不同人工林生态系统林地土壤质量评价_黄宇

不同人工林生态系统林地土壤质量评价

*

黄 宇1,2

汪思龙

1**

冯宗炜2

高 洪1

王清奎1

胡亚林1 颜绍馗

1

(1中国科学院会同森林生态试验站,会同418307;2中国科学院生态环境研究中心,北京100085)

=摘要> 利用定位研究方法,综合比较了第2代连栽杉木纯林、杉木与阔叶树混交林以及阔叶纯林3种人工林生态系统对林地土壤质量的影响.结果表明,与连栽杉木纯林相比,在杉阔混交和阔叶树轮栽两种经营模式下,土壤养分含量增加,物理性状改善,土壤生物活性提高.利用土壤质量评价体系在对土壤功能评价的基础上,直观评价了3种经营模式的土壤质量状况.在研究区内,杉木与阔叶树混交以及阔叶树轮栽的水分有效性、养分有效性和根系适宜性以及最终的土壤质量指数均处于中等水平,而连栽杉木林的水分有效性、养分有效性和根系适宜性较差,土壤质量指数处于较低水平.总有机C 、阳离子交换量和微生物生物量C 与其它土壤理化性质和生物学性质之间明显相关,可将其作为研究区土壤质量的指示指标;土壤微生物生物量C 、N 、P 与土壤总有机C 、土壤全N 、土壤全P 含量之间也存在较好的相关性.关键词 杉木 混交林 土壤质量评价 土壤功能

文章编号 1001-9332(2004)12-2199-07 中图分类号 S71815 文献标识码 A

Soil quality assessment of forest stand in different plantation esosystems.HU A NG Yu 1,2,WAN G Silong 1,FEN G Zong wei 2,GAO I ong 1,WA NG Qingkui 1,HU Yalin 1,YA N Shaokui 1(1H uitong Exp er imental Station of Forest Ecology ,Chinese A cademy of Sciences ,H uitong 418307,China;2Dep ar tment of Sys tems Ecology ,Re -sear ch Center f or Eco -Environmental Sciences ,Chinese A cademy of Sciences,Beij ing 100085,China ).-Chin.J.A pp l.Ecol .,2004,15(12):2199~2205.After a clear -cutting of the first g eneration Cunninghamia lanceolata plantation in 1982,thr ee plantation ecosys -tems,pure Michelia macclur ei stand (PM S),pure Chinese -fir stand (P CS)and their mix ed st and,were estab -lished in spr ing 1983,and their effects on soil characterist ics w er e evaluated by measur ing some soil physical,chemical,microbiological and bio chemical parameters.A fter 20years .plantation,all test indices show ed differ -ences among different forest management models.Bot h PM S and M CM had a favorable effect on soil fertility maintenance.So il quality assessment show ed that some soil functions,e.g.,water availability,nutrient availabil-i

ty,root suitability and soil quality index were all in a moderate level under the mix ed and pure PM S stands,whereas in a relatively lower lev el under successive PCS stand.T he results also sho wed t hat t here ex i sted close co rrelations between soil to tal org anic C (T OC),cation exchange capacity (CEC),microbial biomass -C (C mic )and other soil physical,chemical and bio logical indices.T herefore,T O C,CEC and C mic could be used as the indica -tors in assessing so il quality in thi s study area.In addition,there were also positive cor relat ions between soil m-i crobial biomass -C and T OC,soil microbial biomass -N and total N,and so il micr obial biomass -P and total P in the pr esent study.

Key words Cunninghamia lanceolata ,M ix ed forest,Soil quality assessment,Soil function.

*中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX3-SW -418)和中国科学院知识创新工程资助项目(KZCX2-406).**通讯联系人.

2004-03-09收稿,2004-07-11接受.

1 引 言

杉木(Cunninghamia lanceolata )是我国亚热带常绿阔叶林区特有的重要速生用材树种,分布在我国南方的16个省(区),面积超过7@106hm 2,约占整个人工林面积的24%,在我国森林蓄积量和木材生产中占有极其重要的地位[7,9].出于经济效益原因,杉木连栽现象非常严重.研究表明,杉木连栽导致水土流失加剧、生物多样性下降、地力衰退、病虫

害增加等[4,9,17,23,24]

.针对人工林地力衰退现状及其机理,林业生态学家和经营工作者提出了营造针阔混交林的解决途径,并进行了大量的研究工

作[10,11,13,22].我国关于杉阔混交模式的研究始于20世纪80年代初.经过20多年来的研究积累,取得了积极的成果,为杉木人工林持续经营奠定了理论基础.本研究在前人工作基础上,进一步探讨了不同经营模式对林地土壤质量的影响.采用Hussain 等[15]的土壤质量评价体系,将土壤功能划分为水分有效性(w ater availability,WA)、养分有效性(nutr-i ent availability,NA)和根系适宜性(root suitability,

应用生态学报 2004年12月 第15卷 第12期 CHI NESE JO U RNAL OF A PPL IED ECOL OGY ,Dec.2004,15(12)B 2199~2205