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杉木闽粤栲混交林土壤肥力及其水源涵养功能.pdf
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1、 年月防护林科技J u l,第期(总 期)P r o t e c t i o nF o r e s tS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yN o (S u m N o )文章编号:()收稿日期:基金项目:三明市科技研究项目“闽粤栲提升杉木马尾松人工林质量关键技术研究与应用”(y )作者简介:陈爱平(),女,福建尤溪人,大学,高级工程师,现 从事 森林 培 育研 究,E m a i l:c a p c o m杉木闽粤栲混交林土壤肥力及其水源涵养功能陈爱平(福建省沙县官庄国有林场,福建 三明 )摘要为明确杉木(C u n n i n g h a m i a l
2、 a n c e o l a t a)闽粤栲(C a s t a n o p s i s f i s s a)混交林土壤肥力和水源涵养能力,以杉木闽粤栲混交林和杉木纯林为研究对象,分析了林分土壤理化性质、生物量、持水量和渗透性能等.结果表明:与杉木纯林相比,混交林的植被层生物量、乔木层生物量、枯落物层现存量分别提高 、和 ,c m土层全磷、全氮和有机质的质量分数分别提高 、和 ,速效钾、速效磷和水解氮的质量分数分别提高 、和 ,c m土层的持水量提高了 ,初渗速率、稳渗速率分别提高了 和 ,林分总持水量提高了 .杉木闽粤栲混交林显著改善了林分的土壤肥力,土壤的入渗能力和抗蚀性等各项保水固土指标
3、得到显著提升,林分涵养水源功能得以增强.关键词闽粤栲;杉木;混交林;土壤肥力;水源涵养功能中图分类号:S ;S 文献标识码:Ad o i:/j i s s n S o i lF e r t i l i t ya n dW a t e rC o n s e r v a t i o nF u n c t i o no fM i x e dF o r e s t o fC u n n i n g h a m i a l a n c e o l a t a ra n dC a s t a n o p s i s f i s s aC h e nA i p i n g(G u a n z h u a n
4、 gS t a t e o w n e dF o r e s tF a r mo fS h a x i a nC o u n t y i nF u j i a n,S a n m i n g ,C h i n a)A b s t r a c t I no r d e r t oc l a r i f y t h es o i l f e r t i l i t ya n dw a t e r c o n s e r v a t i o n f u n c t i o no fm i x e df o r e s t o fC u n n i n g h a m i a l a n c e o
5、l a t aa n dC a s t a n o p s i s f i s s a,t a k i n gm i x e df o r e s to fC u n n i n g h a m i a l a n c e o l a t aa n dC u n n i n g h a m i a f i s s a,a n dp u r ef o r e s to fC u n n i n g h a m i a l a n c e o l a t aa s r e s e a r c ho b j e c t s,s o i l p h y s i c a l a n dc h e m i
6、 c a l p r o p e r t i e s,b i o m a s s,w a t e r r e t e n t i o na n dp e r m e a b i l i t yw e r ea n a l y z e d T h e r e s u l t s s h o w e da s f o l l o w s:c o m p a r e dw i t hp u r eC u n n i n g h a m i a l a n c e o l a t af o r e s t,t h eb i o m a s so f v e g e t a t i o n l a y
7、e r,t r e eb i o m a s s a n de x i s t i n ga m o u n t o f l i t t e r l a y e ro fm i x e d f o r e s t i n c r e a s e db y ,a n d ,r e s p e c t i v e l y;T h em a s s f r a c t i o no f t o t a l p h o s p h o r u s,t o t a l n i t r o g e na n do r g a n i cm a t t e r i ns o i l l a y e ro f
8、 c mi n c r e a s e db y ,a n d ,r e s p e c t i v e l y;w h i l e t h em a s s f r a c t i o no f a v a i l a b l ep o t a s s i u m,a v a i l a b l ep h o s p h o r u sa n dh y d r o l y z e dn i t r o g e n i n c r e a s e db y ,a n d ,r e s p e c t i v e l y;t h ea m o u n to fw a t e rh o l d i
9、 n gi n c ms o i l l a y e r i n c r e a s e db y ;i n i t i a l s e e p a g er a t ea n ds t e a d ys e e p a g e r a t e i n c r e a s e db y a n d ,r e s p e c t i v e l y;a n d t o t a l a m o u n t o fw a t e r i n t h e s t a n d i n c r e a s e db y T h u s,m i x e df o r e s to fC u n n i n
10、g h a m i a l a n c e o l a t aa n dC u n n i n g h a m i a f i s s as i g n i f i c a n t l yi m p r o v e dt h es o i l f e r t i l i t yo f t h es t a n d T h e i n f i l t r a t i o nc a p a c i t ya n da n t i e r o d i b i l i t yo f s o i l a n do t h e r s o i l a n dw a t e r c o n s e r v
11、a t i o ni n d i c a t o r sh a v eb e e ns i g n i f i c a n t l y i m p r o v e d,a n dt h ew a t e r c o n s e r v a t i o nf u n c t i o no f t h es t a n dh a sb e e ne n h a n c e d K e yw o r d s C a s t a n o p s i s f i s s a;C u n n i n g h a m i a l a n c e o l a t a;m i x e d f o r e s t
12、;s o i l f e r t i l i t y;s o i l a n dw a t e r c o n s e r v a t i o n;w a t e rc o n s e r v a t i o nf u n c t i o n杉木(C u n n i n g h a m i a l a n c e o l a t a)为杉科(T a x o d i a c e a e)杉木属(C u n n i n g h a m i a)乔木,为我国重要的用材树种,是南方人工造林的主要树种之一.长期以来,杉木纯林和多代连作引发了林分生产力下降、土壤退化、生态功能低下,进而产生了生态显著恶化的
13、问题,成为限制杉木可持续发展的技术瓶颈.有学者提出,营建针阔混交林可提升区域杉木人工林生态功能,因此,优选出适于与杉木混交的阔叶树种,成为林业生产亟待解决的科学问题.闽粤栲(C a s t a n o p s i s f i s s a)为壳斗科(F a g a c e a e)锥属(C a s t a n o p s i s)的常绿乔木,是福建省主要乡土树种之一,其生长快,适应性强,耐瘠薄,对土壤要求不高,枝叶繁茂,根系发达,固土保水,林分生态功能强.闽粤栲与杉木混交的效果如何?目前,国内外对杉木闽粤栲混交林的研究甚少.洪宜聪报道了杉木闽粤栲混交林分特征与水土保持功能、杉木林套种闽粤栲林分特
14、性及其涵养水源功能,魏重和报道了坡位对杉木闽粤栲混交林和杉木纯林养分积累的影响.有关杉木闽粤栲混交林的土壤肥力及涵养水源功能研究未见报道.为明确杉木闽粤栲混交林的土壤肥力,分析其保水固土性能,培育生态功能强、质量高的杉栲混交林,以提高现有杉木人工林的生态功能,解决杉木人工林连作和不合理的树种结构所产生的生态问题,提升区域人工林生态功能,为营建针阔混交林提供科学参考.年在福建省沙县选择杉木闽粤栲混交林和杉木纯林开展生物量、土壤理化性质、持水量和抗蚀性能等水源涵养功能的研究,旨在明确杉木闽粤栲混交林在培肥地力、改良土壤和保水固土等方面的功能,为南方营造杉木人工林提供可复制、可推广的模式.试验地概况
15、试验地位于福建省沙县(N,E)北部高桥镇杉口村和黄溪坑,海拔为 m,为亚热带季风气候,年均气温 ,年均降水量 mm,相对湿度 ,霜期 d.年,在杉口村的坑头和黄溪坑村的尾垅处杉木采伐迹地开展劈草耙带整地挖穴,穴规格为 c m c m c m,株行距为 m m.年春季,分别营造杉木纯林和行数比为的带状杉木闽粤栲混交林.所用的杉木、闽粤栲苗木均选用年生的级实生苗,栽植密度 株?h m.栽植后前年每年开展次全面锄草抚育,第、年每年开展次劈草抚育.截至 年林龄为 年,杉木纯林和杉木闽粤栲混交林面积分别为 和 h m.土壤类型为黄红壤,土层深厚,为类立地类型.林下植被有野桂花(O s m a n t h
16、 u sy u n n a n e n s i s)、狗 脊 蕨(W o o d w a r d i aj a p o n i c a)、地 菍(M e l a s t o m a d o d e c a n d r u m)、铁 丝 草(O p h i o p o g o nc h i n g i i)、地 杨 梅(L u z u l ac a mp e s t r i s)、芒萁(D i c a n o p t e r i s d i c h t o m a)、阔叶箬竹(I n d o c a l a m u s l a t i f o l i u s)等.表为试验林概况.表试验林概况林分
17、地点林分面积/h m林分组成林分现存密度/(株?h m)胸径均值/c m树高均值/m林分蓄积量/(m?h m)杉口坑头 杉木纯林 黄溪坑尾垅 杉栲混交林 试验方法 年 月,在杉木纯林和杉木闽粤栲混交林内,分别建立 m m的标准地个,于各标准地内开展每木调查,测量胸径、树高和枝下高等,分别调查纯林、混交林的植被层、枯落物层、乔木层的生物量及持水量,测量各林分土壤的孔隙状况、持水性能、养分状况等理化指标.林分生物量和持水量调查采用平均标准木方法,在各标准地中,以林分的树高、胸径均值为标准,分别选取株与均值相近(误差)的杉木、闽粤栲为标准木,以分层切割法测取其枝、干、叶、皮的鲜质量,对树干m为分段截
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