松土抚育对闽楠林地土壤物理性质及林木生长的影响

摘要 为培育闽楠大径材，对闽楠中龄林分进行了3年的松土抚育试验，结果表明：疏松林地表层土壤容重下降，但随时间推移逐年增加；土壤毛管孔隙和非毛管孔隙增加，但随时间推移逐年减少；土壤自然含水量和最大持水量增加，但随时间推移逐年减少；林木生长加快，胸径、树高、蓄积生长量均明显高于未松土的林分，且松土面积越大，生长越好。对于以培育大径材为目标的闽楠人工林，需要每3～5年进行一次松土抚育。

关键词 闽楠；中龄林分；松土抚育；土壤孔隙；土壤水分

中图分类号 S 714  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）12-0117-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.12.025

Effects of Soil Loosening Operation on the Soil Physical Properties and Tree Growth in Phoebe bournei Plantation

CHEN Bin

（Sanming Forestry Bureau of Fujian Province， Sanming， Fujian 365000）

Abstract In order to cultivate large diameter timber of Phoebe bournei， we conducted a 3-year soil loosening experiment on Phoebe bournei middle-aged stands. The main findings are as follows：loosening the surface soil， causing a decrease in soil bulk density， which increases year by year over time；an increase in soil capillary and non capillary pores， which decrease year by year; an increase in the natural moisture content and maximum water capacity of the soil， and over time， the natural moisture content and maximum water capacity decrease year by year; the growth of stands is accelerated， and the diameter at breast height， tree height， and volume growth are significantly higher than those of forests without loose soil， and the larger the soil loosening area， the better the growth. For cultivating large diameter timber of Phoebe bournei，it is recommended to do soil loosening operation every 3-5 years.

Key words Phoebe bournei;Middle-aged stand;Soil loosening operation;Soil porosity;Soil moisture

基金项目 三明市林业科研项目“珍贵用材树种闽楠中龄林培育试验研究”（2019Ly-065）。

作者简介 陈彬（1989—），男，福建尤溪人，工程师，从事森林资源培育研究。

收稿日期 2023-08-18

闽楠［Phoebe bournei （Hemsl.）Yang］，樟科（Lauraceae）楠属（Phoebe）植物，国家二级保护树种。自古以来，闽楠是我国珍贵的用材树种，具有极高的经济价值。目前闽楠天然林资源渐危，人工培育是保护和发展闽楠资源的主要途径。20世纪80年代以来，我国南方各地进行了较大规模的闽楠人工栽培，并对闽楠的生物生态学特性及生长进行了较多研究［1-10］，但大部分研究只针对闽楠的育苗及幼林［11-17］，对中龄及以上闽楠林分的研究较少［18］。生产经营过程中，大部分闽楠人工林经营只在幼林阶段进行抚育管理，到中龄阶段基本上是任由生长，未进行抚育等。此外，闽楠常有因土壤板结导致地面水分进入土壤缓慢，难以成林成材。

闽楠的高价值是在成材后特别是达到大径材后才能体现，因此对闽楠中龄林进行培育是闽楠人工林研究的关键。笔者在长期研究闽楠人工林的基础上，选择生长较好的闽楠人工中龄林进行松土，研究林地松土后土壤物理性质的变化以及对林木生长的影响，以期为闽楠人工林的集约经营提供科学依据。

1 试验地概况

试验地为福建省中部尤溪县，地理坐标为117°48′30″～118°40′E，25°50′36″～26°26′30″N，属中亚热带季风性湿润气候，全境面积342 036.76 hm2，东面距海约100 km。

试验地设在福建省尤溪国有林场华口溪工区，海拔100～300 m，土壤为红壤，土层厚度50～80  cm。试验地以前为杉木人工林，面积12.5 hm2，于1980年进行采伐，同年9—10月进行劈草炼山清理林地，并采用穴状整地，规格为穴面宽60  cm，深40 cm，穴底宽30  cm。1981年2月采用闽楠实生苗进行造林，造林密度为1 800株/hm2，1991年采用下层间伐法进行过一次间伐抚育，间伐强度为株数的30%。

闽楠人工林经过30余年的生长，个体差异很大。部分林木占较好的生长空间，生长很好，今后的生长潜力很大；而很大一部分林木生长较差，处于林冠下层，生长潜力很小。2019年10月对生长较好的3 hm2闽楠人工林进行调查，调查结果：林分密度为870株/hm2，林分平均胸径15.6 cm，平均树高11.4 m。其中胸径＞19.9 cm的优势木642株，占24.6%；胸径在15.0～19.9 cm的亚优势木648株，占24.8%；胸径在10.0～14.9 cm的普通木425株，占16.3%；胸径＜10.0 cm 的被压木894株，占34.3%。

2 试验方法

2.1 试验设计

由于闽楠人工林个体差异极大，生长良好的优势木处于林冠上层，枝叶繁茂，生长潜力大，有望成长为大径材，是闽楠人工林培育的主要目标。而其他林木生长较差，生长潜力有限，很难培育成大径材，因此该试验选择在优势木中进行。

试验采用3个处理3次重复的完全随机区组设计。3个处理分别为处理①松土16 m2/株，处理②松土9 m2/株，处理③不松土。共设标准地9个，每个标准地面积3 333 m2。试验总面积30 000 m2。

2.2 试验实施

2019年11月按试验设计进行松土抚育措施。处理①以树为中心，在树的上、下、左、右各2.0 m内松土，深度15～20 cm；处理②以树为中心，在树的上、下、左、右各1.5 m内松土，深度15～20 cm；处理③为对照，不松土。

2.3 调查方法

生长量调查：2019年10月在试验前对试验林木进行全面调查，测定林木胸径、树高、枝下高、冠幅等，以胸径为主，结合树高、枝下高、冠幅、冠形等因素对林木进行分级，确定优势木、亚优势木、普通木和被压木。2022年10月对试验林分的优势木进行调查，测定胸径和树高，对照3年前测定的胸径、树高数据，计算3年来的胸径、树高和材积生长量。表1为在选定的优势木中进行松土抚育试验前及试验3年后测定的林木生长情况。

土壤调查：2019年12月、2020年12月、2021年12月、2022年12月共4次进行土壤调查，在每个标准地内设1个主剖面和2个辅助剖面进行土壤调查，分别在0～20、20～40、40～60 cm土层采集土壤样品，用环刀法测定土壤的容重、土壤毛管孔隙度和非毛管孔隙度、土壤自然含水量和最大持水量。

3 结果与分析

3.1 松土对土壤容重的影响

土壤容重是体现土壤物理性质的重要指标之一。由表2可知，0～20 cm土层松土对土壤容重有较大影响，松土当年，3个处理土壤容重表现为处理③>处理②>处理①，松土处理①、处理②基本相近，且二者间差异不显著（P＞0.05），而未松土处理③明显较重，与处理①、处理②差异显著（P＜0.05），原因可能是松土后，土壤疏松，土壤容重下降。

松土后第2～4年，3个处理均表现为处理①与处理②土壤容重相近，且二者间差异不显著（P＞0.05），处理③明显较重，与处理①、处理②差异显著（P＜0.05）。不同年份间，处理①、处理②均表现为随时间的推移，土壤容重逐年增大，且2019、2020年与2021和2022年差异显著（P＜0.05），处理③各年度土壤容重基本相近，且差异不显著（P＞0.05）。这说明松土不仅改变当年的土壤容重，而且在松土几年后仍有一定影响。

20～40与40～60 cm土层，各处理间差异不显著（P＞0.05），各年度间差异也不显著（P＞0.05），这是由于松土抚育只在0～20 cm土层进行，对深层土壤的容重影响不大。在3个土层土壤中，处理①、处理②土壤容重均表现为0～20 cm土层<20～40 cm土层<40～60 cm 土层，表明土壤上松下紧；而处理③土壤容重表现为20～40 cm土层<0～20 cm土层<40～60 cm土层，土壤为紧—松—紧的状态，表明0～20 cm的表土层已硬化。

3.2 松土对土壤孔隙度的影响

土壤孔隙大小可体现土壤的疏松程度，是土壤肥力的重要指标之一。

由表3可知，在0～20 cm土层松土对土壤孔隙组成有较大影响。松土当年处理①与处理②基本相近，且二者间差异不显著（P＞0.05），而处理③明显较小，与处理①、处理②差异显著（P＜0.05），这是由于松土后土壤疏松，导致土壤孔隙度增加。

松土后第2～4年，3个处理毛管孔隙度和非毛管孔隙度均表现为处理①与处理②基本相近，且二者间差异不显著（P＞0.05），而处理③明显较小，与处理①、处理②差异显著（P＜0.05）。不同年份间，处理①与处理②均表现为随着时间的推移，土壤的毛管孔隙度和非毛管孔隙度逐年下降，2019、2020年与2021和2022年差异显著（P＜0.05），而处理③各年度间土壤的毛管孔隙度和非毛管孔隙度基本相近。这说明松土不仅改变当年的土壤孔隙度，而且在松土几年后仍有一定影响。

0～20与20～40 cm土层，各处理间差异不显著（P＞0.05），各年度间差异也不显著（P＞0.05），这是由于松土抚育只在0～20 cm土层进行，对深层土壤的毛管孔隙度和非毛管孔隙度影响不大。

在3个土层土壤中，

处理①、处理②毛管孔隙度和非毛管孔隙度均表现为0～20 cm土层＞20～40 cm土层＞40～60 cm 土层，3个土层土壤的毛管孔隙度和非毛管孔隙度表现为多—中—少状态；而处理③则表现为20～40 cm土层＞0～20 cm土层＞40～60 cm土层，3个土层土壤则表现为中—多—少的状态，表明0～20 cm表土层坚实。

3.3 松土对土壤水分的影响

3.3.1 松土对自然含水量的影响。