不同撫育強(qiáng)度人促米楮林對(duì)土壤有機(jī)碳的影響

傅斌燁

摘 要：以米楮林為試驗(yàn)樹(shù)種，按照弱度（1800株/hm2）、中度（1500株/hm2）和強(qiáng)度（1200株/hm2）三種撫育強(qiáng)度為試驗(yàn)組，天然米楮林作為對(duì)照（CK），檢測(cè)土壤容重、土壤有機(jī)碳密度和土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量，篩選出適合人促米楮林的撫育強(qiáng)度。結(jié)果表明：在0～25cm土壤層，弱度撫育強(qiáng)度（1800株/hm2）土壤的容重為1.28 g/cm3，有機(jī)碳密度為21.82g/kg，有機(jī)碳存儲(chǔ)量為21.82g/kg，有利于減少有機(jī)碳含量流失、調(diào)節(jié)土壤肥力和增強(qiáng)土壤排水性、土壤通氣性的作用，促進(jìn)土壤中水、肥、氣、熱的平衡。

關(guān)鍵詞：米楮；容重；有機(jī)碳密度；有機(jī)碳存儲(chǔ)量

中圖分類號(hào) S79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）09-0101-03

Effects of Different Tending Intensity on Soil Organic Carbon of Catanopsis carlessi Forest

Fu Binye

（Meilie Agriculture and Forestry Water Conservomcy Burean of Sanming City，Sanming 365000，China）

Abstract：With Castanopsis carlessi，and according to the intensity（1800 strains/hm2），moderate（1500 strains/hm2）and intensity（1200 strains/hm2）three tending intensity for the test group，natural Castanopsis carlessi forest as control（CK），volume weight of soil，organic carbon density and organic carbon storage were studied to screen the suitable tending intensity for Castanopsis carlessi. The results show in the 0～25cm soil layer，the soil bulk density of weak intensity（1800 strains/hm2）was 1.28g/cm3，organic carbon density was 21.82g/kg，and organic carbon storage was 21.82g/kg.It' s conducive to reduce the loss of organic carbon content，adjust soil fertility and enhance soil drainage and soil ventilation，promote the balance of soil water，fertilizer，gas and heat in the soil.

Key words：Castanopsis carlessi；Volume-weight；Organic carbon density；Organic carbon storage

米櫧（Castanopsis carlessi）是殼斗科常綠木本植物，在福建省三明市有大量的分布，是我國(guó)亞熱帶地區(qū)典型地帶性植物。其材質(zhì)堅(jiān)硬、韌性較好，具有耐磨特性，為家具、農(nóng)具、木模、車輛等適宜原材料；具有速生性，不僅是優(yōu)良的纖維材和食用菌原料樹(shù)種，同時(shí)還是較好的碳匯植物；生命力強(qiáng)、成活率高，適宜在多種土壤上生長(zhǎng)，培肥土壤、涵養(yǎng)水源能力強(qiáng)，是良好的生態(tài)公益林營(yíng)造樹(shù)種；其果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分高，可加工成食品，含油率高，可以開(kāi)發(fā)為能源樹(shù)種。

米楮林相關(guān)研究集中在天然采伐不同更新情況下對(duì)土壤中部分元素的影響，人促米楮林不同撫育強(qiáng)度下對(duì)土壤有機(jī)碳的影響未見(jiàn)報(bào)道。因此在福建省三明市梅列區(qū)，以不同撫育強(qiáng)度的人促米楮林為研究對(duì)象，探討土壤中有機(jī)碳含量的差異，揭示不同撫育強(qiáng)度的人促米楮林對(duì)土壤有機(jī)碳含量的影響，為人促米楮林等亞熱帶森林經(jīng)營(yíng)提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在三明市陳大采育場(chǎng)等地選擇立地條件良好和林齡相近的天然米櫧混交林，其中米櫧為優(yōu)勢(shì)樹(shù)種，按照弱、中和強(qiáng)3種撫育強(qiáng)度進(jìn)行第1次間伐，砍除米櫧林下雜草、藤本及灌木、其他喬木，弱、中和強(qiáng)等3種撫育強(qiáng)度處理林分的樹(shù)木保持密度分別為1800株/hm2、1500株/hm2和1200株/hm2；并于第1次間伐10年后進(jìn)行第2次撫育管理，弱、中和強(qiáng)等3種撫育管理的米櫧林分別保留1200株/hm2、900株/hm2和600株/hm2；每種林分的面積超過(guò)300畝；保留一部分天然封育櫧栲類混交林作為對(duì)照。在第1次間伐后20年進(jìn)行土壤含水量、容重及有機(jī)碳含量的檢測(cè)。

1.1 樣地設(shè)置 以無(wú)撫育為對(duì)照（ck）及3種經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度的人促米櫧林等4種林分類型作為研究對(duì)象，每種林分分別設(shè)置3個(gè)面積均為25m×25m的調(diào)查樣地，系統(tǒng)開(kāi)展土壤理化性質(zhì)等調(diào)查。

1.2 土壤調(diào)查 在每種米櫧林分的以隨機(jī)方式選擇3個(gè)調(diào)查樣地，其中各樣地挖掘1個(gè)有代表性的130cm深的土壤剖面，在0～25cm、25～60cm、60～110cm、110～130cm等4個(gè)土層上用土壤環(huán)刀分別每土壤層取3個(gè)土壤樣品，并立即稱取土壤鮮重，記錄。將取得的土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行容重及土壤有機(jī)碳含量的測(cè)定工作。

2 數(shù)據(jù)收集與處理

將從0～25cm、25～60cm、60～110、110～130cm 4個(gè)土層獲得土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室分別測(cè)定土壤的含水率、土壤容重[1]和各層次土壤有機(jī)碳含量[2，3]；再根據(jù)各層次的土壤容重和有機(jī)碳含量計(jì)算每種林分各層次土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量。所有土壤樣品的有機(jī)碳含量的測(cè)定均采用重鉻酸鉀法。

3 結(jié)果分析

3.1 土壤容重 通過(guò)比較不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度的人促米楮林土壤容重（圖1），隨著土層厚度的增加容重增加，在土壤0～25cm層，不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度的人促米楮林土壤容重的差異性較大。其中以中度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤容重最大，達(dá)到1.38g/cm3，弱度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤容重值最小，達(dá)1.28g/cm3低于中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤容重[4]的平均值1.32g/cm3。在土壤25～60cm層，以強(qiáng)度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤容重最大，達(dá)到1.39g/cm3，弱度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤容重值最小，達(dá)1.31g/cm3。在50～110cm層，以中度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤容重大，達(dá)到1.41g/cm3，弱度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤容重值最小，達(dá)1.35g/cm3。在110～130cm層，不同經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤容重差異性不大，容重值在1.38～1.40g/cm3范圍內(nèi)。由于中強(qiáng)度撫育措施會(huì)讓雨水直接沖刷土壤表層、改變林分內(nèi)的小氣候，中強(qiáng)度撫育人促米楮林土壤容重大于弱度撫育和無(wú)撫育措施米楮林的土壤容重，改變了土壤的孔隙結(jié)構(gòu)，綜上說(shuō)明弱度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤的熟化程度較高，保水能力也最高[5]，高于無(wú)撫育措施的米楮林。

3.2 土壤有機(jī)碳 通過(guò)比較不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度的人促米楮林土壤有機(jī)碳密度（圖2），隨著土層厚度的增加土壤有機(jī)碳密度降低，在土壤0～25cm層，不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度的人促米楮林土壤有機(jī)碳密度的差異性較大。其中以弱度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤有機(jī)碳密度最大，達(dá)到21.82g/kg，強(qiáng)度度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤有機(jī)碳密度最小，達(dá)10.28g/kg。在土壤25～60cm層，以弱度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤有機(jī)碳密度最大，達(dá)到12.31g/kg，強(qiáng)度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤有機(jī)碳密度最小，達(dá)6.00g/kg。在50～110cm層，弱度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤有機(jī)碳密度最大，達(dá)到6.76g/kg，強(qiáng)度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤有機(jī)碳密度最小，達(dá)4.18g/kg。在110～130cm層，不同經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤有機(jī)碳密度差異性不大，在3.25～5.61g/kg之間。由于中強(qiáng)度撫育措施使林分內(nèi)的枯枝落葉沒(méi)有經(jīng)過(guò)分解回到土壤里，改變了林分內(nèi)的碳循環(huán)，弱度撫育人促米楮林土壤有機(jī)碳密度大于中強(qiáng)度育措施米楮林的土壤有機(jī)碳密度，適當(dāng)強(qiáng)度撫育可以促進(jìn)米楮林有機(jī)碳密度的增加，隨著土壤厚度的增加這種影響減弱。

3.3 土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量 通過(guò)比較不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度的人促米楮林土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量（圖3），隨著土層厚度的增加土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量降低，在土壤0～25cm層，不同經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度的人促米楮林土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量的差異性較大。其中以弱度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量最大，達(dá)到69.81t/hm2，強(qiáng)度度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量最小，達(dá)36.64t/hm2。在土壤25～60cm層，以弱度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量最大，達(dá)到57.04t/hm2，強(qiáng)度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量最小，達(dá)29.24t/hm2。在50～110cm層，弱度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量最大，達(dá)到46.37t/hm2，強(qiáng)度經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量最小，達(dá)28.17t/hm2。在110～130cm層，不同經(jīng)營(yíng)米楮林的土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量差異性不大，在9.04～15.53t/hm2之間。由于中強(qiáng)度撫育措施使林分內(nèi)的枯枝落葉沒(méi)有經(jīng)過(guò)分解回到土壤里，改變了林分內(nèi)的碳循環(huán)，弱度撫育人促米楮林土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量大于中強(qiáng)度育措施米楮林的土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量，適當(dāng)強(qiáng)度撫育可以促進(jìn)米楮林有機(jī)碳存儲(chǔ)量的增加，隨著土壤厚度的增加這種影響減弱[6-8]。

圖3 不同撫育強(qiáng)度對(duì)土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)量的影響

4 結(jié)果與討論

不同撫育強(qiáng)度的人促米楮林對(duì)不同土層厚度的容重影響不同，隨著土層厚度的加深，不同撫育強(qiáng)度人促米楮林對(duì)土壤的有機(jī)碳含量影響減弱。在土壤表層，弱度撫育強(qiáng)度（1800株/hm2）人促米楮林土壤容重最小達(dá)1.28g/cm3，在110～130cm土層的容重差異性不大。適當(dāng)?shù)娜醵葥嵊懈牧既舜倜阻滞寥澜Y(jié)構(gòu)的作用，避免土壤板結(jié)，有利于調(diào)整林分土壤的空隙結(jié)構(gòu)；過(guò)度的撫育措施會(huì)使人促米楮林土壤容重偏高，易造成土壤板結(jié)，土壤空隙結(jié)構(gòu)不合理，降低林地的生產(chǎn)力。

通過(guò)調(diào)查不同撫育強(qiáng)度米櫧林各層土壤容重、有機(jī)碳密度、有機(jī)碳存儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)，在土壤0～25cm層，不同撫育強(qiáng)度對(duì)土壤的3個(gè)指標(biāo)差異性較大，表明土壤有機(jī)碳密度與米櫧林撫育強(qiáng)度具有較強(qiáng)相關(guān)關(guān)系；強(qiáng)度經(jīng)營(yíng)的米櫧混交林因在撫育過(guò)程中帶走枝丫等，林間可讓微生物分解成無(wú)機(jī)物的枝條減少，反而使米櫧林內(nèi)土壤的有機(jī)碳密度下降。從0～130cm土層的土壤有機(jī)碳總儲(chǔ)量看，弱度經(jīng)營(yíng)的米櫧混交林的土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量相對(duì)于其他撫育強(qiáng)度的米櫧林來(lái)的高，主要由于弱度經(jīng)營(yíng)沒(méi)有大量帶走林內(nèi)有機(jī)養(yǎng)分，不會(huì)造成大量的有機(jī)碳的流失；而強(qiáng)度經(jīng)營(yíng)的米櫧混交林的土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量反而較低，低于其生物有機(jī)碳儲(chǔ)量，說(shuō)明過(guò)度撫育措施會(huì)對(duì)林地土壤的有機(jī)碳庫(kù)產(chǎn)生不利影響，造成林地的生產(chǎn)力堿地，因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制撫育的強(qiáng)度，避免造成米櫧林內(nèi)生態(tài)的破壞。

綜上，強(qiáng)度撫育措施不僅破壞土壤的空隙結(jié)構(gòu)，而且容易造成土壤有機(jī)碳的流失，土壤貧瘠，林地生產(chǎn)力下降；弱度撫育措施對(duì)人促米楮林土壤有減少有機(jī)碳含量流失、調(diào)節(jié)土壤肥力和增強(qiáng)土壤排水性、土壤通氣性的作用，促進(jìn)土壤中水、肥、氣、熱的平衡。

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（責(zé)編：王慧晴）