剩余物处理方式对桉树土壤团聚体及养分影响研究

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炼山是桉树人工林经营普遍采用的整地方式,虽然可减少杂草,方便造林,但容易造成林地水土流失、火灾隐患,也造成桉树林地后期生长量降低等问题,免炼山造林是大势所趋。然而,免炼山这种整地方式下桉树人工林土壤团聚体如何响应?对土壤养分有何影响?目前对这些问题依然缺乏研究。本文重点研究桉树采伐剩余物处理方式对土壤团聚体和土壤团聚体相关养分含量的影响,拟为桉树人工林免炼山造林提供理论依据。本文以桉树主产区的广西国有大桂山林场的第四代尾巨桉人工林地土壤为研究对象,采用随机区组试验设计,比较炼山和免炼山两种不同剩余物处理方式对桉树人工林土壤团聚体组成、土壤团聚体稳定性和土壤团聚体相关养分的影响;收集0-20cm、20-40cm、40-60cm、60-80cm的土壤剖面样品,分别测量土壤团聚体组成、土壤团聚体相关C、N、P含量以及土壤团聚体相关脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶含量。主要研究结论如下:(1)方差分析与相关性分析等表明免炼山处理下的土壤团聚体相比炼山处理的土壤团聚体更为稳定。土层厚度为0-20cm、20-40 cm、40-60 cm和60-80 cm时,>0.25 mm 土壤团聚体水稳定性以及机械稳定性组成比例大小顺序均为:免炼山>炼山。(2)在同一土层中,免炼山和炼山两种剩余物处理方式土壤团聚体MWD和GMD呈现出的趋势一致,即免炼山>炼山。随土层加深,两种不同剩余物处理方式土壤团聚体的MWD和GMD均呈现出的变化趋势是先增加后减少。剩余物处理方式对土壤团聚体稳定性指标MWD和GMD有一定的影响,就总体而言,免炼山处理土壤团聚体的团聚度较好,土壤结构更稳定。(3)研究剩余物处理方式对土壤团聚体相关养分指标分布的影响发现,免炼山处理方式下土壤团聚体相关有机碳、全氮和全磷均高于炼山处理,不同土层下,免炼山和炼山两种剩余物处理方式的土壤团聚体的有机碳、全氮和全磷含量随土层深度变化一致,随土层厚度增加表现出逐渐减少的趋势。(4)研究剩余物处理方式对土壤团聚体相关养分指标分布的影响发现,免炼山处理方式下土壤团聚体相关过氧化氢酶、酸性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性均高于炼山处理,不同土层下,免炼山和炼山两种剩余物处理方式的土壤团聚体的过氧化氢酶、酸性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性随土层深度变化一致,随土层深度增加表现出逐渐减少的趋势。(5)土壤团聚体稳定性与团聚体有机碳和全磷的含量之间具有显著正相关关系,土壤团聚体稳定性与全氮的含量之间有正相关关系。其中,GMD和WMD与土壤团聚体<0.25 mm相关全磷呈现负相关关系,土壤团聚体各粒径相关有机碳与土壤团聚体<0.25 mm相关全磷具有显著正相关关系,>2mm 土壤团聚体相关全氮与WMD具有显著正相关关系。土壤团聚体稳定性团聚体相关脲酶、酸性磷酸酶活性与土壤团聚体稳定性具有显著负相关关系。其中,0.25-0.053 mm过氧化氢酶活性与>0.25 mm蔗糖酶活性具有显著正相关关系,与酸性磷酸酶呈负相关关系。<0.25 mm酸性磷酸酶与蔗糖酶具有负相关关系。综上所述,我们认为,免炼山土壤由于采伐剩余物平铺在表面后,大量分解腐殖质等有机物质,使表面有机质含量增高,加速了植物一土壤循环,且免炼山处理后土壤表层土壤通气度较好,有利于微生物代谢活动,以及营养物质的积累,加速土壤养分的循环,从而促使有利于土壤肥力的增高。
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