土壤属于林地生态环境当中的关键组成部分,同时也属于不同类型生物在实际活动阶段的主要场所,土壤的生产力水平与林地的产量、生态功能等方面的情况具有直接影响,土壤理化性质的变化情况能够直接反应出当地的土壤生产力水平,同时还会受到营林措施的干扰。
1.准备前期的实验材料和操作方法
1.1勘察试验场地的概况
对试验地的选择需要保障合理性,其年均气温需要保持在8℃左右,且每年的平均降水量还需要保持在358mm左右,同时还必须要低于实际的蒸发量,并且实验地区所运用的土壤类型主要为褐土。
1.2实验材料的准备
在实际的试验过程中,需要采用赤峰杨等供于试验所用的杨树品种作为基础材料进行使用,这主要是由于此类材料品种的实际栽种面积较广,保障了材料供给的充足性。与此同时,还需要准备市售当中的刺槐幼苗、花生种子以及三七种子等材料,为试验的顺利开展奠定基础。
1.3具体的实验设计
在开展试验操作的过程中,需要在林场的内部设置各不相同的营林模式,一般情况下保持在4种左右即可,且根据实际情况可以将其分为:林药模式(杨树种子和三七种子);农林模式(杨树种子和花生种子);混交模式(杨树种子和刺槐种子)等三种不同的类型。同时,还需要按照1行杨树和1行刺槐的间隔方法实施种植作业。另外,还需要准备一组纯林模式实验,其内部为杨树纯林。不仅如此,在营林试验逐步进行的过程中,还需要保障杨树幼苗以及刺槐幼苗的林龄通常都保持在3年左右,且杨树纯林以及杨树种子和刺槐种子混交林等2种不同类型的实验,需要对内部所包含的种子类型以及种植密度进行合理化的调整,将试验当中的植株以及行距全部设置为3m×4m的规格,并将其他的杨树品种的种植行距和植株间距保持在4m×4m左右,同时还需要保障三七种子以及花生种子全部能够被种在杨树林的下方部位。
1.4调查内容以及操作方法
在秋季进行土壤采样,每个重复样地内随机取3点,每个处理共9点,数据取平均值。具体采样方法:用土钻分别采集0~10、10~20、20~30cm土层的土样,带回试验室,每个处理的每层土壤分成3份,一份为新鲜土壤,用于土壤含水量的测定,一份自然风干后过2mm筛,用于土壤粒径组成的测定(土壤粒径指标较多,本研究选择黏粒、细粉粒、中砂、粗砂4个指标进行分析),一份自然风干后过0.15mm筛,用于全氮、全磷、全钾的测定。各数据测量均参考文献方法。三七、花生采取播种的方式栽植,造林及播种的方法同当地常规,连续实施3年。
2.实验的结果与分析
2.1不同的营林模式所造成的杨树人工林内土壤物理性质的变化趋势
通过对杨树不同营林模式下人工林内含水量以及土壤粒径的测量,结果表明,不同处理的同土层中,杨树纯林土壤中的含水量最低,以农林模式处理土壤含水量最高,其次为林药模式,杨树与刺槐的混交林含水量排在第3位,且在北方地区,土壤中的水分主要集中在0~20cm土层中;对处理杨树人工林内土壤粒径进行测定,根据结果可以看出,各处理中,以杨树纯林的粗砂、中砂所占的比例相对较大,依次是:纯林模式>混交模式>农林模式>林药模式,黏粒、细粉粒所占的比例依次是:林药模式>农林模式>混交模式>纯林模式。由此可知,杨树纯林蓄水能力比其他处理弱,导致土壤含水量的降低,降低了土壤中黏粒、细粉粒所占的比例,增加了中砂、粗砂的比例,加剧了土壤的沙化。
2.2不同的杨树营林模式影像下林内土壤化学性质的变化
通过对杨树各种营林模式下林内土壤化学性质的测定,根据测定结果可以看出,试验地土壤中的养分随着土层的加深,全氮、全磷、全钾的含量整体表现出逐渐降低的趋势,各处理中,以林药模式的全氮、全钾含量最高,其次是农林模式>混交模式>纯林模式,全磷以农林模式的处理含量为最高,其次是林药模式>混交模式>纯林模式。
3.试验结论与分析讨论
造林成活关键性的影响因子之一即为水资源,在我国北方地区水资源缺乏、降水不足的情况下,提高土壤的蓄水能力尤为重要。本研究结果表明,杨树纯林的土壤含水量最低,中砂、粗砂占比最高,说明杨树纯林可以加剧土壤的沙化,不利于提高土壤的蓄水能力,而采取杨树与刺槐混交、杨树与花生混种、杨树与三七混种,相对于杨树纯林,土壤中的含水量有所提高,粗砂、中砂的占比降低,黏粒、细粉粒比例提高,以林药模式保持水土效果最佳,其次为农林模式。土壤中的重要化学特性之一即为养分,其是影响土壤地力水平的主要因素,本研究结果表明,在不同的营林措施下,土壤中全氮、全磷、全钾的含量以农林混交、林药混交模式较高,杨树纯林内的养分含量相对最低,且各营林处理中均表现为表层土的含量比中下层的养分含量高的特点。从各种营林模式下土壤理化性状整体分析,在我国北方干旱的气候条件下,杨树纯林可导致土壤中含水量降低、土壤沙化现象加重,建议推广杨树与药材、杨树与农作物2种模式。
结语:人工林的打造及时的解决了木材供不应求等方面的问题,但由于缺乏对林下生物多样性的考虑,所以难以发挥出营林阶段的生态作用,导致林区的实际生产力有所下降。现阶段需要根据杨树的实际生长情况,并选择不同形式的营林模式,同时还需要结合不同营林模式对土壤理化性质所造成的影响进行分析,通过对不同实验结果的对比,找出最佳的营林方法,从而达到提升杨树种植效率以及产品质量的目的,推动杨树人工林种植工作逐渐朝着合理化以及科学化的经营管理模式进行转变。
参考文献:
[1]吉亚飞,刘泽鑫.不同营林管理模式对废弃建设用地复垦后土壤理化性质的影响[J].农业与技术,2020,(21):78-82.
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