不同施肥处理对杉木林土壤水源涵养功能的影响

【目的】林地土壤容重、孔隙度、蓄水性指标和土壤渗透性能反映土壤水源涵养功能大小,以连续施肥6 a的杉木林地为研究对象,研究不同处理的氮、磷肥对杉木林地土壤水源涵养功能的影响,为施肥杉木林地科学经营和水源涵养提供依据。【方法】对杉木林地进行不同的施肥处理:CK、N1 (50 kg·hm^-2a^-1)、N2 (100 kg·hm^-2a^-1)、P (50 kg·hm^-2a^-1)、N1P (50 kg·hm^-2a^-1+50 kg·hm^-2a^-1)和N2P (100 kg·hm^-2a^-1+50 kg·hm^-2a^-1)。试验测定了不同深度表层土壤(0~5 cm、5~10 cm和10~20 cm)容重、孔隙度、蓄水性指标和土壤渗透性指标,分析了土壤水源涵养功能与土壤理化性质的相关关系。【结果】1)在0~20 cm土层当中,P和N1P极显著降低了土壤容重(P <0.01),N1P增加了土壤非毛管孔隙度和总孔隙度,P增加了毛管孔隙度和总孔隙度。随着土层深度的增加,土壤容重逐渐增大。2)N1P和N2P显著增加了土壤有机质碳、有效磷、速效钾,但与N2一样降低了土壤pH值。P显著降低了土壤有机质碳、速效钾含量,但增加了有效磷含量。随着土层深度的增加,有机质碳、有效磷、速效钾含量均显著降低,而pH值显著升高。3)P显著增强了5~20 cm土层的持水能力,N1P显著增强了10~20 cm土层的持水能力;在蓄水量当中,P显著增强了0~20 cm土层的最大蓄水量和毛管蓄水量。4)施肥6 a后杉木林土壤初渗率、稳渗率、平均渗透速率和渗透总量比未施肥杉木林土壤上升29.75%,5.45%,20.99%和10.50%。土层分析当中,土壤渗透性均表现为0~5 cm显著高于5~10 cm和10~20 cm土层,且表现为:初渗率>平均入渗率>稳渗率。5)土壤水源涵养功能与土壤容重呈极显著负相关(P <0.01);土壤蓄水性与毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度呈极显著正相关(P <0.01);速效钾与毛管蓄水量呈极显著负相关(P <0.01),与最大蓄水量呈显著负相关(P <0.05)。pH值与渗透性呈极显著负相关(P <0.01);有机质碳、有效磷、速效钾、孔隙度与渗透性呈极显著正相关(P <0.01)。【结论】综合6种施肥处理分析土壤水源涵养功能与土壤理化性质的相关关系,由此得出施用低浓度氮肥与磷肥,可以有效地提高杉木人工林涵养水源的能力,为该地区杉木林地持续经营提供理论参考。