汪清林區(qū)4種森林類型的土壤養(yǎng)分含量比較

趙東寧， 姜洪源， 賈同飛， 徐元魁， 鄭金萍， 范春楠

(1. 和龍林業(yè)局， 吉林 延邊 133500; 2. 長白山森工集團， 吉林 延邊 133000; 3. 北華大學林學院， 吉林 吉林 132000)

森林是由一定自然地段上群居在一起的樹木所形成的一個有規(guī)律的組合。樹木在生長過程中，通過對養(yǎng)分的吸收和歸還等作用，影響土壤養(yǎng)分的積累，使不同森林類型的土壤養(yǎng)分含量產(chǎn)生較大差異[1]。本文采用樣地調(diào)查法結(jié)合土壤樣品測定，探討汪清林區(qū)4種森林類型土壤養(yǎng)分含量之間的關(guān)系，為今后汪清林區(qū)的森林經(jīng)營和培育提供參考。

1 研究地概況

研究地點位于吉林省延邊朝鮮族自治州東北部的汪清林業(yè)局，地理位置129°59′～131°40′E、43°05′～43°40′N，屬中緯度中溫帶季風半濕潤氣候區(qū)，年均降水量580 mm，年均氣溫3.9 ℃，土壤為暗棕壤。植被屬長白山植物區(qū)系，主要有紅松(Pinuskoraiensis)、紫椴(Tiliaamurensis)、白樺(Betulaplatyphylla)、楓樺(Betulacostata)、蒙古櫟(Quercusmongolica)、色木槭(Acermono)等。

2 研究方法

結(jié)合研究地的森林資源特征，選取有代表性的林分，設(shè)置30 m×30 m樣地27塊，對樣地內(nèi)喬木植物的種類、胸徑進行每木檢尺，計算出樹種組成，從中篩選出可明顯分類的闊葉紅松林、椴樹-紅松針闊混交林(主要是紫椴和糠椴)、槭樹-紅松針闊混交林(包括色木槭、假色槭、擰筋槭和白牛槭等)和樺樹-紅松針闊混交林(主要是白樺和楓樺)等4種森林類型的樣地22塊，并在每塊樣地近中心位置，挖取土壤剖面，分腐殖質(zhì)層(A0)和淋溶層(A)收集土壤樣品。

土壤N、P、K和有機質(zhì)等元素是土壤養(yǎng)分的重要組成部分，對植物的生長發(fā)育起關(guān)鍵作用。因此，本試驗對這些元素進行了測定并加以研究。土壤N測定采用凱氏定氮法，P采用鉬銻抗比色法，K采用火焰光度計法，有機質(zhì)采用重鉻酸鉀外熱法[2]。

數(shù)據(jù)采用Excel和SAS軟件進行統(tǒng)計分析。

3 結(jié)果與分析

對調(diào)查數(shù)據(jù)進行整理、計算，統(tǒng)計出22塊樣地的樹種組成并據(jù)此推斷森林類型，如表1所示。

根據(jù)表1的統(tǒng)計結(jié)果，按4種森林類型對測定的土壤養(yǎng)分含量進行分類計算，結(jié)果見表2。

表1 調(diào)查統(tǒng)計

表2 4種森林類型的土壤養(yǎng)分含量

從表2中可以看出，槭樹-紅松針闊混交林的各土壤養(yǎng)分元素含量較高，有2個養(yǎng)分元素最高值出現(xiàn)，分別是淋溶層中的全P和速效K，而且其他養(yǎng)分元素雖未出現(xiàn)最高值，但含量普遍較高；椴樹-紅松針闊混交林有6個養(yǎng)分元素最高值出現(xiàn)，分別是腐殖質(zhì)層中的有機質(zhì)、全P、速效N和速效K以及淋溶層中的全K和速效P，但其他養(yǎng)分元素含量較低；闊葉紅松林次之，有4個養(yǎng)分元素指標最高值出現(xiàn)，包括兩個土壤層次中的全N和腐殖質(zhì)層中的全K、速效P；樺樹-紅松針闊混交林最低，除淋溶層中的有機質(zhì)和速效N指標外，其他養(yǎng)分元素含量均較低。

對以上4種森林類型的土壤養(yǎng)分含量進行方差分析，結(jié)果見表3、表4。

表3 土壤養(yǎng)分方差分析

表4 4種森林類型土壤養(yǎng)分多重比較

從表3中可以看出，各森林類型土壤養(yǎng)分含量存在顯著差異F值為4.93，Pr>F值，為0.00**。從表4中可以看出，槭樹-紅松針闊混交林和椴樹-紅松針闊混交林的土壤養(yǎng)分狀況較好，闊葉紅松林的次之，與前者存在顯著差異，樺樹-紅松針闊混交林的最差，與其他3種森林類型均存在顯著差異。

林地凋落物是土壤養(yǎng)分的主要來源，受羅歆等對縉云山不同植被類型林下土壤養(yǎng)分含量及物理性質(zhì)研究的啟發(fā)[3]，筆者試分析：在汪清林區(qū)，典型的先鋒樹種通常是樺樹，該時期，林分疏開，光照和溫度等水熱條件好，但雨水的淋洗使大量土壤養(yǎng)分流失，因此，樺樹-紅松針闊混交林的土壤養(yǎng)分含量較低。隨著群落的演替，一些適應(yīng)性強的小喬木槭樹開始滋生，并逐漸占據(jù)主導地位，向林地歸還了大量的枯枝落葉，而且，林分的郁閉又減輕了雨水的沖刷，因此，槭樹-紅松針闊混交林的土壤養(yǎng)分含量較高。當群落進一步演替，光照以及水熱條件發(fā)生了改變，適應(yīng)此條件的一些高大喬木，如椴樹、水曲柳、榆樹等得以發(fā)展，直至占據(jù)主導地位，此時的土壤養(yǎng)分歸還量也逐漸增加，因此，椴樹-紅松針闊混交林的土壤養(yǎng)分含量也較高。此后，林分郁閉度進一步增大，闊葉含量逐漸減少，耐陰的針葉樹種繼而逐漸占據(jù)主導位置，相比較而言，針葉樹種的凋落量較少且分解速度較慢，導致闊葉紅松林的土壤養(yǎng)分含量有所下降。