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榆林毛乌素沙地固沙林地土壤质量演变机制

王彦武  
【摘要】: 以毛乌素沙地榆林沙区固沙林为研究对象,通过野外典型抽样调查和室内分析测定的方法,全面系统地对不同树种和不同林龄的固沙林土壤的物理、化学以及生物学性质进行了研究,探讨了固沙林林地土壤质量演变规律和固沙林对土壤的保育作用。结果表明: 1.沙柳林、沙棘林、踏郎林、花棒林、樟子松林林地土壤的含水量、容重和孔隙度差异显著。 在0~5cm土层,花棒林地土壤的含水量最大,20年生樟子松林地的土壤容重最小,孔隙度最大;在5~20cm土层,沙棘林地土壤的含水量最大,花棒林地土壤的容重最小,孔隙度最大;同一固沙林地0~5cm层的土壤含水量、孔隙度大于5~20cm层,容重小于5~20cm层。随着林分年龄的增长,固沙林土壤含水量、孔隙度增大,容重减小。 2.沙柳林、沙棘林、踏郎林、花棒林、樟子松林林地土壤的有机质、氮素、磷素、钾素含量和pH值存在明显差异。 在0~40cm土层,有机质和全氮表现为:花棒林﹥沙柳林﹥踏郎林﹥沙棘林﹥20年樟子松林﹥裸沙地;全磷、速效磷表现为:沙柳林﹥花棒林﹥踏郎林﹥沙棘林﹥20年樟子松林﹥裸沙地;速效钾表现为:花棒林﹥踏郎林﹥沙棘林﹥沙柳林﹥20年樟子松林﹥裸沙地;同一树种不同林龄固沙林,随着林龄的增大,土壤的有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾含量都增大,pH值减小;在垂直剖面上,各固沙林地土壤的养分含量除速效氮及pH值外,其他均为表层高于下层;花棒林和沙柳林对土壤化学性质的作用显著。 3.沙柳林、沙棘林、踏郎林、花棒林、樟子松林林地土壤的细菌、放线菌、真菌的数量和土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶的活性不同。 在20年生固沙林中,土壤细菌、放线菌和真菌数量以樟子松林和花棒林最大;土壤脲酶活性以花棒林和沙棘林最大;土壤蔗糖酶活性以樟子松林和沙柳林最大;土壤过氧化氢酶活性以樟子松林和沙棘林最大;土壤的碱性磷酸酶活性以花棒林和沙柳林最大。随着土壤深度的增加,各固沙林土壤中细菌、放线菌、真菌的数量以及脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、土壤碱性磷酸酶的活性减小。随着林龄增长,土壤中细菌、放线菌、真菌的数量以及脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、土壤碱性磷酸酶的活性增大。 4沙柳林、沙棘林、踏郎林、花棒林、樟子松林保护土壤的作用也有差异。 在20年生固沙林中,以踏郎林的输沙率最小,防风效果最好,沙棘林的输沙率最大,防风效果最差;随着林分年龄增长,固沙林的输沙量逐渐减小,防风效果增强。与裸沙地相比较,在0~10cm土层土壤中各固沙林粉粘粒(粒径0.05mm)的含量有较大幅度增长。 5.沙柳林、沙棘林、踏郎林、花棒林、樟子松林改良土壤的作用不同。 林下苔藓植物的盖度的大小顺序为:40年生樟子松林20年樟子松林踏郎林沙柳林花棒林沙棘林。在20年生固沙林中,花棒林林下枯落物量最大,沙棘林和踏郎林的最小。随着樟子松林的年龄增长,其林下枯落物量不断增大,改善了土壤的肥力。


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