基于杉樹連代栽培的土壤肥力對幼杉前期生長的影響研究

廖意兵

摘要：指出了杉木耐腐防蟲、紋理順直，生長速度快，是我國建材的重要構(gòu)成，而杉樹皮在凈化海水方面具有較好的效果，在我國適合杉樹生長的南方種植了大量的杉樹，是我國南方林業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要來源，但杉樹連代栽培會(huì)導(dǎo)致林地土壤肥力下降，影響杉樹的生長狀況。在此背景下，研究了杉樹連代栽培的土壤肥力對幼杉前期生長的影響問題，為解決土壤肥力對杉樹連代栽培的制約問題提供參考。

關(guān)鍵詞：杉樹連代栽培；土壤肥力；幼杉前期生長

中圖分類號：Q949.66+6

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：16749944（2017）01002502

1引言

杉樹連代栽培過程中，對杉木地上、地下、平均單株生物量產(chǎn)生影響的主導(dǎo)因子是收獲方式，而采伐剩余物的處理方式是影響最小因子，此規(guī)律在杉樹的各結(jié)構(gòu)的含N量、含P量、含K量、含Ca量等方面也可以得到體現(xiàn)，所以在杉樹連代栽培的過程中，要保證土壤肥力滿足杉樹生長的實(shí)際需要，必須對杉樹連代栽培過程中，結(jié)合影響的主導(dǎo)因子進(jìn)行綜合分析。

2杉樹連代栽培對土壤肥力的影響

2.1對土壤有機(jī)質(zhì)的影響

土壤有機(jī)質(zhì)不僅可以為杉樹生長發(fā)育提供營養(yǎng)，而且對改善土壤自身的緩沖性、保肥力等物理性能也具有積極的作用，通常情況下，其主要來源于杉樹林地表面所覆蓋的腐敗的有機(jī)物質(zhì)，植物死亡的根系對提升土壤有機(jī)質(zhì)含量也具有一定作用[1]。在杉樹連代栽培的過程中，收獲方式會(huì)對杉樹林地地表土產(chǎn)生一定侵蝕，此時(shí)部分有機(jī)質(zhì)可能在雨水、風(fēng)等外界作用下流失，而且在收獲過程中采用的具體方式不同，也會(huì)導(dǎo)致杉樹林地中含有的植物根系量發(fā)生差異，進(jìn)一步影響土壤中有機(jī)質(zhì)的含量，可見連代栽培中收獲方式是對土壤有機(jī)質(zhì)含量影響的主導(dǎo)因子。在實(shí)踐中人們發(fā)現(xiàn)，只對杉樹林地上2 cm以上的干枝進(jìn)行收獲，可以對地面溫濕度和光照條件等方面進(jìn)行有效的改善，進(jìn)而提升土壤中有機(jī)質(zhì)的分解效率，在優(yōu)化土壤有機(jī)質(zhì)含量方面具有積極作用。

2.2對土壤N素影響

土壤中含有的全N量直接關(guān)系到杉樹的生長發(fā)育狀況，通常土壤含N量會(huì)隨著杉樹木齡的增長而減少，但在杉樹的二代幼林生長的過程中，土壤中的含N量會(huì)明顯提升，一般在造林后的第二年土壤中的含N量會(huì)達(dá)到栽培前的55%左右，其中速效N的含量會(huì)達(dá)到之前的26倍左右，但隨著幼林木齡的進(jìn)一步延長，土壤中含有的N含量會(huì)逐漸縮減，在到達(dá)第四年后，全N量和速效N的含量相比第二年會(huì)分別下降20%和58%左右[2]。另外，在杉樹生長的前兩年，下層土壤中的N含量會(huì)受到收獲方式的顯著影響，不同的收獲方式影響程度不同；在杉樹生長的前四年，上層土壤中的N含量會(huì)受到收獲方式和整地方式的顯著影響，不同的收獲方式和整地方式的影響程度不同，可見在杉樹連代栽培的過程中，收獲方式是對其產(chǎn)生影響的主導(dǎo)因素，而整地方式是對其產(chǎn)生影響的次要因素。人們發(fā)現(xiàn)，對杉樹林地上直徑2 cm以上的干枝全部收獲，并采用帶狀整地方式可以較理想的保證土壤中的含N量。

2.3對土壤P素影響

杉樹在生長發(fā)育的過程中，不能離開P素所具有的促進(jìn)細(xì)胞分裂功能、協(xié)調(diào)養(yǎng)分供應(yīng)功能和協(xié)調(diào)植物內(nèi)部代謝功能，所以P素的含量直接關(guān)系到杉樹能否正常的生長，這直接表現(xiàn)在杉樹的生長速度、產(chǎn)量方面，杉樹生長過程中的P素需要主要來源于對外界環(huán)境中P素的吸收，這更體現(xiàn)出保證土壤中P素的含量，對杉樹連代栽培的重要性[3]。通常情況下，土壤中的全P含量會(huì)隨著杉樹木齡的增加而降低，在生長的前兩年減少8%左右，在生長的前四年減少12%左右，但與此同時(shí)速效P的含量卻會(huì)分別增長177%和193%左右。可見，在杉樹連代栽培的過程中，速效P和全P含量的變化趨勢并不相同。但由于速效P對外界環(huán)境變化較為敏感，而收獲方式是改變外部環(huán)境最直接的因子，整地方式次之，所以收獲方式是對杉樹林地土壤含P量影響最為直接的因素。一般情況下，在杉樹連代栽培的過程中，只對樹干進(jìn)行收獲，并采用塊狀的整地方式，在整地后可以較好的保證杉樹林地土壤的含P量。

2.4對土壤K素影響

K素具有提升杉樹植株同化二氧化碳速度的功效，換言之其具有加速碳水化合物轉(zhuǎn)移的效率，另外K素在促進(jìn)蛋白質(zhì)合成、加速細(xì)胞分裂，改善杉樹抗病能力，協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分、緩解杉樹蒸騰速度等方面也具有重要作用，提升杉樹的抗旱、抗寒等性能，所以對杉樹的成活率、成長狀態(tài)、生長速度等方面均具有重要作用。通常情況下，K素在土壤中會(huì)以無效、緩效、速效三種形式存在，其中速效K是衡量土壤在近階段可以向杉樹供應(yīng)的K素量的重要指標(biāo)[4]。在杉樹成長的過程中，全K含量與木齡增長之間具有較顯著的負(fù)相關(guān)性，即隨著杉樹的生長，全K的含量會(huì)不斷的下降，一般在生長前2年下降10%左右，在生長前4年下降33%左右；但在此階段土壤中的速效K含量確表現(xiàn)出微笑曲線的變化趨勢，即先顯著下降，但在下降到一定階段后又會(huì)有所提升，例如在生長前2年有效K的含量會(huì)大幅縮減60%左右，但在生長到第4年，有效K含量相比造林前只縮減25%左右。在杉樹生長的前兩年，只有剩余物收獲方式會(huì)對全K的下降產(chǎn)生影響，但收獲方式和整地方式會(huì)對其速效K的含量產(chǎn)生影響；而在杉樹生長4年后，收獲方式和整地方式卻會(huì)對其有效K和全K均產(chǎn)生影響，由于杉樹生長到不同階段對土壤內(nèi)K素的影響存在差異，所以要在不同階段采用不同的栽培方式，目前在杉樹生長前2年對地上枝干超過2 cm的全部收獲，并且采用帶狀整地方式；而在杉樹生長到第4年后，采用收獲樹干且塊狀整地的方式，保證土壤中K素的含量滿足杉樹連代栽培的生長發(fā)育需要。

2.5對土壤pH值的影響

土壤pH值不僅對土壤內(nèi)有機(jī)質(zhì)的分解、土壤中各類營養(yǎng)因素的遷移和轉(zhuǎn)化等方面具有重要的影響，而且關(guān)系到杉樹的生長活力，所以在杉樹連代栽培的過程中，要有意識的保證土壤pH值滿足杉樹成長的需要。通常情況下，在杉樹在生長的前幾年，土壤的pH值并不會(huì)與第一代杉樹林種植期間土壤pH值發(fā)生明顯的改變，一直處于酸性的狀態(tài)[5]。但在杉樹連代栽培的過程中，土壤表層和下層pH值的具體變化卻存在差異，例如，不同收獲方式會(huì)直接影響土壤表層的pH值，而剩余物處理方式的差異對土壤表層pH值的影響相對較?。徊煌斋@方式會(huì)直接影響土壤下層的pH值，而整地方式的差異對土壤下層pH值的影響相對較小。為保證杉樹連代栽培過程中土壤的pH值滿足要求，在連代栽培達(dá)到三代時(shí)，應(yīng)有意識地通過采伐剩余物和草灌等方式以避免土壤出現(xiàn)過度酸化問題。

3杉樹連代栽培對幼杉前期生長影響

3.1杉木的生長因子分析

杉樹連代栽培的過程中，杉樹的成長發(fā)育狀況會(huì)受到土壤成分的重要影響，現(xiàn)階段人們認(rèn)為全氮影響最為強(qiáng)烈，而土壤容重影響最輕，其余影響因素中，按照對杉樹影響的強(qiáng)烈度排序?yàn)樗傩Я住⑼翆雍穸群透迟|(zhì)層厚度，結(jié)合以上土壤因子對杉樹成長狀況的影響規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)依靠自然環(huán)境進(jìn)行杉樹連代栽培的過程中，土壤成分水平、容積、腐殖質(zhì)層厚度等原有的具體值，很大程度上決定了杉樹的成長狀態(tài)，所以在杉樹生長的過程中，要格外的注重前茬林地的類型以及對林地的保護(hù)等。現(xiàn)階段雖然人們只能通過提升耕作的科學(xué)性、減少火燒操作、歸還有機(jī)物等措施盡可能保持土壤中腐殖質(zhì)層的厚度以及杉樹林地土層的厚度，而不能對其進(jìn)行明顯的優(yōu)化。

3.2影響表現(xiàn)

通常情況下，連代栽培的杉樹幼林，在木齡增加的過程中平均地徑會(huì)表現(xiàn)出先逐漸上升，后有所下降的成長規(guī)律，一般情況下，幼林生長的第二年，其地徑的增長量會(huì)達(dá)到第一年的1.2倍左右，而在第二年增長量只能達(dá)到第一年的0.3倍左右，換言之幼林在成長的第二年進(jìn)入速生階段，但在繼續(xù)生長的過程中會(huì)逐漸進(jìn)入非速生階段[6]。其次，幼杉在前期生長的過程中，年均高度的生長量會(huì)隨著其木齡的增加而表現(xiàn)出不斷縮減的規(guī)律，而且這種縮減趨勢在一代、二代幼林之間也可以得到體現(xiàn)，換言之隨著杉樹幼林連代栽培次數(shù)的增加，其樹高的增長速度會(huì)表現(xiàn)出逐漸減慢的趨勢，通常情況下會(huì)相比上一代幼林的樹高平均增長量和胸徑平均增長量會(huì)分別縮減20%～43%和35%～60%，這是杉樹連代栽培對幼林影響的重要體現(xiàn)。

杉樹連代栽培的過程中，幼林處于不同的成長階段主導(dǎo)影響因子也存在差異，通常情況下，栽培1年的杉樹幼林主導(dǎo)影響因子是采伐剩余物的處理方式；而栽培2年的杉樹幼林主導(dǎo)影響因子是整地方式；栽培3～4年的杉樹幼林主導(dǎo)影響因子是收獲方式。但需要注意的是雖然地徑和胸徑可以反映出幼林處于不同階段主導(dǎo)因子的影響，但其除受主導(dǎo)因子影響外，還會(huì)受到其他因素的影響，所以地徑和胸徑在幼林生長過程中的具體變化相對較復(fù)雜，不存在明顯的規(guī)律性。目前人們普遍認(rèn)為，在第二年對林地地上超過2 cm的干枝進(jìn)行全部收獲，并以帶狀的形式整地，對剩余物和草灌進(jìn)行采伐均勻平鋪?zhàn)钣欣谄涞貜缴L；而在第三年，只針對樹干進(jìn)行收獲，并通過塊狀整地方式和剩余物、草灌堆放的方式為地徑生長創(chuàng)造條件；在第四年只針對杉樹林地地上直徑在2 cm以上的干枝進(jìn)行收獲，然后通過塊狀的形式整地，和對剩余物和草灌進(jìn)行采伐堆放為地徑生長創(chuàng)造環(huán)境。

4結(jié)論

現(xiàn)階段人們已經(jīng)認(rèn)識到杉樹連代栽培會(huì)對土壤肥力產(chǎn)生一定的影響，而土壤肥力狀況會(huì)直接影響杉樹的成長狀況，為保證杉樹的成長質(zhì)量和速度，必須結(jié)合影響杉樹成長狀況的主導(dǎo)因子，進(jìn)行土壤肥力的優(yōu)化，為杉樹連代栽培提供更加理想的土壤環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

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