桉樹人工林對土壤理化性質(zhì)的影響

摘要：桉樹是我國引種最為廣泛的樹種之一，具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，但是近年來關(guān)于桉樹人工林降低土壤肥力、破壞生態(tài)環(huán)境的相關(guān)研究報道越來越多，與此同時，也有不少研究認為，科學管理下的桉樹人工林不僅解決了國內(nèi)木材的需求，在一定程度上還提高了土壤肥力。本文簡要綜述了桉樹種植對土壤物理性質(zhì)、化學性質(zhì)的影響，擬為今后桉樹可持續(xù)發(fā)展研究提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：桉樹；土壤；物理性質(zhì)；化學性質(zhì)

中圖分類號： S792.39 文獻標識碼： A 文章編號： 1674-0432（2014）-02-76-2

經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，使得對木材原料的需求迅速增長，然而目前全球天然林資源已經(jīng)大幅減少、森林資源總量急劇下降。桉樹是聯(lián)合國糧農(nóng)組織推廣的人工林三大樹種之一，由于其具有速生、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)性強、用途廣等特點，近20年來桉樹工業(yè)人工林的發(fā)展十分迅猛，發(fā)展規(guī)模不斷擴大。有資料表明，我國有人造桉樹林67萬公頃，“四旁”植樹18億株，面積僅次于巴西，居世界第二位?？梢姡F(xiàn)階段，桉樹已是最為廣泛種植的引進樹種之一，不但具有較高的經(jīng)濟效益，也具備社會效益。但是隨著桉樹大面積種植的人工化，一系列的生態(tài)問題也隨之而出，比如水土流失的情況不斷加劇，生物多樣性的不斷降低，種植地土壤肥力的日益惡化，這些問題愈加引起人們的重視，而相關(guān)的報道也時見報道。

1 桉樹人工林對土壤理化性質(zhì)的影響

長期以來，眾多學者以桉樹的栽培，尤其是桉樹栽培對土壤理化性質(zhì)的影響為研究內(nèi)容展開了大量的研究，概括起來主要分以下兩種觀點：第一種認為桉樹是“抽肥機、抽水機”，桉樹人工林對林地養(yǎng)分消耗很大，破壞了養(yǎng)分平衡，造成地力的衰退，同時過度消耗水分，并在其生長過程中會產(chǎn)生某些毒性物質(zhì)抑制其他生物的生長，從而造成“林下不見草，林上不見鳥”、“遠看綠油油，近看光溜溜”的景象，即桉樹人工林使生物多樣性降低；第二種是認為合理的桉樹種植模式不會降低土壤肥力，而且在該模式下還可以帶來較大的經(jīng)濟和生態(tài)效益，同時按樹的木材和非木材產(chǎn)品有極高的經(jīng)濟價值，如桉材用作建筑材料、家具材、農(nóng)具材、通訊電桿、礦柱等；桉葉可提取丹寧、精油、植物生長調(diào)節(jié)劑和生產(chǎn)飼料添加劑等；樹皮可提取粘合劑；更有研究發(fā)現(xiàn)桉樹對于土壤中Cd、Zn、Mn、Pb、Cu等重金屬元素有較好的富集效果，可作為重金屬污染土壤的生物修復(fù)樹種。

1.1 對土壤理物理性質(zhì)的影響

作物生長發(fā)育對于各方面的要求都很多，尤其是土壤的物理性質(zhì)，它是土壤肥力的一個重要標準。土壤中水和氣，以及熱的差異都是由于不同的土壤物質(zhì)的性質(zhì)造成的，進而影響土壤中礦質(zhì)養(yǎng)分的供應(yīng)狀況，由此造成作物生長發(fā)育的不同。桉樹人工林逐步取代其他樹木之后，對于土壤的物理性質(zhì)勢必會造成影響從而發(fā)生變化。

事實上，桉樹人工林對于土壤物理性質(zhì)的影響比重嚴重，已經(jīng)有研究表明，其對于土壤水分平衡起到了非常大的破壞作用，不僅耗盡了土壤的養(yǎng)分，也耗盡了土壤的水分，導致土壤的生態(tài)功能日益退化，物理性質(zhì)下降，同時還抑制其他植物生長；如趙筱青等研究表明人工桉樹林隨著林齡的增長，土壤容重呈上升趨勢，土壤結(jié)構(gòu)變差，土壤自然含水量上升，土壤總孔隙度和非毛管孔隙度下降，毛管孔隙度上升；徐柳斌等研究發(fā)現(xiàn)，種植桉樹純林后以土壤容重、孔隙度、水分為代表的土壤物理性質(zhì)退化嚴重；還有研究表明，尾葉桉類林取代次生常綠闊葉林和思茅松林后，土壤含水量分別下降了10.98%和9.55%，對土壤水分的消耗增加；土壤容重分別增加了10.14%和3.31%，土壤緊實度增加，土壤總孔隙度和毛管孔隙度分別下降了6.77%、3.15%和11.96%、4.09%，土壤吸持水分能力降低，保水性能變差，土壤非毛管孔隙度分別上升了7.07%和2.66%，土壤接納降雨量、減少地表徑流量的能力提高，但是涵養(yǎng)水源、泄洪能力較弱。

然而也有報道稱，一個對貧瘠土壤和干燥氣候有顯著進化適應(yīng)性的樹種，不可能消耗太多的水分和養(yǎng)分；桉樹種植能夠改善土壤條件，尤其是在原本貧瘠的立地條件下，如黃承標等認為尾葉桉人工林取代灌草植被后，對土壤的結(jié)構(gòu)，提高土壤蓄水保水能力都具有良好的水文生態(tài)效應(yīng)；胡慧蓉等認為種植桉樹、黑荊樹及其混交林均可加快土壤發(fā)育，減緩淋溶，改善土壤容重、孔隙度，增加土壤貯水量，以桉樹作用最明顯。

可見，各學者關(guān)于桉樹對土壤物理性質(zhì)的影響并不一致，這可能與土類、種植模式和人工林的后期管理有關(guān)，不同的地域、種植模式、肥料管理等因素對桉樹人工林會產(chǎn)生不同的影響，關(guān)于桉樹人工林對土壤物理性質(zhì)的影響有待進一步深入細致的研究。

1.2 對土壤對化學性質(zhì)的影響

目前，有很多報告都是關(guān)于桉樹工業(yè)人工林的消耗問題，普遍認為，由于桉樹是一種速生樹種，雖然生長周期快，但是對于養(yǎng)分的消耗也是非?？斓摹４蠹叶颊J為在桉樹人工林內(nèi)是長不了草的。這種現(xiàn)象極大的造成了水土流失和土壤養(yǎng)分的流失，同時，桉樹的砍伐周期也日趨縮短，利用率在不斷提高的同時，意味著養(yǎng)分的流失更加厲害，不能讓土壤得到正常的“休息”，土壤正常的養(yǎng)分循環(huán)被不斷破壞。如廖觀榮的研究認為我國桉樹人工林多屬“掠奪”式經(jīng)營，采伐時從林地帶走的養(yǎng)分較多，隨著桉樹人工林大面積的種植，出現(xiàn)種植地的地力逐漸衰退、水土保持能力下降、生物多樣性降低等現(xiàn)象；余雪標等也認為單一的桉樹林種植模式會導致土壤肥力下降、生物多樣性銳減；趙筱青等通過對尾葉桉類林引種區(qū)的土壤化學性質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)，與對照相比桉類林土壤pH值略降低，土壤酸性增強；土壤有機質(zhì)和全氮、水解性氮、有效磷、速效鉀含量均顯著下降；隨著種植林齡的增加，尾葉桉人工林可以增強土壤吸水持水能力，促進植被的生長，但土壤通氣透水能力下降，土壤肥力下降，土壤酸性增強。

鄧富春等通過研究桉樹人工林種植前后的土壤肥力變化發(fā)現(xiàn)，不同林齡桉樹的土壤綜合肥力明顯比造林前低，土壤肥力普遍較差。廖觀榮等對種植桉樹40年前、后的林地化學性質(zhì)進行對比研究，結(jié)果表明：長期種植桉樹導致土壤酸化和養(yǎng)分貧瘠化，表層pH值下降0.49～0.65單位，有機質(zhì)下降60.7%～95.2%，全N降低1～2.2倍，全P下降44.4%～72.7%，全K下降4.5～5.2倍。種植桉樹20年后的采伐跡地與非林地對比，有機質(zhì)下降44.78%，全N下降79.19%，速效K下降38.15%。凌昌發(fā)的研究發(fā)現(xiàn)，隨著連栽代數(shù)的增加，桉樹林地土壤的pH值降低5%～42.8%，N減少14.54%～37.14%，K為9.09%～21.74%。廣東雷州桉樹連栽林的有機質(zhì)含量，2、3、4代林與1代林相比，分別降低了27.4%～38.7%和17.2%。溫遠光的研究也表明，連栽第二代的尾巨桉工業(yè)人工林，其林分生物庫營養(yǎng)元素積累比第一代林地減少22.97%；土壤庫中，全N和全K分別下降9.20%和4.0%，水解N、有效P和有效K也分別降低了8.28%～52.05%和24. 59%。郭國華對剛果12號桉林地土壤肥力進行監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，造林第3年，不施肥桉樹林地土壤的有機質(zhì)下降了12.6%，全N下降了38.5%，速效N下降了43%，速效P下降了63%，速效K下降了46.5%。桉樹人工林取代其他林中后土壤肥力下降、水土流失惡化、生態(tài)多樣性降低等種種問題可能是因為桉樹人工林與天然林或混交林相比，其生長速度塊，大量消耗種植地的土壤水分和養(yǎng)分；同時由于種植的單一，人工桉樹林得益于自身的生長優(yōu)勢，在其他作物無法相比的高速率下，嚴重抑制了其他生物的生長，從而導致其人工林中土壤的生物多樣性嚴重偏低。當然也有一種可能，那就是由于桉樹的落葉導致的，其落葉和枯枝難以分解，從而導致人工林中的土壤有效微生物源的不斷減少，甚至滅絕，同時，微生物的多樣性也由于這個原因日趨單一，導致抑制性有機物占據(jù)主導位置，使得整體的養(yǎng)分礦物化被無辜中斷。

雖然關(guān)于桉樹人工林破壞土壤環(huán)境、降低土壤質(zhì)量的研究已有很多報道，但是，何秋香等通過研究桉樹取代馬尾松后土壤肥力的變化發(fā)現(xiàn)，土壤有機質(zhì)、全N、全P、全K和速效K含量保持不變，堿解N和速效P含量有所提高，土壤pH有所改善，也就是說桉樹取代馬尾松后。土壤肥力沒有發(fā)生退化，桉樹生長后期土壤綜合肥力反而有所提高。鄭志雷等通過對福建省長泰縣一塊巨尾桉林地18年經(jīng)營前后土壤各種養(yǎng)分指標的比較發(fā)現(xiàn)：土壤有機質(zhì)、養(yǎng)分全量及交換性鈣、鎂、堿解氮等都有不同程度提高，土壤供肥潛力提高。趙庭香等對窿緣桉林地造林前后的土壤有機質(zhì)含量進行了調(diào)查，得出造林14年后其林地土壤有機質(zhì)含量提高了0.50%～0.75%。

漆智平等通過對海南地區(qū)桉樹林地的研究結(jié)果表明：在海南氣候條件下，只要合理利用和科學管理，保留地標的殘留物，其林地土壤肥力不會明顯下降；也有研究認為表明，相對于其他樹種，桉樹人工林對其林地土壤養(yǎng)分的吸收量，以及對林地土壤收獲移走量，這兩者還是較低的，換句話說，就是桉樹林對于其林地土壤的養(yǎng)分的利用，在使用率上還是非常高效的。

可見，我們應(yīng)該采取一些合理的管理方式，盡量將桉樹林對于土壤肥力的流失控制在一個可控范圍內(nèi)。

2 展望

不同的土壤類型和不同的桉樹品種對土壤物理、化學是性質(zhì)的影響各不相同，桉樹人工林對其林地土壤物理性質(zhì)、化學性質(zhì)、土壤生態(tài)穩(wěn)定性的評議應(yīng)根據(jù)具體客觀條件而論，合理的管理經(jīng)營對推動桉樹人工林的良性發(fā)展有重要的意義，桉樹人工林的可持續(xù)發(fā)展將是我們今后努力的方向。

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作者簡介：李志，廣西南寧市興寧區(qū)五塘鎮(zhèn)林業(yè)站，助理工程師，研究方向：林業(yè)管理。