大青山北坡不同坡位人工林土壤特性研究

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大青山北坡是典型的黄土丘陵沟壑区,在坡面人工造林的适地适树选择上一直存在问题,为探究大青山北坡人工林在不同坡位上的土壤特性,本文选取了油松纯林、沙棘纯林、云杉+油松+柠条混交林、沙棘+柠条混交林、油松+樟子松混交林和草地对照组作为研究对象,测定不同人工林在不同坡位上的土壤理化性质差异,并采用了主成分分析法和土壤肥力指数法对其林下土壤肥力进行综合评价,为大青山坡面的人工造林和土壤可持续发展提供参考依据。主要得到以下结论:(1)在不同坡位,油松纯林、云杉+油松+柠条混交林、沙棘+柠条混交林和油松+樟子松混交林的容重表现为坡上>坡中>坡下,而沙棘纯林和草地则相反,表现为坡上<坡中<坡下。在同一坡位上,不同人工林的容重随土层的加深而增大,在坡上表现为油松纯林最大,草地最小,在坡中表现为沙棘纯林最大,草地最小,在坡下表现为沙棘纯林最大,油松纯林最小。各人工林在的土壤孔隙度差异明显,与容重呈相反规律。在不同坡位,各人工林的含水率均表现为坡下含水率高于坡上,在相同坡位,油松纯林和油松+樟子松混交林的含水率明显高于沙棘纯林和草地的含水率。在不同坡位,各人工林在0-10 cm和10-20 cm层土壤中表现出>2 mm粒级在坡下最小,坡上最大,且在坡下占比最大,在同一坡位,不同人工林在>2 mm粒级和1-2 mm粒级均呈现出随土层深度的加深而减小,0.1-0.25 mm和<0.1 mm粒级的团聚体随土层深度加深而增大。在不同坡位,土壤团聚体的稳定性坡下优于坡上,表层优于底层,在同一坡位,混交林的土壤团聚体稳定性优于纯林的土壤团聚体稳定性。(2)整体来看,人工林的pH值差别不大,大致在7左右。各人工林的有机质、碱解氮、速效磷、速效钾均随土层的加深而减小,呈现出表聚效应。各人工林的土壤有机质在不同坡位整体表现为坡上的含量最小,在相同坡位表现出油松+樟子松混交林、云杉+油松+柠条混交林含量较高,沙棘纯林和草地含量较低。在不同坡位油松纯林与云杉+油松+柠条混交林出现坡中碱解氮含量最高,其他人工林均表现为坡下含量。在相同坡位上,油松纯林和油松+樟子松混交林的解碱氮含量较高。在不同坡位上,各人工林的土壤速效磷含量的大小表现为坡下>坡中>坡上,在相同坡位乔木纯林和混交林的速效磷含量较高。在不同坡位,油松纯林和云杉+油松+柠条混交林的土壤速效钾在坡中出现最大值,与土壤碱解氮含量出现相似规律,在相同坡位,乔木林和乔木混交林含量较高。(3)通过用主成分分析法和土壤肥力指数法对人工林的林下土壤肥力进行评价,最终主成分土壤肥力的综合得分范围在-0.68-0.83间,在坡上排序为:油松+樟子松混交林>油松纯林>沙棘+柠条混交林>云杉+油松+柠条混交林>沙棘纯林>草地,在坡下和坡中排序为:油松+樟子松混交林>油松纯林>云杉+油松+柠条混交林>沙棘+柠条混交林>沙棘纯林>草地。土壤肥力指数法的综合得分范围在83.6%-20.2%间,除沙棘+柠条混交林和油松+樟子松混交林外,其他人工林的林下土壤的肥力状况均表现出坡下优于坡上。二者评价结果基本一致。
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