人為干預對太行山坡地核桃林土壤理化性質(zhì)的影響

李鑫　劉倩愿　郭文芳等

關(guān)鍵詞：人為干預；核桃林；太行山坡地；土壤理化性質(zhì)；土壤質(zhì)量評價

中圖分類號：S714.2 文獻標志碼：A 文章編號：1001-1498（2023）01-0154-12

人工經(jīng)濟林具有涵養(yǎng)水源、保持水土、提供產(chǎn)品等重要功能，因此在丘陵坡地廣泛種植。土壤能為植物提供生長所需的養(yǎng)分和環(huán)境基礎(chǔ)，直接或間接影響森林健康發(fā)展。人為干預作為人工經(jīng)濟林形成、發(fā)育過程的重要因素，不同干預方式、強度等能影響林地土壤環(huán)境。目前，人為干預主要方式有清理灌草、清除枯落物、施肥、火燒等，這些干預通過影響林地水熱條件與養(yǎng)分循環(huán)，使不同種經(jīng)濟林之間以及同種經(jīng)濟林內(nèi)部土壤環(huán)境發(fā)生變化。因此，研究人為干預對人工經(jīng)濟林土壤環(huán)境的影響，對丘陵坡地土壤質(zhì)量改良、促進人工經(jīng)濟林健康發(fā)展等具有重要意義。

土壤理化性質(zhì)是評價林地土壤環(huán)境的重要因素，其變化能反映人為干預對森林土壤環(huán)境的影響狀況。當前，關(guān)于人為干預對山地森林土壤理化性質(zhì)影響的研究較多，但多集中在不同干預方式、強度等對原生林與次生林方面，有關(guān)人工經(jīng)濟林土壤的研究成果不多。張姣等研究割脂、清除凋落物和火災等于預下貴州山地馬尾松（Pinus massoniana Lamb）林土壤特征，發(fā)現(xiàn)上述干預方式使馬尾松林土壤pH、土壤密度、有機碳、全氮、全磷含量等產(chǎn)生顯著變化。李翀等通過分析不同施肥、采伐留養(yǎng)強度對浙江低山丘陵的毛竹（Phyllostachys edulis（Carriere）J.Houzeau）林土壤有機碳含量影響，發(fā)現(xiàn)中等施肥、弱度采伐與大量施肥、強度采伐下土壤有機碳含量變化量差異極顯著，提出不同施肥、采伐強度的干預能顯著影響毛竹林土壤碳庫。Awotoye等研究不同強度伐木干預對尼日利亞山地人工林土壤性質(zhì)影響，發(fā)現(xiàn)一定程度采伐干預能使土壤養(yǎng)分含量增加，但隨著采伐強度增大，土壤養(yǎng)分含量降低。上述學者從人為干預角度研究了不同山地丘陵的森林土壤特征及變化。隨著人工經(jīng)濟林種植規(guī)模擴大，在溫帶半濕潤、半干旱的丘陵坡地出現(xiàn)多種干預方式的人工經(jīng)濟林，在產(chǎn)生經(jīng)濟效益的同時，也改變著坡地土壤環(huán)境。據(jù)此，一些學者研究后提出人為干預使人工經(jīng)濟林坡地土壤呈退化趨勢，也有學者研究發(fā)現(xiàn)不同干預使人工經(jīng)濟林坡地土壤養(yǎng)分趨于改善，研究結(jié)果差異較大。總之，相關(guān)研究結(jié)論不一致，對一些典型生境內(nèi)人工經(jīng)濟林土壤特征變化特征認識還不夠深入，需要進一步研究人為干預下的人工經(jīng)濟林土壤變化特征與內(nèi)在機制，從而為不同地區(qū)坡地人工經(jīng)濟林土壤質(zhì)量的可持續(xù)性服務(wù)。

太行山丘陵坡地屬于典型水土流失區(qū)域，其生態(tài)基底敏感脆弱，主要植被為灌木和草叢，土壤相對貧瘠。自本世紀初，為改善環(huán)境和發(fā)展農(nóng)業(yè)，該區(qū)域陸續(xù)實施人工經(jīng)濟林種植工程，通過栽種核桃（Juglans regia L.）等經(jīng)濟樹種，使植被覆蓋率不斷提升。隨著大量坡地被改造，該區(qū)內(nèi)出現(xiàn)多種人為干預的核桃林，其對太行山坡地核桃林土壤理化性質(zhì)的影響，一直缺乏調(diào)查研究和深入認識。因此，本研究以太行山坡地2003年栽種核桃林為研究對象，分析3種干預對核桃林土壤理化性質(zhì)的影響，并對各干預核桃林土壤質(zhì)量綜合評價，從而為太行山坡地核桃林的土壤恢復和可持續(xù)經(jīng)營提供科學理論指導。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于河北臨城縣綠蕾農(nóng)林科技有限公司的核桃基地（114°29′16.00″E～114°30′1.40″E，37°29′47.00″N～37°29′2.70″N），該基地位于河北省西部、太行山東麓，屬于丘陵地形的典型小流域坡地，其整體海拔在120～180 m之間。該區(qū)屬于暖溫帶大陸性季風氣候，夏季炎熱多雨，冬季干燥寒冷，年內(nèi)溫差較大，且降水集中。年平均氣溫在12～14℃，其中1月平均氣溫為-2℃，7月平均氣溫為27℃；降水多集中在7～9月，年均降水量605 mm。土壤類型多為棕壤和風化形成的山地褐土，土質(zhì)中性偏堿，土壤沙性強，土層淺薄且易侵蝕。

1.2樣地設(shè)置與樣品采集

根據(jù)資料查閱和野外實地調(diào)查，2021年8月在基地西北部坡地的坡度10°～12°、海拔143～149 m的位置，選取栽植于2003年的核桃林，其干預方式有3種，分別為：未管理（LI）、清理灌草（MI）、清理灌草施肥（HI），將這3種人為干預的核桃林作為研究對象，并根據(jù)干預程度將LI、MI、HI樣地分別劃分為輕度干預、中度干預和高度干預。每種人為干預內(nèi)設(shè)置4個重復，共設(shè)置12個樣地，每個樣地內(nèi)設(shè)置1個5m×5m調(diào)查樣方內(nèi)進行基本特征調(diào)查與土壤取樣，研究樣地基本概況見表1。在各樣地的5m×5m調(diào)查樣方內(nèi)設(shè)置土壤采樣點，進行4個重復，在每個采樣點用土鉆分層采集0～10 cm、10～20 cm、20～30cm的土壤樣品，將采集的所有土壤樣品裝入密封袋保存帶回實驗室。全部過2 mm孔徑土篩除去土壤中動、植物殘體及礫石后，將重復采樣點的土壤樣品按四分法均勻混為1份，后用于土壤理化性質(zhì)的測定。

1.3土壤理化性質(zhì)測定

本研究選取了土壤顆粒組成、電導率（EC）、含水量（SWC）、pH、有機碳（TOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、全鉀（TK）等指標進行分析測定。其中，土壤顆粒組成采用馬爾文MS-3000激光粒度分析儀測定；土壤電導率（EC）采用電導率儀測定，土水比1：5浸提，靜置后取上層澄清液測定；土壤含水量采用烘干稱量法（105°，24h）測定；土壤pH采用電極電位法測定，土水比為1：2.5；土壤有機碳（TOC）、土壤全氮（ TN）含量采用CN元素分析儀測定；土壤全磷（TP）含量采用鉬銻抗比色法測定；土壤全鉀（TK）含量采用原子吸收分光光度法測定。

1.4數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

用Excel2010軟件對土壤理化性質(zhì)數(shù)據(jù)進行預處理；用SPSS26.0軟件對土壤理化性質(zhì)數(shù)據(jù)進行單因素方差分析和LSD法顯著性檢驗（p<0.05）；用雙因素方差法分析人為干預、土層深度對土壤理化性質(zhì)是否存在交互影響；用Pearson法對土壤理化性質(zhì)相關(guān)性進行分析和顯著性檢驗；用變異系數(shù)（CV）來分析土壤理化性質(zhì)數(shù)據(jù)的變異性；用主成分分析法對各干預的土壤質(zhì)量進行綜合評價。用Origin2019軟件繪制圖表。

變異系數(shù)（ CV）公式如下：

CV=標準差／平均值×100% （1）

式中，CV為變異系數(shù)，其中CV≤10%為弱變異性，10%

此外，主成分分析中由于各土壤理化指標量綱不同，為排除其對結(jié)果影響，需對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，本研究采用了采用“S”型函數(shù)進行標準化，“S”型函數(shù)分為升型和降型函數(shù)兩種，具體公式：

式中，x為土壤理化性質(zhì)的某一指標值，a和6分別為各個土壤理化指標的最小值和最大值。研究選取的土壤理化性質(zhì)指標中，因土壤砂粒含量在一定范圍內(nèi)與土壤質(zhì)量成負相關(guān)，故采取降型函數(shù)，其余土壤理化指標均采取升型函數(shù)標準化。

2結(jié)果與分析

2.1土壤物理性質(zhì)特征

土壤顆粒組成作為重要土壤物理參數(shù)，影響土壤水分、養(yǎng)分和植被生長。由表2可知，3種人為干預的土壤顆粒體積百分比含量均以粉粒為主（約占61.31%），砂粒次之（約占22.68%），黏粒最少（約占16.02%）。其中，0～30 cm土層土壤粉粒含量均表現(xiàn)為LI>HI>MI，且0～20 cm土層粉粒含量LI顯著高于MI、HI（p<0.05），在LI內(nèi)部0～10 cm土層粉粒含量顯著高于20～30cm土層（p<0.05）。0～30 cm土層土壤砂粒含量均表現(xiàn)為MI>HI>LI，且Ml、HI顯著高于LI（p<0.05），在LI、MI、HI內(nèi)部不同土層間土壤砂粒含量變化不顯著。土壤黏粒含量變化相對復雜，0～10 cm土層黏粒含量為HI>LI>MI，10～20 cm土層黏粒含量為LI>HI>MI，20～30 cm土層黏粒含量為LI>MI>HI，且10～30 cm土層黏粒含量LI顯著高于Ml、HI（p<0.05），在LI內(nèi)部20～30 cm土層黏粒含量顯著高于0～10 cm土層（p<0.05）。表明在核桃林內(nèi)，清理灌草、清理灌草施肥的干預對土壤顆粒組成影響顯著，隨著人為干預增加，土壤粉粒、砂粒和黏粒含量分別呈先降低后略增、先增加后降低、先降低后略增的不同趨勢，但各土層間存在趨勢差異。

土壤電導率對森林土壤變化存在一定程度響應，可用其表征土壤鹽分、質(zhì)地結(jié)構(gòu)等指標。由表2可知，3種人為干預下的土壤電導率存在差異，其中，在0～20 cm土層電導率為LI>HI>MI，20～30 cm土層電導率為LI>MI>HI，且LI顯著高于Ml、HI（p<0.05），在HI內(nèi)部0～10 cm土層電導率顯著高于20～30 cm土層（p<0.05），表明在核桃林內(nèi)，清理灌草、清理灌草施肥的干預對土壤電導率影響顯著，隨著人為干預增加，土壤電導率整體呈先下降后增加的趨勢，但各土層間存在趨勢差異。

土壤水分可以為植被光合作用提供原料，并影響土壤內(nèi)部生物有氧呼吸與土壤養(yǎng)分維持。由表2可知，3種人為干預下的土壤含水量存在差異，其中，0～30 cm土層含水量均為HI>MI>LI，且Ml、HI顯著高于LI（ p<0.05），LI、MI、HI內(nèi)部不同土層間土壤含水量變化不顯著，表明在核桃林內(nèi)，清理灌草、清理灌草施肥的干預對土壤含水量影響顯著，隨著人為干預增加，土壤含水量整體呈增加趨勢。

2.2土壤化學性質(zhì)特征

對核桃林土壤化學性質(zhì)分析表明（圖1），3種人為干預下的土壤pH、有機碳、全氮、全磷和全鉀存在差異，但差異程度不一致。其中，土壤pH變化趨勢較為穩(wěn)定，在0～30 cm土層pH平均值大小為MI>LI>HI，MI平均值分別比LI、HI高約0.38%、2.47%，表明在核桃林內(nèi)，清理灌草的干預使土壤pH略有升高，而清理灌草施肥的干預則使土壤pH相對下降。

土壤有機碳含量變化趨勢相對復雜，其中，0～20 cm土層有機碳含量為LI>HI>MI.在20～30 cm土層有機碳含量為LI>MI>HI，且10～30 cm土層內(nèi)LI均顯著高于Ml、HI（p<0.05），在HI內(nèi)部0～10 cm土層有機碳含量顯著高于20～30 cm土層（p<0.05），表明在核桃林內(nèi)，清理灌草、清理灌草施肥的干預對土壤有機碳含量影響顯著，土壤有機碳含量整體呈隨人為干預增加而先下降后略增的趨勢，但各土層間存在趨勢差異。

土壤全氮、全磷含量變化趨勢較為一致，二者在0～30 cm土層均表現(xiàn)為LI>HI>MI，但土壤全氮含量在0～20 cm土層內(nèi)LI顯著高于Ml、HI （p<0.05），且Ml顯著高于HI（p<0.05），土壤全磷含量在各干預樣地之間、各干預樣地內(nèi)部土層之間均無顯著性差異，表明在核桃林內(nèi)，清理灌草、清理灌草施肥的干預對土壤全氮含量影響顯著，對土壤全磷含量影響較小，但二者均呈隨人為干預增加而先下降后略增的趨勢。

土壤全鉀含量變化趨勢較為穩(wěn)定，即0～30 cm土層全鉀含量均表現(xiàn)為HI>MI>LI，且10～30 cm土層內(nèi)HI顯著高于LI（p<0.05），但各干預樣地內(nèi)部土層之間均無顯著性差異，表明在核桃林內(nèi)，清理灌草的干預對土壤全鉀含量影響有限，清理灌草施肥的干預對土壤全鉀含量影響顯著，土壤全鉀含量整體呈隨人為人為干預增加而增加的趨勢。

2.3人為干預與土層深度對土壤理化性質(zhì)影響

由雙因素方差分析顯示（表3），人為干預顯著影響核桃林土壤黏粒、粉粒、砂粒、電導率、含水量、pH、有機碳、全氮、全磷和全鉀含量（p<0.05）。土層深度僅顯著影響核桃林土壤粉粒含量（p<0.05），而對其余理化指標無顯著影響。人為干預×土層深度的交互作用顯著影響核桃林的土壤黏粒、粉粒含量（p<0.05），對其余理化指標無顯著影響。

2.4土壤理化性質(zhì)相關(guān)性

由表4～6可知，3種人為干預的土壤理化性質(zhì)之間相關(guān)關(guān)系存在明顯差異。在未管理的LI樣地內(nèi)，土壤黏粒與粉粒呈極顯著負相關(guān)關(guān)系（p<0.01），土壤粉粒與砂粒呈顯著正相關(guān)關(guān)系（p<0.05），土壤電導率與全氮呈顯著正相關(guān)關(guān)系、與全磷呈顯著負相關(guān)關(guān)系（p<0.05）。在清理灌草的Ml樣地內(nèi)，土壤黏粒與粉粒呈顯著正相關(guān)關(guān)系（p<0.05），土壤粉粒與砂粒呈顯著負相關(guān)關(guān)系、與全鉀呈顯著正相關(guān)關(guān)系（p<0.05），土壤砂粒與全鉀呈顯著負相關(guān)關(guān)系（p<0.05），土壤電導率與pH呈極顯著負相關(guān)關(guān)系（p<0.01）、與全氮呈顯著正相關(guān)關(guān)系（p<0.05），土壤pH與有機碳呈顯著負相關(guān)關(guān)系（p<0.05）、與全氮呈極顯著負相關(guān)關(guān)系（p<0.01），土壤全氮和全磷呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（p<0.01）。在清理灌草施肥的Hl樣地內(nèi)，土壤粉粒與砂粒呈極顯著負相關(guān)關(guān)系（p<0.01），土壤pH與全鉀呈顯著負相關(guān)關(guān)系（p<0.05），土壤有機碳與全磷呈顯著負相關(guān)關(guān)系（p<0.05）。3種人為干預下，各干預樣地間的土壤黏粒與砂粒均呈極顯著負相關(guān)關(guān)系（p<0.01），土壤有機碳與全氮均呈顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系（p<0.05、p<0.01）。

2.5土壤理化性質(zhì)變異性

由表7可知，3種人為干預的核桃林土壤表現(xiàn)出不同程度的變異性。在各干預樣地之間，未管理LI的土壤黏粒、砂粒、含水量、pH、全鉀的變異性最大，土壤電導率、有機碳、全氮、全磷的變異性最?。磺謇砉嗖軲l的土壤黏粒、粉粒、砂粒、含水量、全鉀的變異性最??；清理灌草施肥HI的土壤粉粒、電導率、有機碳、全氮、全磷的變異性最大，土壤pH的變異性最小。3種人為干預下，各干預樣地、樣地內(nèi)部土層之間的土壤pH均表現(xiàn)為弱變異性，土壤有機碳、全氮均表現(xiàn)為中等變異性，其余理化指標則在各樣地、樣地內(nèi)部土層間處于弱變異性和中等變異性的動態(tài)變化。

2.6土壤質(zhì)量綜合評價

為對不同人工干預的核桃林進行土壤質(zhì)量綜合評價，將土壤理化性質(zhì)各指標作為評價指標，進行主成分分析。將各土壤指標經(jīng)KMO和Bartlett球形檢驗，KMO值為0.664，Bartlett球形檢驗的相伴概率p<0.01，說明本研究選取的評價指標間存在較強相關(guān)性，適合采用主成分分析法評價各人為干預的核桃林土壤質(zhì)量。對主成分進行提取時，依據(jù)主成分特征值大于1的原則，提取了前2個公因子，其特征值分別為5.335、1.316，第1主成分的總方差貢獻率為53.353%，第2主成分的總方差貢獻率為13.158%，累積方差貢獻率達到66.511%（表8），表明提取出來的2個主成分可作為土壤質(zhì)量評價的參考。

將提取出來的2個主成分分別記作FAC₁、FAC₂，得到土壤質(zhì)量評價各指標的因子得分系數(shù)矩陣（表9），其中土壤黏粒、粉粒、砂粒、電導率、含水量、有機碳、全氮、全磷在第一主成分（FAC₁）中發(fā)揮了重要作用，土壤pH、全鉀在第二主成分（FAC₂）中發(fā)揮了重要作用。對應表9的2個主成分得分的表達式分別為：

將標準化處理后各土壤指標數(shù)值分別代入2個主成分的表達式，計算得到不同樣地各主成分的得分情況。最后，根據(jù)2個主成分所對應的特征值占所提取主成分總特征值之和的比例作為權(quán)重，得到土壤質(zhì)量綜合評價方程，具體公式如下：

土壤質(zhì)量綜合評價方程的計算結(jié)果表明（表10），在3種不同人為干預影響下的核桃林土壤質(zhì)量綜合得分排序為：未管理LI（2.120）>清理灌草施肥HI（-0.820）>清理灌草Ml（-1.258），表現(xiàn)出輕度干預核桃林土壤質(zhì)量明顯較好，中度干預核桃林土壤質(zhì)量最差，而高度干預核桃林土壤質(zhì)量較中度干預略有提升，但改善效果不大。

3討論

人為干預影響人工經(jīng)濟林的形成、演替過程，不同方式、強度的干預可以改變陽光、溫度、水分等環(huán)境條件，進而引起人工經(jīng)濟林土壤理化性質(zhì)改變。

在未管理的干預下，輕度干預的核桃林LI內(nèi)土壤黏粒、粉粒、電導率、有機碳、全氮、全磷含量較高，土壤含水量較低，且含量水平與中度、高度干預林地存在一定顯著性差異。原因可能是，長期以來的未管理導致林地內(nèi)部群落結(jié)構(gòu)復雜，同時存在喬木、灌木和大量草本植物，群落結(jié)構(gòu)的復雜性導致凋落物的增多和細根的密集增長，一方面凋落物及細根分解是有機碳、全氮、全磷等土壤養(yǎng)分的主要來源，另一方面林下植物、凋落物和細根等有效減弱了降水、徑流對坡面土壤的濺蝕和沖刷，同時土壤黏粒、粉粒作為土壤膠體組成部分，因比表面積大且離子吸附力較強，通常認為是氮、磷等養(yǎng)分元素的主要載體，而對土壤電導率的相關(guān)研究表明，土壤電導率存在隨土壤黏粒、全氮含量增加而增大的趨勢，因此在林下灌草植物大量繁殖生長的生境下，土壤黏粒、粉粒等細顆粒.土壤電導率以及土壤有機碳、全氮、全磷等土壤養(yǎng)分含量較高。這與Trimble等發(fā)現(xiàn)植被可以促進優(yōu)質(zhì)土壤顆粒含量增加，進而改善土壤質(zhì)地和提升土壤養(yǎng)分的研究結(jié)果基本一致。在未管理干預下土壤含水量較低，原因之一可能是受林地內(nèi)灌木、草本植物大量繁殖影響，刺槐、酸棗等灌木較草本植物耗水能力較大，在根系吸水和莖葉蒸騰作用下林地土壤水分消耗量較大。此外，自2003年栽種核桃以來，未管理干預下的核桃樹生長較慢，林內(nèi)核桃樹冠幅較小，林地郁閉度較低，林下土壤受太陽輻射影響較大，其地表溫度較高、蒸發(fā)較強，表層土壤含水量相對較低。

在清理灌草的干預下，中度干預的核桃林Ml與輕度干預的核桃林LI相比，其土壤黏粒、粉粒、電導率、有機碳、全氮等含量顯著性降低，土壤全磷含量非顯著性降低，而土壤砂粒、含水量顯著性增加，土壤pH、全鉀含量則非顯著性增加。原因可能是，土壤大部分養(yǎng)分來源于林下凋落物和細根分解，在清理灌草的干預后，直接導致核桃林下灌草植被、凋落物的減少和細根的消亡，坡面土壤對雨水沖刷的抗侵蝕力下降，維持與調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分的微環(huán)境惡化，造成土壤侵蝕和養(yǎng)分流失，因此，土壤黏粒、粉粒、電導率、有機碳和全氮等含量顯著性降低。這與張景普等發(fā)現(xiàn)間伐能顯著降低林地土壤碳、氮含量的研究結(jié)果基本一致。清理灌草使得林下植被減少，林下植被對養(yǎng)分、水分需求減少，可能是造成全磷、全鉀、pH等非顯著降低或增加、土壤含水量顯著性增加的原因之一。此外，在清理灌草干預下，林地內(nèi)土壤養(yǎng)分競爭減少，核桃樹長勢較好，林內(nèi)核桃樹冠幅較大，林地郁閉度較高，林下土壤接收太陽輻射較少，其地表溫度相對較低，蒸發(fā)較弱，表層土壤含水量相對較高。

在清理灌草施肥的干預下，高度干預的核桃林HI與中度干預的核桃林Ml相比，其土壤黏粒、粉粒、電導率、含水量、全氮、全磷、全鉀等非顯著性增加，土壤砂粒、pH、有機碳等非顯著性下降。原因可能是施有機肥的干預，一定程度提升了林地土壤養(yǎng)分含量，但由于清理灌草的干預導致林下植被稀少，且核桃林處于坡度10～12°的坡地地形，受降水、徑流影響坡面土壤顆粒侵蝕和土壤養(yǎng)分淋失嚴重，因此，土壤黏粒、粉粒等細顆粒和大部分土壤養(yǎng)分指標基本處于非顯著性增加，土壤砂粒和少數(shù)土壤養(yǎng)分指標處于非顯著性下降。

土壤中各因子存在復雜的相互作用，其中土壤有機碳、全氮等影響土壤養(yǎng)分含量，土壤黏粒、砂粒等顆粒影響土壤質(zhì)地，二者均在土壤質(zhì)量評價中發(fā)揮重要作用。在3種人為干預的核桃林內(nèi)，土壤有機碳與全氮均呈顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系，表明核桃林內(nèi)部土壤碳、氮元素之間關(guān)系穩(wěn)定，這與LUN等研究黃土高原發(fā)現(xiàn)，林地土壤有機碳與全氮正相關(guān)的研究結(jié)果基本一致。同時，核桃林內(nèi)部土壤黏粒與砂粒含量均呈極顯著負相關(guān)關(guān)系，這與現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)土壤砂粒含量隨黏粒含量增加而減少的研究結(jié)果相一致。

土壤變異性是土壤理化性質(zhì)的綜合體現(xiàn)。在3種人為干預的核桃林內(nèi)，土壤理化性質(zhì)各指標的變異系數(shù)存在一定差異?，F(xiàn)有研究表明，核桃林土壤理化指標多處于弱變異和中等變異性，并且土壤有機碳、全氮、全磷的變異系數(shù)相對較高。本研究中不同人為干預的核桃林土壤pH變異系數(shù)均為弱變異性，土壤有機碳、全氮等均為中等變異性，大部分土壤理化指標則在各干預樣地、樣地內(nèi)部土層間處于弱變異性、中等變異性的動態(tài)變化。

土壤質(zhì)量是評價土壤健康質(zhì)量、土壤肥力質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的綜合度量，本研究發(fā)現(xiàn)輕度干預的核桃林LI的土壤質(zhì)量高于中度干預、高度干預的核桃林MI、HI的土壤質(zhì)量，表明自2003年在坡地栽種核桃林后，未管理、清理灌草、清理灌草施肥的人為干預能顯著影響坡地核桃林土壤質(zhì)量，這與劉慧敏等研究發(fā)現(xiàn)不同調(diào)控強度下華北落葉松人工林土壤質(zhì)量存在差異的研究結(jié)果相似。

4結(jié)論

（1）在未管理、清理灌草、清理灌草施肥的3種干預下，太行山坡地核桃林土壤黏粒、粉粒、砂粒、電導率、含水量、有機碳、全氮、全磷、全鉀等產(chǎn)生明顯差異。未處理的核桃林比清理灌草、清理灌草施肥的核桃林能更有效積累土壤有機碳、全氮和全磷等養(yǎng)分，并明顯提高土壤黏粒、粉粒等土壤細顆粒含量。

（2）各干預核桃林土壤理化性質(zhì)之間相關(guān)性顯著，土壤黏粒與砂粒在各干預間均負相關(guān)，土壤有機碳與全氮在各干預間均呈正相關(guān)。干預核桃林土壤理化性質(zhì)存在一定程度變異，土壤pH在各干預、干預內(nèi)部土層間均為弱變異性，土壤有機碳、全氮在各干預、干預內(nèi)部土層間均為中等變異性。

（3）核桃林土壤質(zhì)量綜合評價結(jié)果依次為：未管理>清理灌草施肥>清理灌草，表明未管理的核桃林土壤質(zhì)量較好，清理灌草的核桃林土壤質(zhì)量最差，清理灌草施肥的核桃林土壤質(zhì)量改善效果不大。人為干預通過影響太行山坡地核桃林土壤理化性質(zhì)，最終造成核桃林土壤質(zhì)量差異。因此，未來在經(jīng)營太行山坡地核桃林時應注重人為干預的調(diào)控管理，對坡地核桃林進行合理利用和土壤肥力恢復。研究成果對山區(qū)坡地人工林土壤改良和可持續(xù)經(jīng)營提供了科學參考。