第４ｌ卷第３期 ２０１３年３月 东北林业大学学报 Ｖｏ１．４１ Ｎｏ．３ Ｊ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＯＲＴＨＥＡＳＴ ＦＯＲＥＳＴＲＹ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｍａｒ．２０１３ 天然次生针叶林内土壤理化性质对不同经营方式的响应 ） 杨会侠 （辽宁省森林经营研究所，丹东，ＩＩ８００２） 何友均 （中国林业科学研究院林业科技信息研究所） 郑 颖 王 卫 王 品 姚 博 （辽宁省森林经营研究所） 摘要为了解不同经营方式对林地理化性质的影响，对哈尔滨市丹清河林场近自然经营、传统经营和未经 营３种方式下的天然次生针叶林土壤物理和化学性质进行了研究。结果表明：１）近自然经营一定程度上影响了天 然次生针叶林的土壤物理性状。但这种干扰远小于传统经营；２）不同经营方式间土壤有机质、全Ｎ质量分数与贮 量没有明显差异，全Ｐ质量分数及贮量以近自然经营最大，经营强度最大的传统经营林分土壤中全Ｋ质量分数和 贮量最大：３）经营方式对速效Ｎ和有效Ｐ没有明显影响，但近自然经营林分的交换性Ｋ离子质量分数和贮量最 大；４）近自然经营林分土壤Ｃ／Ｎ比降低、ｐＨ值升高，为土壤微生物活动提供了较好的生活环境，有利于土壤肥力 的增强和长期生产力的提高 关键词天然次生针叶林：森林经营；近自然经营；土壤理化性质 分类号￥７１４．２ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｔｏ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｏｄｅｓ ｉｎ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓ Ｆｏｒｅｓｔｓ／Ｙａｎｇ Ｈｕｉｘｉａ（Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｄａｎｄｏｎｇ １１８０００，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）；Ｈｅ Ｙｏｕｊｕｎ（Ｔｈｅ Ｒｅ— ｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＣＡＦ）；Ｚｈｅｎｇ Ｙｉｎｇ，Ｗａｎｇ Ｗｅｉ，Ｗａｎｇ Ｐｉｎ，Ｙａｐ Ｂｏ（Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）／／Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．一２０１３。４１（３）．一６３—６８ Ａｎ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｒｅｅ ｎａｔｕｒａｌ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓ ｆｏｒｅｓｔｓ ｕｎｄｅｒ ｃ］ｏｓｅ—ｔｏ—ｎａｔｕｒｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍａｎａｇｅ． ｍｅｎｔ ａｎｄ ｎｏｎ—ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｎ Ｄａｎｑｉｎｇｈｅ ｆｏｒｅｓｔ ｆａｒｍ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｏｒｅｓｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅ ｏｎ ｐｈｙｓｉｃｏｅｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｌｏｓｅ—ｔｏ—ｎａｔｕｒｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｃａｎ ｉｎｆｌｕ． ｅｎｃｅ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｔｏ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｄｅｇｒｅｅ．ｂｕｔ ｔｈｉｓ ｄｉｓｔｕｒｂｉｎｇ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａ１ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ． Ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｎｏ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｏｔａｌ Ｃ ａｎｄ ｔｏｔａｌ Ｎ ｉｎ ｓｏｉｌ ａｍｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｓ．ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ｔｏｔａｌ Ｐ ａｎｄ ｔｏｔａｌ Ｋ ａｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃｌｏｓｅ—ｔｏ—ｎａｔｕｒｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｏｒｅｓｔ．ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅ． １Ｙ．Ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｎｏ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｓ ｏｎ ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｎ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｐ．ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ｅｘ． ｃｈａｎｇｅａｂｌｅ Ｋ ｉｎ ｓｏｉｌ ａｒｅ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ ｉｎ ＣｌＯＳｅ．ｔｏ．ｎａｔｕｒｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｏｒｅｓｔ．Ｔｈｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｓｏｉｌ Ｃ／Ｎ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｐＨ ｉｎ ｔｈｅ ｃｌｏｓｅ．ｔｏ．ｎａｔｕｒｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｏｒｅｓｔ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｂｅｔｔｅｒ ｌｉｖｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｌｏｎｇ—ｔｅｒｍ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｎａｔｕｒａｌ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓ ｆｏｒｅｓｔ：Ｆｏｒｅｓｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ：Ｃｌｏｓｅ—ｔｏ—ｎａｔｕｒｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ：Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｓｏｉｌ 有关森林经营理念的不断更新和经营方式的不 在林业比较发达的欧美国家，如德国、美国、芬 断改变一直是林业发展过程的主旋律，而经营方式 的改变对森林生态系统生产力的影响也是林业专家 研究的主要课题。在人们对森林多功能需求和林业 可持续发展的双重压力下．以木材产量为主要目标 兰、丹麦等，都曾以木材经营为中心，忽视森林其它 功能，致使出现了纯林多、森林稳定性差、多种功能 难以发挥等问题ｌ３］，但经过一段时间的探索与实 践，最终选择了以“近自然林业”作为新的林业 和经营方针。西方学者分别对近自然经营过程中的 生物多样性＿４ Ｊ、土壤理化性质、各种因素对生态因 的“拔大毛”式森林传统经营所产生的弊端不断显 现。森林的近自然经营理念应运而生，近自然经营成 为有望实现林业可持续的一条重要途径Ｅ 。近自 然森林经营是指充分利用森林生态系统内部的自然 生长发育规律，从森林自然更新到稳定的顶级群落 这样一个完整的森林生命过程的时间跨度来计划和 设计各项经营活动，优化森林的结构和功能，充分利 子的影响［６－７］及经营过程中需要克服的困难 ８］等方 面进行了研究。并取得了比较积极的成果，认为近自 然经营可以促进珍贵阔叶树种的自然更新及森林环 境的优化＿５】，协调木材生产与生物多样性的关系， 从而发挥森林的多种功能和效益Ｅ９１。目前，德国除 用与森林相关的各种自然力，不断优化森林经营过 了国有森林实行近自然林业经营外，国家林业管理 程，从而使生态与经济的需求能最佳结合的一种真 正接近自然的森林经营模式ｌ２ 。 １）林业公益性行业科研专项（２００９０４００５）。 第一作者简介：杨会侠，女，１９７３年５月生，辽宁省森林经营研 究所．工程师。 收稿日期：２０１２年４月１３日。 责任编辑：张建华。 部门还引导森林私有业主进行近自然经营＿ｌ ．不断 探讨克服私有业主经营过程中可能存在的技术、管 理等方面的困难 上世纪末，近自然经营理念逐渐被引人我国．许 多专家学者＿】１－１４］利用近自然经营理念为我国林业 的发展把脉，阐述了近自然经营在我国低产天然次 东北林业大学学报 第４１卷 生林和人工林经营中的发展前景。但我国林业基本 上仍然维持在原有的以木材生产为主的经营思路 上．真正采用近自然经营理念进行生产和科研实践 活动的却并不多见。Ｗａｎｇ等ｌｌ ］初步探讨了小兴安 岭红松人工林不同经营方式对土壤有机质、微生物 和理化性状的影响．认为提高森林的近自然经营程 度有助于提高森林土壤质量。李荣等¨】６］探讨了不 种置换、景观林培育、红松种质基因林培育和永久性 多功能林培育等多种近自然经营活动，树种组成、林 分结构、森林景观和林分质量与传统经营相比有明 显不同。笔者试图通过对丹清河林场不同经营方式 下的天然次生针叶林土壤物理和化学性质的研究， 了解不同经营方式对天然次生针叶林林地长期生产 力的影响．为近自然经营在小兴安岭地区乃至全国 林业发展中的应用提供科学依据。 同强度的近自然间伐对辽东栎林群落稳定性的影 响，认为近自然经营性的间伐可以促进优势树种的 自然更新，增加林地的可利用营养物质，促进先锋树 种或喜光阔叶树种的定居与生长，利于森林有机物 质的积累，增加物种多样性，促使森林向混交、复层、 异龄等方向发展。罗沛韬等 １ ］研究结果表明，近自 然经营森林方式大大降低了皆伐对林地土壤密度、 毛管孑Ｌ隙度等土壤结构特性的影响。 黑龙江省哈尔滨市丹清河林场自１９９８年引入 近自然经营理念以来，立足不同的林型与立地条件 １试验方法 １．１样地设置 在丹清河林场所有林地广泛踏查的基础上．选 择林龄、立地条件相似，但经营方式分别为近自然经 营、未经营、传统经营的天然次生针叶林林分作为调 查取样地，基本情况见表１。在不同经营方式的林 分内随机设置３块２０ ｒｅｘ２０ ｉｎ的临时样方，进行植 物种类、生物量和土壤理化性质等的取样调查。 分别开展了目标树择伐林改造、低质天然次生林树 表１样地基本情况 注：优势种ｔＬ￣Ｊ／％一一优势种个体数占类群个体总数的百分比。物种拉丁学名分别为——红松（Ｐｉｎｕｓ ｋｏｒａｉｅｎｓｉｓ）；臭ｐｏｎｉｃａ）；硕桦（Ｂｅｔｕｌａ ｃｏｓｔａｔａ）；鱼鳞云杉（Ｐｉｃｅａｊｅｚｏｅｎ）；ＺＪ，￣￣（Ａｂｉｅｓ ｎｅｐｈｒｏｌｅｐｉｓ）；春榆（Ｕｌｍｕｓｊａ— ｍａｎｄｓｈｕｒｉｃａ）；花楷槭Ａｃｅｒ ｕｋｕ－ （Ｄｅｕｔｚｉａ ｐａｒｖｌｏｒｆｉａ）；华北绣线菊（Ｓｐｉｒａｅａｆｒｉｔｓｃｈｉａｎａ）；毛榛（ｃ０ １２ｔｌｚｄｌｚｅｎ￣ｅ）；山刺玫（Ｒｏｓｅ ｄａｖｕｒｉｃａ）；朝鲜槐（Ｍａａｃｋｉａ ａｍｕｒｅｎｓｉｓ）；翅卫矛（Ｅｕｏｎｙｍｔ￣ｐｈｅｌｌｏｍａｎａ）；金花忍冬（Ｌｏｎｉｃｅｒａ ｃｈｒｙｓａｎｔｈａ）；乌苏里茶藤子（Ｒｉｂｅｓ ｗｓ“ ｅⅢｅ）；羊 胡子苔草（Ｃａｒｅｘ ｒｉｇｅｓｃｅｎｓ）；东北羊￣（Ａｅｇｏｐｏｄｉｕｍ ａ＠ｓｔｒｅ）；山酢浆草（Ｏｘａｌｉｓ ｇｒｉｆｉｆｔｈｉｉ）；舞鹤草（Ｍａｉａｎｔｈｅｍｕｍ ｂｉｆｏｌｉｕｍ）；唢呐草（Ｍｉｔｅｌｌａ ｎｕｄａ）；日本蹄盖蕨（Ａ ｒｉｕｍ ｎｉｐｏｎｉｃｕｍ）。 １．２土壤调查与取样 在各样方内“Ｓ”形选５个样点，对其中的３个 样点挖取土壤剖面，分０～２０、２０～４０、４０～６０ ｃｍ ３ 层，每层各取２个环刀的同时，取土壤样品。剩余两 光光度法测定（ＬＹ／Ｔ １２３４－－１９９９）；速效Ｎ包括铵 态Ｎ和硝态Ｎ，其中铵态Ｎ采用氯化钾浸提一靛酚 蓝比色法［１ ，硝态Ｎ采用氯化钾浸提比色法测 定ｌ１ ：有效Ｐ采用盐酸一硫酸溶液浸提法测定 （ＬＹ／Ｔ １２３３－－１９９９）；交换性Ｋ采用乙酸铵浸提一 紫外吸收法测定（ＬＹ／Ｔ １２４６－－１９９９）：ｐＨ值采用电 位法测定（ＬＹ／Ｔ １２３９－－１９９９）。 个样点用土钻打孔，也分０～２０、２０～４０、４０～６０ Ｃｍ ３层取样。将５个样点相同层次的土壤样品混合装 袋。带回室内于阴凉处风干后分别过２ ｍｍ和０．２５ ｍｍ的土壤筛子，留待化学养分测定。 １．５数据处理 所有数据均利用ＳＰＳＳ１３．０软件进行统计分析， 利用单因素方差分析和最小差异法比较不同经营方 式对土壤理化性质的影响（ ＝０．０５），数据表示为 平均值±标准误 １．３土壤物理性质测定 土壤密度、持水量和孑Ｌ隙度各数值均采用环刀 法测定。 １．４土壤化学性质测定 全ｃ采用重铬酸钾氧化一外加热法测定（Ｉ ／Ｔ １２３７－－１９９９）；全Ｎ采用半微量凯氏法测定（ＬＹ／Ｔ １２２８－－１９９９）：全Ｐ采用碱熔一钼锑抗比色法测定 （ＬＹ／Ｔ １２３２－－１９９９）；全Ｋ采用碱熔一原子吸收分 ２试验结果 ２．１主要物理性状指标 从表２看出，天然次生针叶林土壤密度随着土 第３期 杨会侠等：天然次生针叶林内土壤理化性质对不同经营方式的响应 ６５ 层的加深而增大。传统经营林分的土壤密度大于近 自然经营和未经营林分的土壤密度。 表２ 不同经营方式下各土层的土壤密度 ｇ・ｃｍ 写字母表不不删经营方式问的差异。个土层的上限值不包含于该土 层，如２０～４０ ｅｍ土层，４０ ｃｍ不包含在该土层。 在不同经营方式下，针叶林土壤中的最大持水 量、毛管持水量、最小持水量３个水分指数（表３）有 着相似的表现，即随土层深度的增加而降低。经营 方式对土壤水分指数有显著影响。３个指数均表现 出未经营＞近自然经营＞传统经营。 ｇ・ｋｇ 注：小写字母表示同一经营方式下不同深度土壤之间的差异：大 表３ ３种经营方式下天然次生针叶林不同深度土壤水分指数 注：小写字母表示同一经营方式下不同深度土壤之间的差异；大写字母表示不同经营方式间的差异。个土层的上限值不包含于该土层，如 ２０～４０ ｅｍ土层．４０ ｅｍ不包含在该土层。 从表４可以看出：毛管孔隙度、总孑Ｌ隙度和土壤 通气度随着土壤深度的增加呈降低趋势，但不同经 营方式下其差异显著性有所不同：不同深度土壤非 毛管孔隙度没有明显差异。不同经营方式间各孔隙 度指数有明显的差异，分别表现为：毛管孔隙度，近 自然经营、未经营＞传统经营；非毛管孔隙度，传统 经营＞近自然经营、未经营；总孔隙度，未经营≥传 统经营≥近自然经营；土壤通气度，传统经营＞近自 然经营＞未经营。 表４不同经营方式下的土壤孔隙度指数 注：小写字母表示同一经营方式下不同深度土壤之间的差异；大写字母表示不同经营方式间的差异。个土层的上限值不包含于该土层，如 ２０～４０ ｅｍ土层，４０ ｃｍ不包含在该土层。 ２．２土壤有机碳的变化 不同经营方式对天然次生针叶林土壤有机碳质 量分数、贮量和空间分布有明显影响（表５）。土壤 的全Ｎ、全Ｐ质量分数降低，而全Ｋ质量分数升高。 经营方式对全Ｎ、全Ｐ和全Ｋ质量分数的影响表现 为（表６）：平均全Ｎ质量分数没有明显的差异；平均 有机碳质量分数随着土层加深呈明显的降低趋势， 地表０—２０ ｃｍ土层有机碳质量分数最高。比较来 看，０～６０ ｏｍ土层土壤有机碳平均质量分数呈现未 经营≥传统经营≥近自然经营。近自然经营林地０— 全Ｐ质量分数为近自然经营＞未经营、传统经营：平 均全Ｋ质量分数为传统经营＞近自然经营＞未经营。 未经营或传统经营的天然次生针叶林林分３层 土壤中的全Ｎ或全Ｐ贮量没有明显差异，而近自然 经营林分以０～２０ ｅｍ深度土壤中的全Ｎ和全Ｐ贮 量最大。３种经营方式的林分中全Ｋ均以表层贮量 最少，下层贮量增加。从３种养分在０～６０ ｃｍ土层 ２０ ｃｍ深度土壤中的有机碳贮量显著比其它两层的 多，未经营和传统经营林地３层土壤中的有机碳贮 量之间没有明显差异。３种经营方式下Ｏ～６０ ｔｉｌｌ 土壤整体碳贮量之间没有明显差异 中的贮量总体来看，３种经营方式下的全Ｎ和全Ｐ 贮量没有明显差异．全Ｋ呈现出近自然经营＞未经 ２．３土壤全Ｎ、全Ｐ、全Ｋ的变化 随着土层深度的增加．天然次生针叶林土壤中 营、传统经营。 ６６ 东北林业大学学报 第４ｌ卷 注：平均为３层土壤有机碳质量分数的平均值；总量为３层土壤有机碳总贮量。小写字母表示同一经营方式下不同深度土壤之间的差异 大写字母表示不同经营方式间的差异。个土层的上限值不包含于该土层，如２０～４０ ｃｍ土层，４０ ｃｍ不包含在该土层。 表６不同经营方式下土壤中全Ｎ、全Ｐ和全Ｋ质量分数及其贮量 注：小写字母表示同一经营方式下不同深度土壤之间的差异：大写字母表示不同经营方式间的差异。个土层的上限值不包含于该土层，如 ２０～４０ ｃｍ土层，４０ ｃｍ不包含在该土层。 ２．４土壤速效Ｎ、有效Ｐ和交换性Ｋ的变化 从表７来看，除了近自然经营林分土壤表层（０～ ２０ ｃｍ）中速效Ｎ质量分数明显高于其它两层外，３种 经营方式林分中３层土壤的速效Ｎ或有效Ｐ质量分 数没有明显差异，交换ｌ生Ｋ离子质量分数随土层加深 而降低。经营方式对３种养分的平均质量分数影响 分别为：速效Ｎ和有效Ｐ。无明显差异；交换性Ｋ离 干扰和气候因子变化的重要指标＿１ 。土壤密度小， 表明土壤结构相对疏松、孑Ｌ隙较多，而土壤密度大， 土体比较紧实、孔隙较少。本研究中，天然次生针叶 林内土壤的密度随土层深度的增加而增大，而最大 持水量、毛管持水量、最小持水量、毛管孔隙度、非毛 管孔隙度、总孔隙度和土壤通气度等呈降低趋势。 从土壤密度与各持水量指数的关系来看：传统经营 林分的土壤密度最大、持水性最差；未经营林分土壤 密度小、持水性最强：近自然经营居中。说明传统经 营过程中进行大树间伐对林地土壤压实程度大，干 扰强度大。近自然经营对土壤干扰强度小，林分内 土壤物理性状相对优于传统经营，证明了前人ｌ２叫关 于森林经营措施对土壤压实和扰动是长期存在的结 子．近自然经营、未经营＞传统经营。除了近自然经营 林分土壤中间层（２０～４０ ｃｍ）中速效Ｎ贮量比其他两 层低外，３种经营方式林分中３层土壤的速效Ｎ或交 换性Ｋ贮量没有明显差异．有效Ｐ贮量随土层加深 而增加。０～６０ ｅｍ土层中速效Ｎ或有效Ｐ总贮量在 ３种经营方式间没有明显差异，交换性Ｋ总贮量表现 为近自然经营≥未经营≥传统经营。 论。不同经营方式对林分土壤孔隙度各指数的影 响各异，非毛管孔隙度和土壤通气度以传统经营 最大．这可能与大树间伐后根系死亡腐烂有关。 ２．５土壤ｐＨ值与Ｃ／Ｎ比较 从表８可以看出，各经营方式林分内３层土壤 Ｃ／Ｎ比之间没有明显差异。经营方式对Ｃ／Ｎ比的影 响表现为未经营＞传统经营＞近自然经营。 天然次生针叶林内土壤ｐＨ值有随土层加深而 提高的趋势，但以未经营林分土壤层问ｐＨ值差异 显著。有经营活动林分中土壤的ｐＨ值显著高于未 经营林分。 但毛管孑Ｌ隙度和总孑Ｌ隙度呈现出未经营林分优于 近自然经营、近自然经营优于传统经营的现象进 步说明．干扰强度越大，对土壤体的压实作用越 大，这种作用必将影响林分内植被对养分的吸收、 微生物活动和水分的涵养与维持。因此，近自然 一经营在一定程度上改变了森林生态系统中的动植 ３分析与讨论 ３．１经营方式与土壤物理性状 土壤理化性质是评价森林植被、经营技术、人类 物群落结构，从而影响了森林土壤的理化性质－２ 。 但从总体看。近自然经营对土壤物理性质的影响 程度远小于传统经营。 第３期 杨会侠等：天然次生针叶林内土壤理化性质对不同经营方式的响应 ６７ ０ ２０ （１６．９１２＋－３ ７０１）ａ （１３ ９３４￣６．７４２）￣ （６ ０４６＋＿１ ２５８）ａ ２０ ４ｏ ４０－６０ （５ ５３１￣１．２２１）ｂ （９．００５±２．６５３）ａ （Ｊ０．６６３－＋２．１０８）ａ （９．５０３￣１．０６５）ｂ （６ ６８８￣１ ７８２）ａ （６ ３０８－＋１．６４３）ａ （５ ５１３＋０．２７４）ａ （５．９３６＋＿０．６７１）ａ （５．８６６＿＋０．２３１）ａ （５．４４２ｘ０．９０６）ａ （６．５０８＿＋１．３８６）ａ （６．８９７＿＋０．４０１）ａ （３ ９５９＋０ ２３７）ａ （４ ６８０＿＋０．９７４）ａ （６．０５３＿＋１．０５７）ａ （０．３０７￣０ ０２２）ａ （０ ２７２￣０．０ｌ５）ａ （０．２０１＋－０．０２１）ａ （０．２３９＿＋０．０…１ ｂ （０ ２３２￣０．０１４）ａｂ （０．１２６＋＿０．０１７）ｂ （０．２２８＿＋０．０１７）ｂ （０ １８９￣０．０２８）ｂ （０．１３１￣０．０１５）ｂ 注：小写字母表示同一经营方式下不同深度土壤之问的差异；大写字母表示不同经营方式间的差异。个土层的上限值不包含于该土层，如 ２Ｏ～４０ ｃｍ土层，４０ ｃｍ不包含在该土层。 表８ ３种经营方式下土壤Ｃ／Ｎ比和ｐＨ值变化 注：小写字母表示同一经营方式下不同深度土壤之间的差异；大写字母表示不同经营方式问的差异。个土层的上限值不包含于该土层，如 ２０～４０ ｃｍ土层，４０ ｃｍ不包含在该土层。 ３．２经营方式与土壤养分全量 土壤是陆地生态系统有机碳的最大贮存库。土 壤有机碳与大气二氧化碳组成、气候和地被物的变 化紧密相关 。土壤有机碳浓度是土壤肥力的一 是植被变化的主要影响因子，二者具有协同性。近 自然经营方式下全Ｐ的质量分数和贮量虽然大于 其他两种经营方式，但没有明显差异。相对而言．经 营方式对全Ｋ养分的影响较大．有经营活动林分的 个重要指标，受土壤理化性质、植被、气候条件、人类 活动等的影响，这些因素的改变会影响一定面积、一 定深度的土壤有机碳密度的变化．从而影响大气中 土壤全Ｋ质量分数和贮量大于未经营林分，且以经 营强度最大的传统经营林分内最大。产生这种现象 的主要原因可能是传统经营将林分中的优树、大树 择伐以后地上植被对土壤中的Ｋ吸收能力降低，从 而产生相对的富余。 温室气体的浓度。本研究中，土壤有机碳质量分数 随土层深度的增加呈降低趋势，且有经营林分低于 未经营林分。土壤有机碳０～６０ ｃｍ深度总贮量在３ 种经营方式问没有明显差异，这是由于有机碳贮量 是土壤密度、体积与有机碳质量分数相互作用的结 果、同时，土壤全碳是一个相对稳定的指标，经营方 式可能会影响土壤有机碳质量分数．但过程相对 较慢，与Ｋｕｔｓｃｈ等Ｅ ２３］、王树力等Ｅ２４ ３的研究结果相 吻合。 土壤全Ｎ质量分数是衡量土壤氮素供应状况 的重要指标。Ｈｏｐｍａｎｓ等ｌ２ ］认为，土壤Ｎ质量分数 比有机质质量分数更适合作为土壤肥力变化的指示 ３．３经营方式与土壤有效养分 土壤中只有少部分有效养分能在短期内被植物 吸收。因此森林土壤有效养分的质量分数及其在单 位面积一定深度内的贮量更能反映林分当前的生长 状态。本研究中，经营方式对土壤中速效Ｎ和有效 Ｐ质量分数没有明显影响，但近自然经营林分土壤 中交换性Ｋ的质量分数和贮量大于相应的未经营 和传统经营林分。这与ＫｉｍｍｉｎｓＩ２ 、张鼎华等 的 研究结果相似：有效养分质量分数提高，进一步证明 近自然经营能够改善土壤的交换性能。 因子。森林土壤含氮量的消长与土壤有机质含量的 变化一样，决定于有机质的积累和分解作用的相对 强度，其含量的变化受植被和经营方式等因素的影 响。本研究中，经营方式对土壤中的全Ｎ质量分数 和贮量没有明显的影响，这可能是由于３种经营方 式的林分因经营时间较短．短时间内它们难有较大 的变化，从而证明土壤有机质与土壤全Ｎ质量分数 ３．４经营方式与ｐＨ值和Ｃ／Ｎ比 土壤ｐＨ值是土壤基本性质和肥力的重要影响 因素之一，一般受成土母质和气候条件的影响，同时 也受地形、植被和经营措施等因素影响。土壤ｐＨ 值的高低影响土壤养分的存在形态、转化和有效性。 从针叶林土壤ｐＨ值变化来看，经营林分包括近自 然经营和传统经营大于未经营林分。这可能是由于 ６８ 东北林业大学学报 第４ｌ卷 在经营过程中更多地将林分内生长状态不好的阔叶 树枝叶和草、灌归还到土壤内，促使土壤中的Ｈ离 子质量分数降低，从而提高了土壤ｐＨ值。 土壤Ｃ／Ｎ比是影响土壤微生物活性的重要因 子，与土壤中有机质和氮素的多少有关，受植被、人 类经营活动等因素的影响。近自然经营针叶林土壤 Ｃ／Ｎ比小于传统经营林分，后者又小于未经营林分 的结果．说明森林经营过程中人类活动一定程度上 ［２］北京市林业国际合作项目管理办公室．近自然森林经营技术 手册［Ｍ］．北京：［出版社不详］，２００５． ［３］景彦勤，林文卫，邓鉴锋．德国近自然林业经营与管理模式：赴 德国林业考察报告［Ｊ］．广东林业科技，２００６，２２（３）：ｌ１３～ ｌ】６． ［４］Ｄｅｃｏｃｑ Ｇ，Ａｕｂｅｒｔ Ｍ，Ｄｕｐｏｎｔ Ｆ，ｅｔ ａ１．Ｐｌａｎｔ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎ ａ ｍａｎ— ａｇｅｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｅ ｄｅｃｉｄｕｏｕｓ ｆｏｒｅｓｔ：ｕｎｄｅｒｓｔｏｒｅｙ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｔｗｏ ｓｉｌ ｖｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ，２００４，４１（６）： １０６５—１０７９． ［５］ Ｍａｄｓｅｎ Ｐ，Ｈａｈｎ Ｋ．Ｎａｔｕｒｌａ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｂｅｅｃｈ－ｄｏｍｉｎａｔｅｄ ｆｏｒｅｓｔ ｍａｎａｇｅｄ ｂｙ ｃｌｏｓｅ・ｔｏ－ｎａｔｕｒｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ－－ａ ｇａｐ ｃｕｔｔｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｃａｎａｄｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００８，３８： １７１６—１７２９． 改变了地上植被结构、凋落物量及土壤微生物的活 动，从而使Ｃ／Ｎ比产生了变化。近自然经营由于其 【６ ｌ ＨＯｒＢ Ｒ，Ｖｏｓｓｂｒｉｎｋ Ｊ，Ｂｅｃｋｅｒ Ｓ．Ｍｏｄｅｒｎ ｆｏｒｅｓｔｒｙ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｉｍｐａｃｔｓ ｏｎ ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．Ｓｏｉｌ＆Ｔｉｌｌａｇｅ Ｒｅ— ｓｅａｒｃｈ，２００４，７９（２）：２０７—２１９． 经营强度低于传统的经营方式，其产生的Ｃ／Ｎ比变 化更有利于土壤养分的释放与供应，有利于森林植 物的生长和林分的健康发展。 ４结论与展望 近自然经营一定程度上影响了天然次生针叶林 土壤的物理性状，但这种干扰程度远小于传统经营： 经营方式对土壤有机质、全Ｎ没有明显影响；土壤 全Ｐ、全Ｋ质量分数与贮量分别以近自然经营和传 统经营林分最大；近自然经营林分土壤中有效Ｋ质 量分数的增高．提高了林地土壤的交换性能：与传统 经营方式相比，近自然经营林分土壤Ｃ／Ｎ比降低、 ｐＨ值升高，为土壤微生物活动提供了较好的生活环 境，有利于土壤肥力的增强和长期生产力的提高。 近自然林业是模仿自然、接近自然的一种森林 经营方式。它并不是回归到天然的森林类型，而是 尽可能使林分建立、抚育、采伐的方式同“潜在的自 然植被”的关系相接近［２ 。近自然经营过程要求的 技术性比较强。而且更要求指导经营技术的负责人 有比较强的责任心和过硬的生产和生态经验。针对 不同的林型可能需要采取不同的技术措施．不能搞 一刀切。还有，近自然经营理念在我国林业的影响 力还不够深入．其实践更是风毛麟角。因此林业的近 自然经营还需要更长一段道路要走。要开展经营技 术的研究，遵循生态学原理，制定出科学的森林经营 方式和技术，要不断实践与总结经验，形成完善的技 术支撑体系，充分发挥森林生态系统的整体功能，使 森林的生态、经济与社会效益相得益彰。 致谢：哈尔滨市丹清河林场周锦北。张宗文等参 加了野外调查采样，中国科学院会同生态站于小军、 黄林等协助部分实验室分析工作，沈阳应用生态研 究所人工林组汪思龙研究员指导了论文实验设计． 一并致谢 参 考 文 献 ［１］ Ｅｍｂｏｒｇ Ｊ，Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ Ｍ，Ｈｅｉｌｍａｎｎ—Ｃｌａｕｓｅｎ Ｊ．Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｌａ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ Ｓｕｓｅｒｕｐ Ｓｋｏｖ，ａ ｎｅａｒ—ｎａｔｕｒａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｅ ｄｅｃｉｄｕｏｕｓ ｆｏｒｅｓｔ ｉｎ Ｄｅｎｍａｒｋ［Ｊ］．Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０００， １２６（２）：１７３—１８９． ［７］Ｓａｌａｚａｒ Ｓ，Ｓ６ｎｅｈｅｚ Ｌ Ｅ，Ａｌｖａｒｅｚ Ｊ，ｅｔ １ａ．Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｍｏｎｇ ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｏｒｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐｒａｅ－ ｔｉｃｅｓ［Ｊ］．Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎ￣ｎｅｅｎｎｇ，２０１１，３７（８）：ｌ１２３—１１３１． ［８］ Ｍａｒｔｉｎ－Ｆｅｒｎ６ｎｄｅｚ Ｓ，Ｇａｒｃｔａ－Ａｂｒｉｌ Ａ．Ｏｐｔｉｍｉｓａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐａｔｉａｌ ａｌｌｏ— ｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｒｅｓｔｙｒ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｗｉｔｈｉｎ ａ ｆｏｒｅｓｔ ｓｔａｎｄ『Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，２００５，４９（１）：１５９—１７４． ［９］ 李世明，孙淑，韩学文．德国森林经营与林木良种建设的经验 及启示［Ｊ］．北京林业大学学报：社会科学版，２００８，７（４）：７７— ７９． ［１０］ Ｂｉｅｌｉｎｇ Ｃ．Ｎｏｎ—ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｉｖａｔｅ—ｆｏｒｅｓｔ ｏｗｎｅｒｓ：ｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｉｅｓ ｆｏｒ ｒ｝ｒｌ ＿｝ 【 ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ａｄｏｐｔｉｏｎ ｏｆ ｃｌｏｓｅ．ｔｏ－ｎａｔｕｒｅ ｆｏｒｅｓｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｉ Ｊ【． Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＦｏｒｅｓｔＨ Ｒｅｓｅａｒｃｈ．２００４．１２３（４）：＂ ２９３—３０３． 高宏林．张宏清．论近自然经营方式在内蒙古大兴安岭林区 的适用性［Ｊ］．内蒙古林业调查设计，２０００（增刊）：７３—７４， ８Ｏ． 周惠荣．浅谈云南省人工林的近自然经营ｆ Ｊ］．林业调查规 划，２００６，３１（３）：１４５—１４７． 彭舜磊，王得祥，赵辉，等．我国人工林现状与近自然经营途 径探讨［Ｊ］．西北林学院学报，２００８，２３（２）：１８４—１８８． 杜强，张永涛．近自然林业在我国的应用［Ｊ］．中国水土保持 科学，２０１０，８（１）：１１９—１２４． Ｗａｎｇ Ｓｈｕｌｉ，Ｆａｎ Ｎｉｎｇｎｉｎｇ．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｎ ｓｏｉｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｉｎｕｓ ｍ ｅｍ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａ－ ｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１２，３５６—３６０：２７５８—２７６２． 李荣．张文辉，何景峰，等．不同间伐强度对辽东栎林群落稳 定性的影响［Ｊ１．应用生态学报，２０Ｉ１，２２（１）：１４—２０． 罗沛韬，陈水用，张庆羡，等．采伐方式对土壤结构特性影响 研究［Ｊ］．林业实用技术，２００４（１Ｏ）：６—８． 欧阳竹，孙波，刘健．陆地生态系统土壤观测规范［Ｍ］．中同 环境科学出版社，２００７． Ｐａｎｇ Ｘｕｅｙｏｎｇ，Ｂａｏ Ｗｅｉｋａｉ，Ｚｈａｎｇ Ｙｏｎｇｍｅｉ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｃｕｐｒｅｓｓｕｓ ｃｈｅｎｇｉａｎａ ｆｏｒｅｓｔｓ ｕｓｉｎｇ ｍｕｈｉｖａ— ｒｉａｔｅ ａｐｐｒｏａｃｈ［Ｊ］．Ｐｅｄｏｓｐｈｅｒｅ，２００６，１６（５）：６０２—６１５． ［２０］ 邱仁辉，杨玉盛，陈光水，等．森林经营措施对土壤的扰动和 压实影响［Ｊ］．山地学报，２０００，１８（３）：２３１—２３６． ［２１］ Ｂｏｎｃｉｎａ Ａ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｒａ— ｊｈｅｎａｖ ｖｉｒｇｉｎ ｆｏｒｅｓｔ ｒｅｍｎａｎｔ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｄ ｆｏｒｅｓｔ ｉｎ ｔｈｅ Ｄｉｎａｒｉｃ ｒｅ— ｇｉｏｎ ｏｆ Ｓｌｏｖｅｎｉａ［Ｊ］．Ｇｌｏｂａｌ Ｅｃｏｌｏｇｙ＆Ｂｉｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ，２０００，９ （３）：２０１—２１１． ［２２］ Ｊｏｂｂａｇｙ Ｅ Ｇ．Ｊａｃｋｓｏｎ Ｒ Ｂ．Ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｅａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ｏｒ． ｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｔｏ ｃｌｉｍａｔｅ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ＩＪ １．Ｅｃｏ— ｌｏｇｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，２０００，ｉ０（２）：４２３—４３６． ［２３］ Ｋｕｔｓｃｈ Ｗ Ｌ，Ｌｉｕ Ｃｈｕｎｊｉａｎｇ，ＨＳｒｍａｎｎ Ｇ，ｅｔ ａｌ Ｓｐａｔｉａｌ ｈｅｔｅｒｏ— ｇｅｎｅｉｔｙ ｏｆ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｃａｒｂｏｎ ｆｌｕｘｅｓ ｉｎ ａ ｂｒｏａｄｌｅａｖｅｄ ｆｏｒｅｓｔ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｅｍ Ｇｅｒｍａｎｙｊ Ｊ Ｉ．Ｇｌｏｂａｌ Ｃｈａｎｇｅ Ｂｉｏｌｏｇｙ，２００５，１１（１）：７０— ８８． ［２４］ 王树力，别志远，张先庆，等．凉水自然保护区４种红松林型 下土壤性质的对比分析［Ｊ］．林业科技，１９９７，２２（２）：１—３． ［２５］ Ｈｏｐｍａｎｓ Ｐ，Ｂａｕｈｕｓ Ｊ，Ｋｈａｎｎａ Ｐ，ｅｔ ａ１．Ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ ｆｏｒｅｓｔ ｓｏｉｌｓ：Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｆｏｒ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｎｉａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｅｕｅａｌｙｐｔ ｆｏｒｅｓｔｓ ｉｎ ｓｏｕｔｈ—ｅａｓｔｅｒｎ Ａｕｓｔｒａｌｉａ［Ｊ］．Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，２００５，２２０（１／３）：７５—８７． ［２６］ Ｋｉｍｍｉｎｓ Ｊ Ｐ．Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｌｏｇｙ：ａ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｍａｎ— ａｇｅｍｅｎｔ｛Ｍ）．２ｎｄ ｅｄ．Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ：Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ，１９９７． ［２７］ 张鼎华，叶章发，王伯雄．“近自然林业”经营法在杉木人工幼 林经营中的应用［Ｊ］．应用与环境生物学报，２００ｌ，７（３）：２１９— ２２３． ［２８］许新桥．近自然林业理论概述［Ｊ］．世界林业研究，２００６，１９ （１）：ｌＯ—ｌ３．
