廣西國有高峰林場不同樹種林下土壤的特性研究

潘知星+羅麗嬋

摘要：選擇3種不同造林樹種的代表性標(biāo)準(zhǔn)地，對(duì)廣西高峰林場界牌分場3種不同造林樹種人工林下的土壤特征進(jìn)行研究。結(jié)果表明：巨尾桉林分下土壤的物理性質(zhì)較差，而馬尾松與杉木是理想的經(jīng)濟(jì)林樹種和用材樹種，其林分中土壤物理和肥力狀況都不錯(cuò)，軟硬適中，通氣透水性好。

關(guān)鍵詞：巨尾桉；杉木；馬尾松；土壤

中圖分類號(hào)：S7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）03011603

1引言

土壤是地球陸地上能夠生產(chǎn)植物收獲物的那一疏松表層，是人類賴以生存的自然資源，是林業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。土壤是森林中所有植物賴以生存的環(huán)境因子，也是進(jìn)行森林生態(tài)系統(tǒng)研究的一項(xiàng)重要依據(jù)。首先森林中的土壤可以為森林中植被的存在和生長提供必要的物質(zhì)條件；其次森林植被的存在及其演替反過來也在不斷地影響森林土壤的形成與發(fā)育。因此，研究國有林場人工林土壤的理化性質(zhì)，摸清重要造林樹種與林下土壤理化性質(zhì)間的關(guān)系非常重要，對(duì)于該地適地適樹，合理種植等具有重要意義。

2基本情況

2.1調(diào)查樣地的基本情況

廣西國有高峰林場為廣西國有大型林場之一，是隸屬于廣西林業(yè)廳。地理位置為東經(jīng)108°08′～108°53′，北緯22°49′～23°15′。高峰林場位于廣西南寧市盆地的北緣，屬大明山山脈。地貌主要由山丘和丘陵構(gòu)成。丘陵占全場面積的55.5%，山地占38.7%[1]。土壤構(gòu)成物質(zhì)為古生代的泥巖、泥質(zhì)頁巖、砂頁巖等沉積巖系，局部有石英砂巖、花崗巖及第四紀(jì)沉積物，均風(fēng)化發(fā)育為赤紅壤[2]。

該樣地屬熱帶北緣氣候，雨量充足，據(jù)武鳴氣象站資料，年平均氣溫在21 ℃左右，極端最低溫-2 ℃，低山上部都有結(jié)冰，2～3 d可融化。極端最高氣溫為40 ℃，積溫為7500 ℃左右，年降雨量為1200～1500 mm，多集中在每年6～9月[3]。

2.2調(diào)查樣地的植被特征

植被類型為次生人工林為主，主要為經(jīng)濟(jì)林和用材林，主要樹種為馬尾松、杉木、巨尾桉、八角、米老排、火力楠等。營林地主要在海拔450 m以下，相對(duì)高度50～200 m的高、中丘陵。

3調(diào)查方法

3.1標(biāo)準(zhǔn)地的選擇

對(duì)所調(diào)查的林分作全面踏查，掌握林分及土壤的特點(diǎn)，選擇不跨越河流、道路或者伐開的調(diào)查線的，而且要遠(yuǎn)離林緣。將具有代表性的地段設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)地，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地的面積大小為400 m2。其中分別在巨尾桉林、杉木林、馬尾松林下各設(shè)置兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地。

3.2標(biāo)準(zhǔn)地的調(diào)查

標(biāo)準(zhǔn)地的海拔高度，相對(duì)高度，地形地質(zhì)，坡位，坡向，坡度的測定；在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)進(jìn)行每木調(diào)查，即測定喬木層的每株樹的樹高、胸徑；喬木層的平均高，郁閉度，覆蓋度，生長分布情況，同時(shí)還調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的灌木層和草本層的植被的種類，平均高，覆蓋度，生長分布情況等。

3.3土壤剖面地的選擇

在標(biāo)準(zhǔn)地中選擇四周盡可能都為標(biāo)準(zhǔn)木（即在四株樹連線的對(duì)角線上），土壤具有代表性的地段為剖面地。

3.4土壤剖面的挖掘

在選擇好剖面地后，用鐵鍬或鋤頭在地上劃出需要挖掘的長寬。剖面土坑為長：1.5 m，寬：約0.8 m，深1 m左右；且剖面的觀察面一定要垂直平整向陽，挖掘的表土和底土分別堆在剖面坑的兩側(cè)，不允許混亂，以便看觀察完后分層填回，不致打亂土層而影響肥力。同時(shí)，觀察面的上方不宜堆土或者有人走動(dòng)，以免坍塌，破壞表層結(jié)構(gòu)，影響觀察和采集標(biāo)本。

3.5土壤剖面的觀察及記錄

先劃分為A層、B層（有的分為B1、B2層），觀察并記錄各層的深度、土壤顏色、土壤結(jié)構(gòu)、植物根系分布、土壤新生體、侵入體及層次過渡情況；并測定及記錄土壤松緊度和干濕度。

3.6土壤樣品的采集

根據(jù)土壤發(fā)生層次由下而上采集樣土。首先，在土壤表面劃出大約與環(huán)刀面相同大小的面積，去除枯枝落葉層，并將其表面削平，取A層的環(huán)刀土；然后，同樣取B層的環(huán)刀土，用鋒利的削土刀削去環(huán)刀兩端多余的土，使環(huán)刀內(nèi)的土壤體積恰為環(huán)刀的容積，擦去環(huán)刀外面的泥土，環(huán)刀用袋子密封好帶回實(shí)驗(yàn)室；最后，重新對(duì)A層進(jìn)行全層柱狀連續(xù)采樣，其余各層在典型的部位采集厚約10 cm的土壤，每層采1 kg；放入干凈的布袋中，布袋內(nèi)外均附有標(biāo)簽。

4結(jié)果與分析

4.1水分含量

土壤水在土壤中分4種形態(tài)存在，分別為吸濕水、膜狀水、毛管水、重力水和地下水，其中植物吸收利用的最主要的水是毛管水。水分對(duì)于植物的生長起著極其重要的作用，對(duì)研究土壤水有著必然的聯(lián)系。

4.2土壤容重分析

土壤容重指的是單位容積的原狀土壤的干重，是土壤物理性質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，容重大小反映出透水性、通氣性和根系伸展時(shí)阻力狀況。由于土壤是一個(gè)多孔分散的三相體系，土壤容重的變化會(huì)對(duì)土壤的多孔性質(zhì)產(chǎn)生較大的影響，從而進(jìn)一步影響植物的根系生長和生物量的積累（表2）。

表2不同林地的土壤容重和土壤總孔隙度

林地類型土壤容重/（g/cm3）A層B層土壤總孔隙度/%A層B層杉木1.2661.41552.2546.68馬尾松1.3231.42150.0746.40巨尾桉1.1381.35057.0849.04

4.3土壤總孔隙度分析

土壤的總孔隙度是由毛管孔隙度和非毛管孔隙度組成的，也就是土壤中的三相之比，它是由（土壤比重—土壤容重）/土壤比重或土壤的飽和持水量×土壤容重得來。分析數(shù)據(jù)如表2 。研究林地A層土壤總孔隙度平均值：杉木為52.25%，桉樹為50.07%，馬尾松為57.08%，該層平均值大小依次是馬尾松林>杉木>桉樹林；B層土壤總空隙度的平均值，杉木為46.68%，馬尾松為46.40%，桉樹林49.04%，該層土壤總孔隙大小為桉樹>杉木>馬尾松；差異性分析表明，各樹種間A、B層總孔隙度兩兩差異顯著。總孔隙度又和土壤的保水透水能力密切相關(guān)，直接影響到了植物內(nèi)糖分分解的積累，所以孔隙度是非常重要的。該總孔隙度比較大，使透水性好，保水能力好，養(yǎng)分含量多，有利于樹木的生長。

4.4土壤質(zhì)地

土壤質(zhì)地反映土壤內(nèi)在的肥力特征，對(duì)土壤的通水透氣性能、養(yǎng)分含量等都有很大的影響。

調(diào)查表明，杉木、馬尾松、巨尾桉林下均為粘土。粘土具有以下特性：孔隙數(shù)量多，但以小孔隙為主，通氣透水性差，保水性好，養(yǎng)分含量多，保肥性好，潛在養(yǎng)分多，氧氣含量少，有機(jī)質(zhì)分解速度慢、不徹底，容易產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)，由于水分多，土壤溫度不容易隨氣溫的變化而變化，溫差小，不利于植物體內(nèi)內(nèi)糖分的積累，稱為冷性土，土壤結(jié)實(shí)，難耕作；肥效反應(yīng)慢，作用時(shí)間長，常言道“發(fā)老苗，不發(fā)小苗”，在肥料的施用上采用一次性施肥的方法。土壤的水分含量在19.5%～30.1%之間變化，土壤的汗水量相對(duì)來說還是比較好的，同時(shí)在相同質(zhì)地的土壤上種植不同的植物，也會(huì)導(dǎo)致土壤的含水量不同。

5結(jié)語

（1）高峰林場界牌分場土壤屬于砂頁巖發(fā)展而來的赤紅壤，具有酸、粘、瘦的特點(diǎn)，利用時(shí)可適當(dāng)增加地面覆蓋物，造林時(shí)加大密度，合理間伐，注意涵養(yǎng)水源，防止水土流失；造林時(shí)提倡使用水平帶狀耕作或魚鱗坑造林法，以截留水分和養(yǎng)分，可適當(dāng)增施有機(jī)肥、氮肥、磷肥、鉀肥等，并適用石灰中和酸性。

（2）3種不同樹種林分中，桉樹人工林特別是速生期的桉樹對(duì)土壤養(yǎng)分狀況有一定影響，并且由于桉樹是外來樹種，特別是純林固有的脆弱性，對(duì)桉樹人工林土壤的保護(hù)工作不能掉以輕心，必須進(jìn)行嚴(yán)格的管理；通過變煉山全墾為塊狀整地，速生期人工施肥，延長輪伐期，實(shí)行間種、輪栽并適當(dāng)休閑養(yǎng)地，提高桉樹人工林生物多樣性，建立復(fù)雜的人工林群落等措施，以實(shí)現(xiàn)桉樹人工林土壤養(yǎng)分平衡與生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)[4]。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭東升.相思人工林樹皮解剖構(gòu)造、化學(xué)特性與開發(fā)利用[D].南寧：廣西大學(xué)，2006.

[2]鄧蔭偉，李鳳，韋杰，等.桂林市桉樹、馬尾松、杉木林下植被與土壤因子調(diào)查[J].廣西林業(yè)科學(xué)，2010，39（3）：140～143.

[3]譚玉金.高峰林場不同樹齡馬占相思木材纖維的變異性研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2007.

[4]馬姜明，梁士楚，楊棟林，等.桂北地區(qū)桉樹林及其他三種森林類型土壤有機(jī)碳含量及密度特征[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2013，22（8）：1282～1287.

收稿日期：20170116