皆伐油松人工林天然更新对土壤肥力和酶活性的影响

作者：孙启越; 谭红岩; 迟明峰; 吴丹妮; 张晓文; 贾茜; 张龙玉; 贾忠奎^*

来源：北京林业大学学报, 2019, 41(06): 24-34.

DOI：10.13332/j.1000-1522.20180372

• 油松人工林
• 皆伐
• 天然更新
• 土壤肥力
• 土壤酶活性

【目的】探讨油松人工林皆伐后天然更新成林的过程中对土壤肥力和酶活性的影响,分析植物群落演替过程中土壤质量的变化规律,为油松林的地力维护和可持续经营提供理论依据。【方法】采用演替时序法,在河北平泉地区选择立地条件一致的中龄林(32年)、近熟林(40年)、成熟林(53年),皆伐后不同时间(5年、10年、24年)的天然更新林及皆伐后8年撂荒地作为对照,分0～10 cm、10～20 cm土层测定土壤肥力和酶活性,并对2组指标进行典型相关分析。【结果】(1)从中龄林到成熟林土壤质量持续提升,其中在0～10 cm土层土壤含水量、全氮含量和蔗糖酶活性分别提高了161.5%、379.1%和181.3%,各指标在10～20 cm土层也有显著提升(P <0.05)。(2)皆伐后5年天然更新林与成熟林相比土壤肥力和酶活性差异不显著(P> 0.05),到伐后24年土壤肥力和酶活性逐渐下降,与伐后5年相比,土壤毛管持水量、全氮含量和蔗糖酶活性在0～10 cm土层分别下降了24.4%、61.0%和28.8%,在10～20 cm土层各指标也均有明显下降(P <0.05),但伐后24年土壤肥力和酶活性仍高于中龄林和近熟林。(3)天然更新林的土壤肥力和酶活性显著高于撂荒地(P <0.05),天然更新林在0～10 cm土层土壤毛管持水量、有机质含量和脲酶活性相比撂荒地分别提高了43.7%、145.7%和116.6%,在10～20 cm土层各指标也显著高于撂荒地(P <0.05)。(4)典型相关分析表明土壤酶活性与土壤肥力之间具有极显著相关性(P <0.01),土壤肥力主要受土壤密度、毛管持水量、毛管孔隙度、有机质、全氮的影响,而土壤酶活性主要受脲酶和蔗糖酶的影响。土壤肥力和酶活性的典型变量得分均表现为成熟林>伐后5年>伐后10年>伐后24年>近熟林>撂荒地>中龄林。【结论】油松人工林成熟林阶段土壤质量明显改善,随着时间推移皆伐会造成一定程度的土壤肥力和酶活性下降,但在皆伐迹地上及时实现植被恢复会显著减轻下降的程度,且土壤质量明显好于同一发育阶段的人工林。皆伐油松人工林天然更新可以有效地缓解地力衰退的问题。

• 单位
  北京林业大学