正相關(guān)，但和土壤pH、有效P及速效K的相關(guān)性不顯著，說(shuō)明土壤養(yǎng)分和土壤滲透性之間也存在一定的關(guān)系(表6)。

土壤養(yǎng)分與滲透性間的相關(guān)性可能還和地下鞭根系統(tǒng)的趨肥特化有關(guān)。研究表明[16]，克隆植物具有生理整合功能，形態(tài)可塑性較強(qiáng)，可在資源環(huán)境異質(zhì)性的情況下，改變自身構(gòu)件的生物量分配。孫濤等[17]發(fā)現(xiàn)，克隆植物短穗兔耳草生物量分配格局隨養(yǎng)分資源變化而改變，在養(yǎng)分充足時(shí)，對(duì)根莖生物量投資較大，而對(duì)葉片生物量投資較小，相反趨勢(shì)出現(xiàn)在養(yǎng)分貧瘠的區(qū)域。毛竹屬大型禾本科克隆植物，在土壤養(yǎng)分資源豐富的區(qū)塊具有覓養(yǎng)行為，其地下鞭根系統(tǒng)可能也存在趨肥趨富的特化，使該區(qū)塊有著較多的細(xì)根，從而增加土壤孔隙度，提高了土壤的滲透性。

表6 毛竹林地土壤化學(xué)性質(zhì)與滲透特性的相關(guān)分析

2.5 土壤滲透特性與土壤動(dòng)物的關(guān)系

土壤動(dòng)物與土壤理化性質(zhì)有著密切的聯(lián)系，在不同土地利用方式下，土壤理化性質(zhì)和土壤動(dòng)物多樣性均會(huì)發(fā)生變化。因此，土壤動(dòng)物常作為生物指標(biāo)用于生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)。

冗余分析(Redundancy analysis RDA)是將線性相關(guān)分析和排序分析相結(jié)合形成的多元排序分析，在對(duì)應(yīng)迭代中，將每次的排序值與環(huán)境因子進(jìn)行多元線性回歸，從而反映環(huán)境因子對(duì)排序結(jié)果的影響。本研究以林地土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)為響應(yīng)變量，不同的經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下的土壤滲透性為環(huán)境因子(解釋變量)，進(jìn)行RDA分析，可直觀顯示土壤動(dòng)物分布密數(shù)與不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下林地土壤滲透性的關(guān)系。由圖2可知，第一、第二軸累計(jì)可解釋樣本變異量的80.6%。圖中箭頭相對(duì)方向表示的是相關(guān)性，當(dāng)相應(yīng)指標(biāo)箭頭指向的方向相近時(shí)，就有較大的正相關(guān)性，而方向相反時(shí)(角度>90°)就意味著負(fù)相關(guān)。由圖可知，土壤動(dòng)物各類群(除雙尾目)均與土壤的初滲率、穩(wěn)滲率呈正相關(guān)，說(shuō)明土壤動(dòng)物的活動(dòng)會(huì)影響土壤的滲透性，土壤動(dòng)物在土壤中挖掘、筑穴，并取食凋落物，這些活動(dòng)在一定程度上改善了土壤的理化性質(zhì)[18]，進(jìn)而對(duì)土壤的滲透性能產(chǎn)生作用。

粗放經(jīng)營(yíng)林(N)，筍竹兩用林(TS)，筍用林(S)，筍用—覆蓋林(SC)，初滲透率(X1)，穩(wěn)定滲透率(X2)

圖2 不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下土壤滲透性與土壤動(dòng)物的冗余分析(RDA)

粗放經(jīng)營(yíng)的毛竹林和筍竹兩用林與土壤中的大型土壤動(dòng)物(蜘蛛目、膜翅目、小蚓、綜合綱、唇足綱、倍足綱、鞘翅目等)均存在正相關(guān)，但粗放經(jīng)營(yíng)林中蜘蛛目、膜翅目、小蚓等分布較多，而筍竹兩用林中綜合綱、唇足綱、倍足綱、鞘翅目等分布較多。彈尾目和蜱螨目為中小型土壤動(dòng)物的重要組成部分[19]，二者的數(shù)量比例(蜱螨目/彈尾目，A/C)常用來(lái)反映土壤的人為干擾存情況，與兩用林相比，粗放經(jīng)營(yíng)林彈尾目、蜱螨目的數(shù)量更多，這可能與林地人為干擾較少，地表植被豐富有關(guān)。筍用林和筍用覆蓋林的土壤動(dòng)物豐富度及類群多樣性較低，這可能也是其經(jīng)營(yíng)方式及經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度導(dǎo)致的，Johnson[20]發(fā)現(xiàn)，土壤干擾較少有利于土壤動(dòng)物密度的增加。

3 結(jié) 論

本文針對(duì)浙西南山區(qū)4種經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度的毛竹林，研究了不同經(jīng)營(yíng)管理下土壤理化性質(zhì)及土壤動(dòng)物多樣性與林地土壤滲透性的關(guān)系，結(jié)果表明：

1) 通過(guò)主成分分析對(duì)土壤滲透性能綜合評(píng)價(jià)，從平均得分的情況來(lái)看，不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下的排序?yàn)椋捍址沤?jīng)營(yíng)毛竹林>筍竹兩用林>筍用林>筍用—覆蓋林。

2) 不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度下土壤入滲過(guò)程的擬合模型中，Kostiakov 模型更適合模擬該研究區(qū)域的土壤水分入滲過(guò)程，Philip 模型擬合結(jié)果次之，而Horton 模型最差。

3) 土壤滲透性和土壤密度呈極顯著負(fù)相關(guān)，與總孔隙度、非毛管孔隙度呈極顯著正相關(guān)，而與土壤有機(jī)質(zhì)、全N等土壤化學(xué)性質(zhì)也呈極顯著正相關(guān)。

4) 土壤動(dòng)物各類群(除雙尾目)與土壤初滲率、穩(wěn)滲率呈正相關(guān)，而粗放經(jīng)營(yíng)毛竹林和筍竹兩用林的土壤動(dòng)物豐富度及類群多樣性較高，筍用林和筍用覆蓋林相對(duì)較低。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)人為干擾相對(duì)較弱的粗放經(jīng)營(yíng)毛竹林和筍竹兩用林有著較好的土壤滲透性，而筍用林和筍用覆蓋林土壤滲透性相對(duì)較差，這為山地毛竹林地表徑流調(diào)節(jié)及水土流失防治提供了理論參考。

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Soil Infiltration Characteristics ofPhyllostachysedulisForests with Different Management Intensities in Southwest Zhejiang

WANG Yikun1, JIN Aiwu1, FANG Shengzuo2, TIAN Ye2

(1.LishuiCollege,Lishui，Zhejiang323000，China; 2.NanjingForestryUniversity,Nanjing210037，China)

Soil infiltration characteristics and their relationships with soil properties and soil fauna diversity ofPhyllostachysedulisforests under different management intensities were studied in southwest Zhejiang with double-ring method based on the field investigation. The results showed that: 1) with regard to four management intensities, the soil infiltration characteristics were in the order of extensive management forest>Phyllostachysedulisshoot and timber use forest>Phyllostachysedulisshoot forest>Phyllostachysedulisshoot forest with biological mulching, and decreased with increase of soil depth; 2) the Kostiakov model could well fit the soil water infiltration processes in thePhyllostachysedulisforests, followed by the Philip mode and the Horton model; 3) soil infiltration characteristics had very significant negative linear correlation with soil bulk density, and very significant positive linear correlations with soil total porosity， non-capillary porosity, organic matter content and total nitrogen; 4) in the RDA analysis, the change of soil infiltration characteristics also could be reflected by the change diversity of soil fauna inPhyllostachysedulisforests. The study results suggested that management intensity had significant impacts on soil infiltration characteristics, which may be useful for controlling soil and water losses and sustainable development ofPhyllostachysedulisforest in the mountainous region.

soil infiltration characteristics;Phyllostachysedulisforests; management intensity; soil fauna

2014-05-13

2014-06-05

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)人工林生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性和生產(chǎn)力關(guān)系(2012CB416904)

王意錕(1984—),男,江蘇揚(yáng)州人,博士,講師,主要從事森林培育研究。E-mail:wykknjfu@163.com

金愛(ài)武(1969—),男,浙江遂昌人,博士,研究員,主要從事竹林培育研究。E-mail:kinaw@zafu.edu.cn

S714.7

1005-3409(2015)02-0041-06