鲁中南地区不同经济林种植模式的改良土壤效应

[目的]探明鲁中南地区不同经济林种植模式对土壤水分物理性质和土壤养分的影响规律,为该区域水土保持经济林种植模式筛选和栽植管理提供依据。[方法]选取鲁中南地区临沂市蒙阴县孟良崮小流域的桃树纯林(Amygdalus persica L.)(TS)、山楂纯林(Crataegus pinnatifida Bunge)(SZ)、苹果+樱桃混交林(Malus pumila Mill.+Prunus pseudocerasus(Lindl.)G.Don)(PY)、板栗+花椒混交林(Castanea mollissima Blume+Zanthoxylum bungeanum maxim.)(BH)4种经济林种植模式为研究对象,以荒草地(CK)作为对照,测定分析土壤容重、孔隙度和蓄水量等水分物理指标,以及土壤有机碳、全氮、全磷和速效养分等养分指标,采用主成分分析和模糊数学隶属函数法综合评价其改良土壤效应。[结果](1)经济林种植可提高土壤孔隙度和蓄水性能。与CK相比,4种经济林种植模式可降低土壤容重7.3%～22.1%,提高土壤毛管孔隙度14.2%～42.0%,提高土壤最大贮水量16.5%～43.8%。土壤持水性能表现为TS>PY>BH>SZ>CK。除PY外,其他经济林种植模式均可有效增加土壤涵蓄量与蓄涵降水量,表现为BH>TS>SZ>CK。经济林种植对0—20 cm土层涵蓄降水量与有效涵蓄量提高效果更明显,与0—20 cm土层相比,20—40 cm土层孔隙度与最大贮水量均有下降,TS变化幅度最小。(2)经济林种植可提高土壤有机碳和速效养分。与CK相比,4种经济林种植模式可提高土壤有机碳6.9%～270.4%,表现为TS>PY>BH>SZ>CK; 土壤全氮和全磷含量表现为TS>PY>BH>SZ>CK。经济林种植对0—20 cm土层养分含量提高效果更明显,与0—20 cm土层相比,20—40 cm土层养分含量均有下降。(3)反映经济林种植模式改良土壤效应的指标可归纳为3类,一是土壤毛管持水特征和养分特征,二是土壤蓄水特征,三是土壤非毛管持水特征。[结论]不同经济林种植模式的土壤改良效应综合评价为桃树>板栗+花椒混交林>苹果+樱桃混交林>山楂纯林>荒草地。与荒草地相比,经济林种植可显著改善土壤水分物理特性,提高土壤养分性能,但随种植模式的不同其改良土壤效应差异较大。在鲁中南干旱瘠薄山地桃树纯林种植模式对土壤改良效应最好,其次为板栗+花椒混交林,山楂纯林相对较差。