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土壤是林木生长发育的基质,能够提供给植物大部分生命的必需元素,同时,林下植被以及凋落物的种类、数量都会影响土壤的理化性质和养分循环。杉木是我国南方重要针叶用材树种,分布遍及整个亚热带区域。杉木人工造林面积、蓄积已分别达8.5×106 hm2、6.2×108 m3,分别占我国人工乔木林面积、蓄积的21.4%和31.6% [1-2]。杉木凋落物养分含量低、分解速度慢,且枯枝落叶存在宿存特性,使其养分很难归还土壤[3-4],逐渐导致杉木人工林土壤物理性质变劣,功能衰退,土壤肥力下降。研究杉木人工林土壤养分变化规律对杉木林可持续经营意义重大。
目前,杉木土壤养分研究主要集中在江西、福建等中亚热带地区[5-8],研究内容集中在连栽[9-10]、间伐强度[11-12]及不同发育阶段[13-14]杉木人工林土壤养分的变化,多关注中幼龄林,且大多为临时样地。对江西和福建不同林龄和栽植代数杉木人工林土壤性质的研究发现[3],2~3代的杉木林与1代相比,土壤功能总体是下降的,从幼林龄到中龄林,土壤的各种理化性质下降,直到近熟林土壤养分才回升,且不同发育阶段对连栽的影响略有差别,杉木中龄林的土壤随栽植代数的增加变得更加紧实,通透性变差,而对其他发育阶段的土壤通透性影响不显著[9]。
除遗传、立地控制外,密度控制作为国际工业人工林高效培育的第三大控制技术,具有人为可调控性,作用于林分群体结构及竞争态势,通过影响森林群落的光、热、水分等生态因子的分配,对凋落物的形成、林下植被的覆盖度及生物量产生影响,从而影响林地的土壤养分[3]。林分密度过高,林下植被覆盖度和生物量减少,同时土壤有机质、全N、全P、水解N、速效P等含量会显著下降[15-16]。通过间伐,适当降低林分密度,能够维护土壤肥力,提高林木的生长环境[17]。广西是我国杉木著名产区之一,但长期以来缺乏该地区杉木人工林密度对土壤养分效应的研究。鉴此,本文以广西凭祥市大青山37年生杉木密度试验林固定样地为研究对象,探究5种初植密度下杉木人工成熟林土壤养分的变化规律,为区域杉木人工林长期生产力维护提供参考。
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大青山杉木密度试验林于1982年春采用2年生苗营造,包括5种初植密度,分别为1 667、3 333、5 000、6 667、10 000株·hm-2(株行距分别为2 m×3 m、2 m×1.5 m、2 m×1 m、1 m×1.5 m、1 m×1 m,分别记为A、B、C、D、E)。采用随机区组排列,每个密度各重复3次(Al、A2、A3;B1、B2、B3;C1、C2、C3;Dl、D2、D3;El、E2、E3),共15个样地,每个样地面积为600 m2。不同密度杉木林分基本状况见表 1。
表 1 杉木密度试验林样地基本情况
Table 1. Basic state of Chinese Fir plantations with different planting densities
区组
Plots初植密度
Planting density/(tree·hm-2)林分密度
Stand density/(tree·hm-2)林分年龄
Stand age/a平均胸径
Mean DBH/cm平均树高
Mean tree height/m优势木树高
DTH/m林下植被生物量
Understory biomass/(t·hm-2)A 1 667 1 044 36 19.76 18.82 15.70 9.76 B 3 333 1 428 36 17.26 18.08 15.09 13.56 C 5 000 1 533 36 16.28 16.95 14.16 9.71 D 6 667 1 511 36 17.61 18.93 16.01 8.11 E 10 000 1 356 36 15.67 16.69 14.56 8.05 -
于2016年秋季杉木密度试验林达37年生时,在每个小区按“S”形选择3个土壤剖面, 共挖土壤剖面45个。每个土壤剖面深度为100 cm,分0~10、10~20、20~30、30~40、40~50、50~60、60~70、70~80、80~90、90~100 cm取样。将样品带回实验室,风干,磨碎,过筛处理后,用于土壤养分各项指标测定。pH值采用电位计法测定(水土比2.5:1);有机质采用重铬酸钾外热缘法测定;全氮和碱解氮采用凯氏定氮法和扩散吸收法测定;全磷和有效磷采用NaOH碱溶—钼锑抗比色法和NaHCO3碱溶—钼锑抗比色法测定;全钾和速效钾采用火焰光度法测定;交换性钙、镁和铁采用原子吸收分光光度计法测定[18]。
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采用Excel 2013和SPSS 17.0进行数据统计及分析。利用单因素方差分析和多重比较判断不同密度和不同土层土壤养分含量的差异。
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从表 2可看出:密度对土壤剖面不同土层的pH值影响明显,总体表现为高密度林分的土壤pH值比低密度林分的高,且不同土层pH值随密度的变化趋势基本一致。在0~10、10~20、20~30、30~40、40~50、50~60、60~70 cm土层内,A密度的土壤pH显著低于其它4种密度(P < 0.05),而B、C、D、E 4种密度土壤的pH值变化较小。
表 2 不同密度下各层土壤的pH值
Table 2. Soil pH in different layers under different stand densities
土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 3.54±0.19Db 3.77±0.13Ca 3.74±0.11Ca 3.80±0.07Da 3.86±0.06Ca 10~20 3.58±0.17CDc 3.79±0.10Cab 3.75±0.11Cb 3.85±0.06CDab 3.87±0.05BCa 20~30 3.60±0.16CDc 3.77±0.10Cb 3.77±0.10Cb 3.86±0.09CDab 3.89±0.07ABCa 30~40 3.62±0.17CDc 3.79±0.10Cab 3.76±0.10Cb 3.85±0.08CDab 3.89±0.08ABCa 40~50 3.63±0.18CDb 3.79±0.09Ca 3.79±0.10BCa 3.85±0.10CDa 3.90±0.09ABCa 50~60 3.66±0.17CDb 3.83±0.07Ca 3.80±0.11BCa 3.86±0.10CDa 3.91±0.12ABCa 60~70 3.73±0.15ABb 3.87±0.07ABCa 3.85±0.11BCa 3.92±0.13ABCDa 3.93±0.12ABCa 70~80 3.81±0.14ABb 3.92±0.06ABab 3.89±0.10ABab 3.96±0.14ABCa 3.95±0.12ABCa 80~90 3.84±0.17Ab 3.94±0.08ABab 3.91±0.10Aab 3.97±0.15ABa 3.97±0.11ABa 90~100 3.82±0.15ABb 3.94±0.09Aab 3.92±0.09Aab 3.99±0.16Aa 3.99±0.12Aa 注:表中数字为平均值±标准差;同行不同小写字母表示不同密度间差异显著(P < 0.05);同列不同大写表示不同土层间差异显著(P < 0.05);下同。
Notes: The figures in the table are average ± standard deviation. Different lowercase letters in the same line indicated significant differences among different densities at 0.05 level, and different capital letters of the same density in the same column indicated significant differences among different soil layers at 0.05 level, The same below.15块样地1 m深土壤剖面的pH值为3.54~3.99,且随土壤深度的增加呈显著上升的趋势;不同密度下,不同土层的pH值存在一定的差异,其中,A密度下,0~60 cm各土层的pH值差异不显著,但与60 cm以下土层的pH值差异显著;B、C、D密度下,0~70 cm各土层的pH值差异不显著;E密度下,0~80 cm各土层的pH值差异不显著。高初植密度可以降低不同土层pH值的差异化。
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从表 3以看出:密度对土壤各土层有机质含量的影响大多不显著(P>0.05),但A、B密度表层土壤(0~30 cm)的有机质含量高于其它密度,说明低密度有利于土壤有机质的积累。相比而言,D密度有机质含量较低,特别是0~10 cm土层,D密度土壤的有机质含量显著低于其它密度的(P < 0.05)。
表 3 不同密度下各层土壤有机质含量
Table 3. Soil organic matter in different layers under different stand densities
g·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 42.91±4.68Aa 41.21±4.92Aa 38.82±5.39Aa 37.17±5.23Ab 38.68±6.49Aa 10~20 29.98±4.70Ba 32.23±7.81Ba 29.09±7.61Ba 25.75±6.99Ba 28.04±3.85Ba 20~30 21.70±3.25Ca 22.16±5.42Ca 20.06±4.42Ca 21.11±6.78Ca 21.49±4.62Ca 30~40 17.96±2.25Da 17.11±2.94Da 18.69±4.46Ca 15.88±4.01Da 17.09±2.06Da 40~50 16.27±3.43Da 14.47±1.83DEa 14.13±2.10Da 14.01±2.06DEa 16.55±4.13Da 50~60 15.49±4.70DEa 13.00±1.90DEa 14.01±2.98Da 12.61±1.49DEFa 14.26±2.66DEa 60~70 12.61±2.39EFa 12.00±1.98Ea 13.70±4.53Da 12.12±2.03DEFa 12.43±0.80EFa 70~80 11.95±2.37Fa 11.26±1.65Ea 11.61±1.64Da 10.86±1.60EFa 10.97±0.61Fa 80~90 11.04±1.93Fa 9.91±0.78Eab 11.13±1.07Da 9.64±1.34Fb 10.75±1.13Fab 90~100 10.14±1.66Fa 10.05±2.77Ea 9.98±1.14Da 10.57±1.84EFa 9.51±0.96Fa 有机质含量随土壤深度的增加明显下降,但下降的幅度不同。与0~10 cm相比,90~100 cm土层的有机质含量降低了约4倍。除C密度外,其它林分0~30 cm土层的有机质含量明显高于30 cm以下土层的,且随土壤深度的增加降幅较大。30~60 cm土层内,有机质含量虽下降但幅度较小,而60~100 cm土层的有机质含量变化更小。
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从表 4、5可看出:随密度的增加,各层土壤的全氮和碱解氮含量变化很小;0~40 cm土层,A密度的全氮含量大多比其它密度的高,但同一土层的全氮和碱解氮含量在不同密度间差异不显著。
表 4 不同密度下各层土壤的全氮含量
Table 4. Soil total N in different layers under different stand densities
g·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 1.51±0.18Aa 1.38±0.15Aa 1.33±0.20Aa 1.35±0.19Aa 1.44±0.23Aa 10~20 1.10±0.14Ba 1.12±0.17Ba 1.06±0.21Ba 1.00±0.19Ba 1.08±0.13Ba 20~30 0.91±0.14Ca 0.88±0.16Ca 0.80±0.13Ca 0.84±0.18Ca 0.87±0.08Ca 30~40 0.77±0.07Da 0.74±0.10Da 0.76±0.16DCa 0.72±0.11Da 0.75±0.06Da 40~50 0.72±0.09DEa 0.66±0.07DEFab 0.63±0.09DEFb 0.66±0.07DEab 0.72±0.09Da 50~60 0.72±0.13DEa 0.68±0.10DEa 0.65±0.14DEa 0.65±0.07DEa 0.70±0.07Da 60~70 0.62±0.09EFa 0.58±0.09EFa 0.65±0.19DEa 0.64±0.07DEa 0.65±0.06DEa 70~80 0.62±0.07EFa 0.55±0.08EFb 0.56±0.03EFab 0.61±0.08DEab 0.58±0.05Eab 80~90 0.51±0.07Fab 0.49±0.09EFb 0.55±0.07EFab 0.59±0.07Ea 0.57±0.05Ea 90~100 0.61±0.16EFa 0.53±0.12Fa 0.50±0.06Fa 0.60±0.07DEa 0.54±0.06Ea 表 5 不同密度下各层土壤的碱解氮含量
Table 5. Soil available N in different layers under different stand densities
mg·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 145.38±15.50Aa 147.42±26.96Aa 138.07±13.16Aa 134.58±20.79Aa 135.85±12.28Aa 1020 109.79±12.30Ba 116.33±20.57Ba 110.99±20.53Ba 103.68±17.76Ba 104.13±15.72Ba 20~30 88.93±9.93Ca 86.20±12.00Ca 86.46±14.52Ca 87.73±20.32Ca 85.69±13.72Ca 30~40 76.09±14.00Da 79.14±17.50CDa 75.20±7.37CDa 74.00±9.52Da 77.94±14.03CDa 40~50 72.34±11.87DEa 69.93±8.73DEa 68.34±10.60DEa 67.77±4.75DEa 71.90±13.72DEa 50~60 67.64±13.00DEFa 64.84±8.69DEa 64.97±11.71DEFa 60.58±3.95Ea 64.08±12.29EFa 60~70 62.30±11.07EFa 62.55±5.88Ea 64.14±16.75DEFa 65.10±6.12DEa 61.73±7.90EFa 70~80 58.80±8.42Fa 57.79±9.55Ea 59.76±10.33EFa 63.76±9.90DEa 56.89±10.60Fa 80~90 60.52±13.23EFa 53.14±6.10Ea 57.15±8.07EFa 59.50±8.51Ea 55.75±8.53Fa 90~100 58.10±5.24Fa 54.61±12.03Ea 52.32±6.83Fa 56.96±6.86Ea 51.68±8.38Fa 随土壤深度的增加,林分土壤全氮与碱解氮含量总体呈下降趋势。0~20 cm土层的全氮和碱解氮含量显著高于其它土层的(P < 0.05)。0~30 cm土层内,全氮和碱解氮含量随土层的加深明显下降,而30 cm以下的土层,下降相对缓慢,其中,30~40 cm土层,A、B低密度林分的全氮与碱解氮含量显著高于60 cm以下土层,C、E相对高密度林分的全氮含量显著高于70 cm以下土层。
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由表 6可知:林分各层土壤的全磷含量在A、B密度间差异不显著,但大多高于C、D、E密度。与全磷含量不同,10~100 cm土层的有效磷含量均表现为C密度的高于A、B、D、E密度的(表 7),且在某些土层差异显著(P < 0.05);D密度林分的有效磷含量在0~30 cm表层土壤中最低。
表 6 不同密度下各层土壤的全磷含量
Table 6. Soil total P in different layers under different stand densities
g·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 0.30±0.02Aa 0.29±0.03Aa 0.25±0.01Abc 0.28±0.03Aab 0.26±0.03Ab 10~20 0.26±0.03Ba 0.26±0.04ABa 0.23±0.01ABb 0.26±0.03ABa 0.23±0.01ABb 20~30 0.25±0.03Ba 0.25±0.05ABa 0.22±0.01ABb 0.24±0.04Bab 0.21±0.02BCb 30~40 0.25±0.02Ba 0.24±0.04Babc 0.21±0.01Bbc 0.24±0.04Bab 0.21±0.02BCc 40~50 0.25±0.02Ba 0.23±0.04Bab 0.20±0.01Bc 0.23±0.04Babc 0.21±0.02BCbc 50~60 0.25±0.02Ba 0.24±0.04Babc 0.21±0.01Bc 0.24±0.04Bab 0.21±0.02Cbc 60~70 0.24±0.03Ba 0.23±0.04Ba 0.23±0.09ABa 0.25±0.04ABa 0.21±0.02Ca 70~80 0.24±0.02Ba 0.23±0.04Bab 0.20±0.01Bc 0.24±0.04Ba 0.21±0.03Cbc 80~90 0.24±0.02Ba 0.23±0.04Bab 0.20±0.01Bc 0.23±0.04Bab 0.20±0.02Cbc 90~100 0.24±0.03Ba 0.23±0.04Ba 0.20±0.01Bb 0.24±0.04Ba 0.20±0.02Cb 表 7 不同密度下各层土壤有效磷含量
Table 7. Soil available P in different layers under different stand densities
mg·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 2.29±0.82Aa 1.89±0.66Aa 2.21±0.81Aa 1.58±0.70Aa 1.88±0.55Aa 10~20 0.82±0.34Bab 1.04±0.35Bab 1.30±0.83Ba 0.73±0.35Bb 1.02±0.31Bab 20~30 0.63±0.24Ca 0.56±0.16Ca 0.78±0.48Ca 0.49±0.26BCa 0.72±0.26Ca 30~40 0.46±0.19CDab 0.37±0.07CDb 0.66±0.45Ca 0.38±0.16CDb 0.52±0.14CDab 40~50 0.32±0.14Db 0.37±0.09CDab 0.53±0.26Ca 0.28±0.08CDb 0.43±0.18DEab 50~60 0.30±0.19Db 0.26±0.08Db 0.56±0.34Ca 0.19±0.05Db 0.40±0.24DEab 60~70 0.26±0.08Db 0.28±0.08Db 0.50±0.39Ca 0.20±0.08Db 0.32±0.08DEb 70~80 0.21±0.09Db 0.19±0.07Db 0.44±0.25Ca 0.19±0.07Db 0.31±0.06DEb 80~90 0.24±0.14Dab 0.18±0.05Db 0.38±0.32Ca 0.19±0.07Db 0.33±0.08DEab 90~100 0.18±0.08Db 0.27±0.14Dab 0.39±0.34Ca 0.21±0.10Dab 0.23±0.09Eab 全磷含量随土壤深度的增加而下降,5种密度林分在0~10 cm土层中的全磷含量高于10 cm以下土层;A密度0~10 cm土层中的全磷含量与10 cm以下土层的差异显著(P < 0.05),10~100 cm土层的全磷含量变化较小;在B、E密度林分中,0~10 cm土层的全磷含量均显著高于30 cm以下土层(P < 0.05)。随土壤深度的增加,有效磷含量逐渐下降,在0~30 cm土层中,这种下降趋势比全磷更明显,且在0~20 cm土层间垂直下降趋势更明显(P < 0.05)。
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由表 8可知:除40~50、50~60 cm土层外,各层土壤的全钾含量随密度的增加总体呈先下降后上升的趋势。D、E密度林分土壤的全钾含量高于其它3种密度,B密度林分土壤的全钾含量最低,E密度的最高,且10~20、20~30、30~40、40~50、60~70、70~80、90~100 cm土层E密度的全钾含量均显著高于B密度(P < 0.05)。这表明,高密度林分有利于土壤全钾的积累。土壤中速效钾含量随密度的增加总体呈先上升后下降的趋势(表 9),D密度林分土壤的速效钾含量最高(10~20 cm除外),并在70~80、80~90 cm土层中,显著高于其他4种密度(P < 0.05)。
表 8 不同密度下各层土壤的全钾含量
Table 8. Soil total K in different layers under different stand densities
g·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 1.26±0.13Aa 0.93±0.18BCa 1.00±0.24Aa 1.49±0.96Aa 1.62±1.08Aa 10~20 1.16±0.25Aab 0.91±0.15Cb 0.95±0.22Ab 1.56±0.88Aab 1.64±1.12Aa 20~30 1.27±0.23Aab 0.95±0.16ABCb 1.02±0.24Aab 1.49±0.77Aab 1.66±1.19Aa 30~40 1.30±0.28Aab 0.98±0.20ABCb 1.16±0.22Aab 1.59±0.82Aab 1.73±1.15Aa 40~50 1.28±0.31Aab 1.01±0.22ABCb 1.15±0.25Aab 1.59±0.80Aa 1.48±0.44Aa 50~60 1.34±0.25Aab 1.04±0.21ABCb 1.15±0.24Aab 1.55±0.73Aa 1.45±0.40Aab 60~70 1.42±0.27Aab 1.06±0.18ABCb 1.16±0.26Ab 1.62±0.72Aab 1.87±1.21Aa 70~80 1.32±0.26Aab 1.09±0.18ABCb 1.20±0.23Aab 1.63±0.77Aab 1.87±1.17Aa 80~90 1.42±0.32Aa 1.16±0.23Aa 1.19±0.28Aa 1.62±0.81Aa 1.87±1.16Aa 90~100 1.42±0.26Aab 1.14±0.23ABb 1.20±0.17Ab 1.64±0.74Aab 1.88±1.02Aa 表 9 不同密度下各层土壤的速效钾含量
Table 9. Soil available K in different layers under different stand densities
mg·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 26.41±6.19Aa 23.72±6.44Aa 28.70±7.13Aa 30.06±11.45Aa 24.59±7.25Aa 10~20 15.38±1.81Ba 18.04±5.63Ba 20.68±8.75Ba 19.72±7.70Ba 17.18±5.20Ba 20~30 11.88±1.56Cb 11.87±2.48Cb 14.61±5.09Cab 18.91±7.28Ba 14.57±6.60BCab 30~40 10.70±1.75CDb 9.44±1.08CDb 12.29±3.92CDab 14.81±6.53BCa 11.74±2.06CDab 40~50 9.54±1.89CDab 8.19±0.93DEb 10.25±2.93CDEab 13.30±7.02BCa 10.09±2.42DEab 50~60 8.96±2.86DEFab 7.70±1.01DEb 10.06±3.35CDEab 11.69±6.46BCa 9.84±2.81DEab 60~70 7.81±1.21EFb 6.99±0.94DEb 9.83±3.22CDEab 14.73±9.35BCa 10.28±4.90DEab 70~80 7.24±1.00EFb 6.69±0.89DEb 7.99±1.95DEb 14.46±7.24BCa 9.46±3.82DEb 80~90 6.59±1.32Fb 6.09±0.75Eb 7.42±2.01Eb 10.53±5.76Ca 7.41±2.10DEb 90~100 7.09±1.19EFb 6.11±1.26Eb 7.01±1.85Eb 10.29±5.52Ca 6.91±1.53Eb 全钾含量随土壤深度的增加总体呈缓慢增加趋势,除B密度外,其它密度土壤的全钾含量在不同土层间均差异不显著;而速效钾含量随土壤深度的增加呈明显下降趋势,其中,0~30 cm土层的速效钾含量随土壤深度的增加下降较快,且0~10 cm到10~20 cm土层存在突降现象。方差分析表明:0~10 cm土层的速效钾含量显著高于10~20 cm及以下土层(P < 0.05)。此外,不同密度林分土壤的速效钾含量随土壤深度的变化不同,A密度在50~100 cm土层中的速效钾含量差异不显著,B、C密度在40~100 cm不同土层的速效钾含量差异不显著,而在D密度,这种现象出现在30~100 cm,表明相对高密度林分的土壤速效钾含量稳定层更接近表土层,而低密度林分土壤速效钾含量具有更深的变化层。
-
由表 10、11可知:不同密度间各土层的交换性钙、镁含量均存在一定差异,B密度林分0~30 cm土层的交换性钙含量低于其它4种密度,但方差分析结果表明,密度对土壤交换性钙、镁含量影响不显著。随土壤深度的增加土壤交换性钙、镁含量总体呈下降的变化趋势,绝大多数密度林分0~10 cm土层的交换性钙、镁含量显著高于10~20 cm及以下土层(P < 0.05),交换性钙含量在10~100 cm各土层间差异不显著。
表 10 不同密度下各层土壤的交换性钙含量
Table 10. Soil exchangeable Ca in different layers under different stand densities
mg·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 61.65±17.80Aa 44.34±11.08Aa 60.82±29.79Aa 52.88±15.60Aa 46.87±12.69Aa 10~20 42.71±10.34Ba 34.82±6.01ABa 38.73±17.27Ba 40.21±8.17Ba 36.08±9.55ABa 20~30 36.83±17.78Ba 29.22±6.16Ba 34.63±14.19Ba 40.22±15.55Ba 32.34±11.71Ba 30~40 38.66±11.38Ba 32.25±15.94Ba 36.06±18.45Ba 31.84±11.91Ba 32.83±14.61Ba 40~50 33.85±9.46Ba 29.85±9.65Ba 29.81±12.18Ba 32.47±7.61Ba 37.10±22.24ABa 50~60 33.89±6.61Ba 31.93±11.82Ba 31.08±10.19Ba 28.89±5.39Ba 29.12±11.53Ba 60~70 37.34±19.68Ba 33.60±11.19Ba 36.22±17.44Ba 39.28±19.33Ba 29.28±9.31Ba 70~80 35.29±16.02Ba 30.79±7.59Ba 29.04±11.54Ba 35.69±11.23Ba 27.01±9.73Ba 80~90 28.80±2.86Ba 26.34±8.11Ba 27.88±10.99Ba 30.13±9.78Ba 26.14±13.13Ba 90~100 32.68±9.11Ba 29.30±12.75Ba 27.97±10.69Ba 32.01±10.84Ba 26.08±5.79Ba 表 11 不同密度下各层土壤的交换性镁含量
Table 11. Soil exchangeable Mg in different layers under different stand densities
mg·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 7.89±1.21Aa 6.82±1.79Aa 7.77±1.36Aa 7.76±2.6Aa 6.27±1.01Aa 10~20 5.20±1.04Ba 4.72±0.56Ba 5.60±2.14Ba 5.00±1.50Ba 4.92±2.01ABa 20~30 4.17±1.06CDa 3.77±0.61BCa 4.41±1.15BCa 4.56±2.01Ba 3.76±1.09BCa 30~40 4.31±0.80Ca 3.64±1.04BCa 4.48±1.87BCa 3.68±1.90Ba 4.11±2.36BCa 40~50 3.63±0.51CDa 3.34±0.90Ca 3.87±1.21Ca 3.74±1.20Ba 3.93±1.77BCa 50~60 3.79±0.67CDa 3.87±1.06BCa 4.43±1.25BCa 3.44±1.40Ba 4.01±1.36BCa 60~70 3.94±1.30CDa 4.13±1.59BCa 4.82±1.74BCa 3.90±1.27Ba 3.84±1.22BCa 70~80 3.76±0.98CDa 3.76±1.40BCa 4.23±1.44BCa 4.46±1.78Ba 3.62±1.56BCa 80~90 3.23±0.33Da 3.11±0.90BCa 3.96±1.37Ca 3.53±1.25Ba 3.06±1.32Ca 90~100 3.35±0.62CDa 3.35±1.57Ca 3.78±1.06Ca 3.84±1.63Ba 3.09±0.94Ca 由表 12可看出:A、C密度0~30 cm土层的有效性铁含量高于B、D、E密度的,0~10 cm土层的有效性铁含量,除A密度的显著高于B、E密度的外(P < 0.05),其它密度间均差异不显著。与交换性钙、镁相比,有效性铁随土层深度的增加而下降的趋势更明显;0~10、10~20、20~30 cm土层的有效性铁由上而下依次显著下降(P < 0.05);A、C密度在0~30 cm土层的有效性铁含量显著高于30~100 cm各土层的有效性铁含量(P < 0.05);5种密度林分40~100 cm各土层的有效性铁含量差异不显著。从下降量看,60~100 cm土层的有效性铁含量比0~10 cm土层的下降了20~30倍。
表 12 不同密度下各层土壤的有效性铁含量
Table 12. Soil available Fe in different layers under different stand densities
mg·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 108.21±19.33Aa 80.52±17.12Ab 101.91±25.01Aab 93.76±37.43Aab 80.59±25.39Ab 10~20 65.02±15.99Ba 52.88±18.60Ba 63.68±22.51Ba 50.67±17.13Ba 49.39±21.38Ba 20~30 30.73±13.34Ca 26.99±15.43Ca 29.17±14.31Ca 27.86±12.14Ca 28.07±15.66Ca 30~40 16.39±8.23Da 15.43±11.35CDa 15.71±5.39Da 16.63±6.31CDa 17.31±11.24CDa 40~50 12.14±7.41DEa 9.21±4.34Da 9.17±2.89Da 10.10±2.40Da 11.71±8.29Da 50~60 11.09±11.83DEa 6.21±2.35Da 8.32±4.98Da 6.49±1.41Da 9.20±5.79Da 60~70 5.50±2.36Ea 4.72±1.33Da 8.56±8.53Da 5.91±1.77Da 7.21±4.65Da 70~80 5.32±3.10Ea 4.06±0.89Da 5.03±1.18Da 5.30±1.79Da 5.42±3.40Da 80~90 4.12±1.85Ea 2.99±0.77Da 4.46±1.33Da 4.33±1.32Da 5.43±4.43Da 90~100 3.50±1.14Ea 2.87±1.54Da 3.67±0.79Da 4.13±1.11Da 4.20±2.80Da -
由表 13可知:从土壤养分和林分密度的相关系数看,土壤pH值、全钾、速效钾与林分密度呈极显著正相关,全磷与林分密度呈极显著负相关,其它养分与林分密度不显著相关,其中,有机质、全氮、碱解氮、交换性钙、交换性镁、有效性铁与林分密度的相关系数均为负值。从土壤养分与土层的相关系数看,土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、镁、有效性铁与土层呈极显著负相关,全钾与土层呈显著负相关,pH值与土层呈极显著正相关。
表 13 土壤养分与林分密度的相关性系数
Table 13. the correlation analysis of soil nutrition and density
pH 有机质 全氮 全磷 全钾 碱解氮 有效磷 速效钾 交换性钙 交换性镁 有效性铁 密度 土层 pH 1 有机质 -0.165** 1 全氮 -0.107* 0.959** 1 全磷 0.049 0.409** 0.438** 1 全钾 0.301** -0.161** -0.110* 0.169** 1 碱解氮 -0.102* 0.935** 0.914** 0.393** -0.104* 1 有效磷 -0.103* 0.859** 0.837** 0.292** -0.178** 0.821** 1 速效钾 0.003 0.728** 0.737** 0.442** 0.158** 0.769** 0.660** 1 交换性钙 -0.042 0.402** 0.387** 0.307** 0.118* 0.491** 0.318** 0.532** 1 交换性镁 0.003 0.597** 0.595** 0.219** 0.039 0.621** 0.565** 0.594** 0.701** 1 有效性铁 -0.219** 0.915** 0.876** 0.355** -0.150** 0.896** 0.830** 0.700** 0.451** 0.572** 1 密度 0.335** -0.048 -0.015 -0.257** 0.294** -0.040 0.000 0.142** -0.071 -0.013 -0.032 1 土层 0.228** -0.822** -0.796** -0.328** 0.107* -0.798** -0.653** -0.649** -0.365** -0.467** -0.755** 0.000 1 注:表中*和**分别表示相关系数达0.05和0.01水平。
Note:The correlation coefficients of * and * * in the table are respectively 0.05 and 0.01.
南亚热带杉木人工成熟林密度对土壤养分效应研究
Effect of Stand Density on Soil Nutrient of Chinese Fir Mature Plantations in South Asia Subtropical Zone
-
摘要:
目的 研究5种不同密度林分土壤剖面养分含量的变化规律。 方法 以广西大青山37年生杉木密度试验林为研究对象,测定了A(1 667株·hm-2)、B(3 333株·hm-2)、C(5 000株·hm-2)、D(6 667株·hm-2)、E(10 000株·hm-2)5种密度下0 100 cm土层土壤养分含量。利用单因素方差分析和多重比较判断不同密度和不同土层土壤养分含量的差异。 结果 表明:(1)杉木人工成熟林大多数土层土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效性铁含量在A、B等低密度林分中最高,并且在0~30 cm的土壤中,随密度的增加表现出总体下降的变化趋势,而土壤pH值与全钾、速效钾随密度的增加而上升,交换性钙与交换性镁含量受密度影响不明显;(2)土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁和有效性铁含量均随土层深度的增加而明显下降,0~30 cm表层土壤的降幅较大,密度对不同土壤深度养分含量的变化具有一定影响。 结论 初植密度对杉木人工成熟林土壤养分含量影响明显,低初植密度更有利于杉木人工林土壤肥力的长期维持,南亚热带杉木林密度对土壤养分的影响深度可达60 cm。 Abstract:Objective To study the effect of five initial planting densities and different soil profile on soil nutrient contents of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) mature plantation. Method The soil nutrient contents (0-100 cm soil layers) of C. lanceolata mature plantation in Daqingshan Forest Farm under five different planting densities of A (1 667 trees·hm-2), B (3 333 trees·hm-2), C (5 000 trees·hm-2), D (6 667 trees·hm-2), and E (10 000 trees·hm-2) were measured. One-way ANOVA and the least significant difference were applied to determine the soil nutrient contents in different densities and different soil layers. Result The results showed that: (1) The contents of organic matter, total N, P, available N and available Fe were the highest in most soil layers of stands with density A or B. In general, as initial planting density increased, the contents of organic matter, total N, P, available N and available Fe in upper soil layers (0-30 cm) decreased. While soil pH, total K and available K increased with initial planting density. Moreover, the initial planting density did not significantly influence the contents of exchangeable Ca and Mg; (2) Soil organic matter, total N, available N, P, K, exchangeable Ca, Mg and Fe contents obviously decreased with increasing soil depths. This pattern was particularly evident in the top 0-30 cm. The initial planting density had obvious effect on nutrient content in different soil depths. Conclusion The nutrients in 60 cm soil are affected by stand density in South Asia, while the low initial planting density is more conducive to the long term conservation of soil fertility in Chinese fir plantation. -
Key words:
- Cunninghamia lanceolata
- / mature stand
- / planting density
- / soil profile
- / nutrient content
-
表 1 杉木密度试验林样地基本情况
Table 1. Basic state of Chinese Fir plantations with different planting densities
区组
Plots初植密度
Planting density/(tree·hm-2)林分密度
Stand density/(tree·hm-2)林分年龄
Stand age/a平均胸径
Mean DBH/cm平均树高
Mean tree height/m优势木树高
DTH/m林下植被生物量
Understory biomass/(t·hm-2)A 1 667 1 044 36 19.76 18.82 15.70 9.76 B 3 333 1 428 36 17.26 18.08 15.09 13.56 C 5 000 1 533 36 16.28 16.95 14.16 9.71 D 6 667 1 511 36 17.61 18.93 16.01 8.11 E 10 000 1 356 36 15.67 16.69 14.56 8.05 表 2 不同密度下各层土壤的pH值
Table 2. Soil pH in different layers under different stand densities
土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 3.54±0.19Db 3.77±0.13Ca 3.74±0.11Ca 3.80±0.07Da 3.86±0.06Ca 10~20 3.58±0.17CDc 3.79±0.10Cab 3.75±0.11Cb 3.85±0.06CDab 3.87±0.05BCa 20~30 3.60±0.16CDc 3.77±0.10Cb 3.77±0.10Cb 3.86±0.09CDab 3.89±0.07ABCa 30~40 3.62±0.17CDc 3.79±0.10Cab 3.76±0.10Cb 3.85±0.08CDab 3.89±0.08ABCa 40~50 3.63±0.18CDb 3.79±0.09Ca 3.79±0.10BCa 3.85±0.10CDa 3.90±0.09ABCa 50~60 3.66±0.17CDb 3.83±0.07Ca 3.80±0.11BCa 3.86±0.10CDa 3.91±0.12ABCa 60~70 3.73±0.15ABb 3.87±0.07ABCa 3.85±0.11BCa 3.92±0.13ABCDa 3.93±0.12ABCa 70~80 3.81±0.14ABb 3.92±0.06ABab 3.89±0.10ABab 3.96±0.14ABCa 3.95±0.12ABCa 80~90 3.84±0.17Ab 3.94±0.08ABab 3.91±0.10Aab 3.97±0.15ABa 3.97±0.11ABa 90~100 3.82±0.15ABb 3.94±0.09Aab 3.92±0.09Aab 3.99±0.16Aa 3.99±0.12Aa 注:表中数字为平均值±标准差;同行不同小写字母表示不同密度间差异显著(P < 0.05);同列不同大写表示不同土层间差异显著(P < 0.05);下同。
Notes: The figures in the table are average ± standard deviation. Different lowercase letters in the same line indicated significant differences among different densities at 0.05 level, and different capital letters of the same density in the same column indicated significant differences among different soil layers at 0.05 level, The same below.表 3 不同密度下各层土壤有机质含量
Table 3. Soil organic matter in different layers under different stand densities
g·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 42.91±4.68Aa 41.21±4.92Aa 38.82±5.39Aa 37.17±5.23Ab 38.68±6.49Aa 10~20 29.98±4.70Ba 32.23±7.81Ba 29.09±7.61Ba 25.75±6.99Ba 28.04±3.85Ba 20~30 21.70±3.25Ca 22.16±5.42Ca 20.06±4.42Ca 21.11±6.78Ca 21.49±4.62Ca 30~40 17.96±2.25Da 17.11±2.94Da 18.69±4.46Ca 15.88±4.01Da 17.09±2.06Da 40~50 16.27±3.43Da 14.47±1.83DEa 14.13±2.10Da 14.01±2.06DEa 16.55±4.13Da 50~60 15.49±4.70DEa 13.00±1.90DEa 14.01±2.98Da 12.61±1.49DEFa 14.26±2.66DEa 60~70 12.61±2.39EFa 12.00±1.98Ea 13.70±4.53Da 12.12±2.03DEFa 12.43±0.80EFa 70~80 11.95±2.37Fa 11.26±1.65Ea 11.61±1.64Da 10.86±1.60EFa 10.97±0.61Fa 80~90 11.04±1.93Fa 9.91±0.78Eab 11.13±1.07Da 9.64±1.34Fb 10.75±1.13Fab 90~100 10.14±1.66Fa 10.05±2.77Ea 9.98±1.14Da 10.57±1.84EFa 9.51±0.96Fa 表 4 不同密度下各层土壤的全氮含量
Table 4. Soil total N in different layers under different stand densities
g·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 1.51±0.18Aa 1.38±0.15Aa 1.33±0.20Aa 1.35±0.19Aa 1.44±0.23Aa 10~20 1.10±0.14Ba 1.12±0.17Ba 1.06±0.21Ba 1.00±0.19Ba 1.08±0.13Ba 20~30 0.91±0.14Ca 0.88±0.16Ca 0.80±0.13Ca 0.84±0.18Ca 0.87±0.08Ca 30~40 0.77±0.07Da 0.74±0.10Da 0.76±0.16DCa 0.72±0.11Da 0.75±0.06Da 40~50 0.72±0.09DEa 0.66±0.07DEFab 0.63±0.09DEFb 0.66±0.07DEab 0.72±0.09Da 50~60 0.72±0.13DEa 0.68±0.10DEa 0.65±0.14DEa 0.65±0.07DEa 0.70±0.07Da 60~70 0.62±0.09EFa 0.58±0.09EFa 0.65±0.19DEa 0.64±0.07DEa 0.65±0.06DEa 70~80 0.62±0.07EFa 0.55±0.08EFb 0.56±0.03EFab 0.61±0.08DEab 0.58±0.05Eab 80~90 0.51±0.07Fab 0.49±0.09EFb 0.55±0.07EFab 0.59±0.07Ea 0.57±0.05Ea 90~100 0.61±0.16EFa 0.53±0.12Fa 0.50±0.06Fa 0.60±0.07DEa 0.54±0.06Ea 表 5 不同密度下各层土壤的碱解氮含量
Table 5. Soil available N in different layers under different stand densities
mg·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 145.38±15.50Aa 147.42±26.96Aa 138.07±13.16Aa 134.58±20.79Aa 135.85±12.28Aa 1020 109.79±12.30Ba 116.33±20.57Ba 110.99±20.53Ba 103.68±17.76Ba 104.13±15.72Ba 20~30 88.93±9.93Ca 86.20±12.00Ca 86.46±14.52Ca 87.73±20.32Ca 85.69±13.72Ca 30~40 76.09±14.00Da 79.14±17.50CDa 75.20±7.37CDa 74.00±9.52Da 77.94±14.03CDa 40~50 72.34±11.87DEa 69.93±8.73DEa 68.34±10.60DEa 67.77±4.75DEa 71.90±13.72DEa 50~60 67.64±13.00DEFa 64.84±8.69DEa 64.97±11.71DEFa 60.58±3.95Ea 64.08±12.29EFa 60~70 62.30±11.07EFa 62.55±5.88Ea 64.14±16.75DEFa 65.10±6.12DEa 61.73±7.90EFa 70~80 58.80±8.42Fa 57.79±9.55Ea 59.76±10.33EFa 63.76±9.90DEa 56.89±10.60Fa 80~90 60.52±13.23EFa 53.14±6.10Ea 57.15±8.07EFa 59.50±8.51Ea 55.75±8.53Fa 90~100 58.10±5.24Fa 54.61±12.03Ea 52.32±6.83Fa 56.96±6.86Ea 51.68±8.38Fa 表 6 不同密度下各层土壤的全磷含量
Table 6. Soil total P in different layers under different stand densities
g·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 0.30±0.02Aa 0.29±0.03Aa 0.25±0.01Abc 0.28±0.03Aab 0.26±0.03Ab 10~20 0.26±0.03Ba 0.26±0.04ABa 0.23±0.01ABb 0.26±0.03ABa 0.23±0.01ABb 20~30 0.25±0.03Ba 0.25±0.05ABa 0.22±0.01ABb 0.24±0.04Bab 0.21±0.02BCb 30~40 0.25±0.02Ba 0.24±0.04Babc 0.21±0.01Bbc 0.24±0.04Bab 0.21±0.02BCc 40~50 0.25±0.02Ba 0.23±0.04Bab 0.20±0.01Bc 0.23±0.04Babc 0.21±0.02BCbc 50~60 0.25±0.02Ba 0.24±0.04Babc 0.21±0.01Bc 0.24±0.04Bab 0.21±0.02Cbc 60~70 0.24±0.03Ba 0.23±0.04Ba 0.23±0.09ABa 0.25±0.04ABa 0.21±0.02Ca 70~80 0.24±0.02Ba 0.23±0.04Bab 0.20±0.01Bc 0.24±0.04Ba 0.21±0.03Cbc 80~90 0.24±0.02Ba 0.23±0.04Bab 0.20±0.01Bc 0.23±0.04Bab 0.20±0.02Cbc 90~100 0.24±0.03Ba 0.23±0.04Ba 0.20±0.01Bb 0.24±0.04Ba 0.20±0.02Cb 表 7 不同密度下各层土壤有效磷含量
Table 7. Soil available P in different layers under different stand densities
mg·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 2.29±0.82Aa 1.89±0.66Aa 2.21±0.81Aa 1.58±0.70Aa 1.88±0.55Aa 10~20 0.82±0.34Bab 1.04±0.35Bab 1.30±0.83Ba 0.73±0.35Bb 1.02±0.31Bab 20~30 0.63±0.24Ca 0.56±0.16Ca 0.78±0.48Ca 0.49±0.26BCa 0.72±0.26Ca 30~40 0.46±0.19CDab 0.37±0.07CDb 0.66±0.45Ca 0.38±0.16CDb 0.52±0.14CDab 40~50 0.32±0.14Db 0.37±0.09CDab 0.53±0.26Ca 0.28±0.08CDb 0.43±0.18DEab 50~60 0.30±0.19Db 0.26±0.08Db 0.56±0.34Ca 0.19±0.05Db 0.40±0.24DEab 60~70 0.26±0.08Db 0.28±0.08Db 0.50±0.39Ca 0.20±0.08Db 0.32±0.08DEb 70~80 0.21±0.09Db 0.19±0.07Db 0.44±0.25Ca 0.19±0.07Db 0.31±0.06DEb 80~90 0.24±0.14Dab 0.18±0.05Db 0.38±0.32Ca 0.19±0.07Db 0.33±0.08DEab 90~100 0.18±0.08Db 0.27±0.14Dab 0.39±0.34Ca 0.21±0.10Dab 0.23±0.09Eab 表 8 不同密度下各层土壤的全钾含量
Table 8. Soil total K in different layers under different stand densities
g·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 1.26±0.13Aa 0.93±0.18BCa 1.00±0.24Aa 1.49±0.96Aa 1.62±1.08Aa 10~20 1.16±0.25Aab 0.91±0.15Cb 0.95±0.22Ab 1.56±0.88Aab 1.64±1.12Aa 20~30 1.27±0.23Aab 0.95±0.16ABCb 1.02±0.24Aab 1.49±0.77Aab 1.66±1.19Aa 30~40 1.30±0.28Aab 0.98±0.20ABCb 1.16±0.22Aab 1.59±0.82Aab 1.73±1.15Aa 40~50 1.28±0.31Aab 1.01±0.22ABCb 1.15±0.25Aab 1.59±0.80Aa 1.48±0.44Aa 50~60 1.34±0.25Aab 1.04±0.21ABCb 1.15±0.24Aab 1.55±0.73Aa 1.45±0.40Aab 60~70 1.42±0.27Aab 1.06±0.18ABCb 1.16±0.26Ab 1.62±0.72Aab 1.87±1.21Aa 70~80 1.32±0.26Aab 1.09±0.18ABCb 1.20±0.23Aab 1.63±0.77Aab 1.87±1.17Aa 80~90 1.42±0.32Aa 1.16±0.23Aa 1.19±0.28Aa 1.62±0.81Aa 1.87±1.16Aa 90~100 1.42±0.26Aab 1.14±0.23ABb 1.20±0.17Ab 1.64±0.74Aab 1.88±1.02Aa 表 9 不同密度下各层土壤的速效钾含量
Table 9. Soil available K in different layers under different stand densities
mg·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 26.41±6.19Aa 23.72±6.44Aa 28.70±7.13Aa 30.06±11.45Aa 24.59±7.25Aa 10~20 15.38±1.81Ba 18.04±5.63Ba 20.68±8.75Ba 19.72±7.70Ba 17.18±5.20Ba 20~30 11.88±1.56Cb 11.87±2.48Cb 14.61±5.09Cab 18.91±7.28Ba 14.57±6.60BCab 30~40 10.70±1.75CDb 9.44±1.08CDb 12.29±3.92CDab 14.81±6.53BCa 11.74±2.06CDab 40~50 9.54±1.89CDab 8.19±0.93DEb 10.25±2.93CDEab 13.30±7.02BCa 10.09±2.42DEab 50~60 8.96±2.86DEFab 7.70±1.01DEb 10.06±3.35CDEab 11.69±6.46BCa 9.84±2.81DEab 60~70 7.81±1.21EFb 6.99±0.94DEb 9.83±3.22CDEab 14.73±9.35BCa 10.28±4.90DEab 70~80 7.24±1.00EFb 6.69±0.89DEb 7.99±1.95DEb 14.46±7.24BCa 9.46±3.82DEb 80~90 6.59±1.32Fb 6.09±0.75Eb 7.42±2.01Eb 10.53±5.76Ca 7.41±2.10DEb 90~100 7.09±1.19EFb 6.11±1.26Eb 7.01±1.85Eb 10.29±5.52Ca 6.91±1.53Eb 表 10 不同密度下各层土壤的交换性钙含量
Table 10. Soil exchangeable Ca in different layers under different stand densities
mg·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 61.65±17.80Aa 44.34±11.08Aa 60.82±29.79Aa 52.88±15.60Aa 46.87±12.69Aa 10~20 42.71±10.34Ba 34.82±6.01ABa 38.73±17.27Ba 40.21±8.17Ba 36.08±9.55ABa 20~30 36.83±17.78Ba 29.22±6.16Ba 34.63±14.19Ba 40.22±15.55Ba 32.34±11.71Ba 30~40 38.66±11.38Ba 32.25±15.94Ba 36.06±18.45Ba 31.84±11.91Ba 32.83±14.61Ba 40~50 33.85±9.46Ba 29.85±9.65Ba 29.81±12.18Ba 32.47±7.61Ba 37.10±22.24ABa 50~60 33.89±6.61Ba 31.93±11.82Ba 31.08±10.19Ba 28.89±5.39Ba 29.12±11.53Ba 60~70 37.34±19.68Ba 33.60±11.19Ba 36.22±17.44Ba 39.28±19.33Ba 29.28±9.31Ba 70~80 35.29±16.02Ba 30.79±7.59Ba 29.04±11.54Ba 35.69±11.23Ba 27.01±9.73Ba 80~90 28.80±2.86Ba 26.34±8.11Ba 27.88±10.99Ba 30.13±9.78Ba 26.14±13.13Ba 90~100 32.68±9.11Ba 29.30±12.75Ba 27.97±10.69Ba 32.01±10.84Ba 26.08±5.79Ba 表 11 不同密度下各层土壤的交换性镁含量
Table 11. Soil exchangeable Mg in different layers under different stand densities
mg·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 7.89±1.21Aa 6.82±1.79Aa 7.77±1.36Aa 7.76±2.6Aa 6.27±1.01Aa 10~20 5.20±1.04Ba 4.72±0.56Ba 5.60±2.14Ba 5.00±1.50Ba 4.92±2.01ABa 20~30 4.17±1.06CDa 3.77±0.61BCa 4.41±1.15BCa 4.56±2.01Ba 3.76±1.09BCa 30~40 4.31±0.80Ca 3.64±1.04BCa 4.48±1.87BCa 3.68±1.90Ba 4.11±2.36BCa 40~50 3.63±0.51CDa 3.34±0.90Ca 3.87±1.21Ca 3.74±1.20Ba 3.93±1.77BCa 50~60 3.79±0.67CDa 3.87±1.06BCa 4.43±1.25BCa 3.44±1.40Ba 4.01±1.36BCa 60~70 3.94±1.30CDa 4.13±1.59BCa 4.82±1.74BCa 3.90±1.27Ba 3.84±1.22BCa 70~80 3.76±0.98CDa 3.76±1.40BCa 4.23±1.44BCa 4.46±1.78Ba 3.62±1.56BCa 80~90 3.23±0.33Da 3.11±0.90BCa 3.96±1.37Ca 3.53±1.25Ba 3.06±1.32Ca 90~100 3.35±0.62CDa 3.35±1.57Ca 3.78±1.06Ca 3.84±1.63Ba 3.09±0.94Ca 表 12 不同密度下各层土壤的有效性铁含量
Table 12. Soil available Fe in different layers under different stand densities
mg·kg-1 土层
Soil layers/cm初植密度Planting density/(tree·hm-2) A(1 667) B(3 333) C(5 000) D(6 667) E(10 000) 0~10 108.21±19.33Aa 80.52±17.12Ab 101.91±25.01Aab 93.76±37.43Aab 80.59±25.39Ab 10~20 65.02±15.99Ba 52.88±18.60Ba 63.68±22.51Ba 50.67±17.13Ba 49.39±21.38Ba 20~30 30.73±13.34Ca 26.99±15.43Ca 29.17±14.31Ca 27.86±12.14Ca 28.07±15.66Ca 30~40 16.39±8.23Da 15.43±11.35CDa 15.71±5.39Da 16.63±6.31CDa 17.31±11.24CDa 40~50 12.14±7.41DEa 9.21±4.34Da 9.17±2.89Da 10.10±2.40Da 11.71±8.29Da 50~60 11.09±11.83DEa 6.21±2.35Da 8.32±4.98Da 6.49±1.41Da 9.20±5.79Da 60~70 5.50±2.36Ea 4.72±1.33Da 8.56±8.53Da 5.91±1.77Da 7.21±4.65Da 70~80 5.32±3.10Ea 4.06±0.89Da 5.03±1.18Da 5.30±1.79Da 5.42±3.40Da 80~90 4.12±1.85Ea 2.99±0.77Da 4.46±1.33Da 4.33±1.32Da 5.43±4.43Da 90~100 3.50±1.14Ea 2.87±1.54Da 3.67±0.79Da 4.13±1.11Da 4.20±2.80Da 表 13 土壤养分与林分密度的相关性系数
Table 13. the correlation analysis of soil nutrition and density
pH 有机质 全氮 全磷 全钾 碱解氮 有效磷 速效钾 交换性钙 交换性镁 有效性铁 密度 土层 pH 1 有机质 -0.165** 1 全氮 -0.107* 0.959** 1 全磷 0.049 0.409** 0.438** 1 全钾 0.301** -0.161** -0.110* 0.169** 1 碱解氮 -0.102* 0.935** 0.914** 0.393** -0.104* 1 有效磷 -0.103* 0.859** 0.837** 0.292** -0.178** 0.821** 1 速效钾 0.003 0.728** 0.737** 0.442** 0.158** 0.769** 0.660** 1 交换性钙 -0.042 0.402** 0.387** 0.307** 0.118* 0.491** 0.318** 0.532** 1 交换性镁 0.003 0.597** 0.595** 0.219** 0.039 0.621** 0.565** 0.594** 0.701** 1 有效性铁 -0.219** 0.915** 0.876** 0.355** -0.150** 0.896** 0.830** 0.700** 0.451** 0.572** 1 密度 0.335** -0.048 -0.015 -0.257** 0.294** -0.040 0.000 0.142** -0.071 -0.013 -0.032 1 土层 0.228** -0.822** -0.796** -0.328** 0.107* -0.798** -0.653** -0.649** -0.365** -0.467** -0.755** 0.000 1 注:表中*和**分别表示相关系数达0.05和0.01水平。
Note:The correlation coefficients of * and * * in the table are respectively 0.05 and 0.01. -
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