高峰林場(chǎng)桉樹(shù)人工林與其他樹(shù)種人工林之間土壤差異分析及對(duì)策

莫冰萍+伍輝勇

摘 要：位于廣西南寧的高峰林場(chǎng)是我國(guó)重要的林木種植基地，其中，桉樹(shù)人工林的種植為林場(chǎng)帶來(lái)了重要的經(jīng)濟(jì)效益。但是，桉樹(shù)人工林的生長(zhǎng)周期短，連栽頻率高，其生長(zhǎng)土壤與其他樹(shù)種人工林之間的土壤便存在著較大的差異。分析桉樹(shù)人工林與其它樹(shù)種人工林之間土壤差異性程度，并歸納找出原因，對(duì)有效提高桉樹(shù)人工林的土壤肥力、維持按樹(shù)人工林的土壤肥力，確保高峰林場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益，有著重要的作用。本文也將從土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分狀況的角度，提供可參考的理論依據(jù)，基于經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益兼顧的角度，為按樹(shù)人工林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)提供可參考的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：桉樹(shù)人工林；土壤差異恢復(fù)對(duì)策

中圖分類號(hào)：S718.55+1.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170532024

近年來(lái)，高峰林場(chǎng)以桉樹(shù)人工林為代表的人工林發(fā)展十分迅猛。因?yàn)殍駱?shù)是重要的工業(yè)原料，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，帶來(lái)了巨大的推動(dòng)作用。與天然林的不穩(wěn)定性相比，人工林具有相對(duì)的穩(wěn)定性，其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益也將相對(duì)穩(wěn)定。研究桉樹(shù)人工林與其它樹(shù)種人工林之間的土壤差異，對(duì)提高桉樹(shù)人工林的經(jīng)濟(jì)效益是十分重要的。人工林中的林下植被是整個(gè)林場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，也是維護(hù)林地土壤質(zhì)量的重要部分。土壤作為植物生存的重要環(huán)境條件之一，也影響著植物群落的結(jié)構(gòu)和功能。土壤環(huán)境的差異，將會(huì)導(dǎo)致群落演替過(guò)程中植物多樣性的變化。因此，研究高峰林場(chǎng)按樹(shù)人工林的生長(zhǎng)周期、連栽、土壤物理和化學(xué)性質(zhì)的變化，對(duì)確保人工林的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益都是非常重要的。

1 桉樹(shù)人工林與其他樹(shù)種人工林之間土壤特性差異程度分析

高峰林場(chǎng)，地處廣西南寧市北郊約25km的丘陵地帶。林場(chǎng)中桉樹(shù)人工林的砍伐周期短、生長(zhǎng)快，是高峰林場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益較好的人工林樹(shù)種。在華南地區(qū)，桉樹(shù)作為重要的工業(yè)原料，被大規(guī)模種植，并形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈。廣西高峰林場(chǎng)是桉樹(shù)生產(chǎn)的重要基地之一，也是“全國(guó)十佳林場(chǎng)”，為林業(yè)支柱型生產(chǎn)基地。

為更好保障按樹(shù)人工林的生產(chǎn)力，研究大規(guī)模人工林種植下土壤的特性是十分關(guān)鍵的。桉樹(shù)人工林在不同生長(zhǎng)期間，土壤水分滲透能力隨季節(jié)的動(dòng)態(tài)變化、土壤水文功能特性，以及桉樹(shù)生長(zhǎng)特性，都是重要的土壤特性研究指標(biāo)。同時(shí)，桉樹(shù)人工林對(duì)水源的涵養(yǎng)功能，也是評(píng)估桉樹(shù)人工林經(jīng)營(yíng)管理水平的重要依據(jù)。在研究桉樹(shù)人工林與其他樹(shù)種人工林之間土壤特性差異性程度的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，桉樹(shù)人工林中各土層的土壤容重，會(huì)隨著連載次數(shù)的增加而增加。而各土壤土層的總孔隙度，將隨著連栽次數(shù)的增加而下降。而桉樹(shù)人工林土壤毛管孔隙度，非毛管孔隙度所表現(xiàn)出的規(guī)律也是相同的。其土壤通氣度，與最大持水量也隨著連載次數(shù)的增加而下降，即成反比關(guān)系。不同連栽次數(shù)土壤的貯水量，表現(xiàn)為第二代最高，第一代和第三代均沒(méi)有第二代的貯水量高。

桉樹(shù)人工林有其本身的土壤特性和生長(zhǎng)特性，與其它人工林相比，桉樹(shù)人工林的土壤的物理性質(zhì)，總的變化趨勢(shì)與連栽次數(shù)表現(xiàn)出反比效應(yīng)。即隨著連載次數(shù)的增加，土壤的物理特性是逐漸下降的。桉樹(shù)人工林比其他樹(shù)種人工林，在土壤養(yǎng)分上也表現(xiàn)出不同的差異性。桉樹(shù)人工林土壤速效養(yǎng)分的變化，也隨著連載次數(shù)的變化而變化。在實(shí)際研究的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，第一代的土壤養(yǎng)分是最佳的。比如，桉樹(shù)人工林土壤速效養(yǎng)分的變化過(guò)程中，與第代相比，第二代和第三代土層水解氮分別下降為15.07%和32.24%。桉樹(shù)生長(zhǎng)周期短，由于砍伐與連載，土壤中鈣元素、鎂元素的變化，均呈現(xiàn)出自身的特性。因此，在桉樹(shù)人工林的培育過(guò)程中，因其砍伐周期短，連栽頻率較其它人工林要高一些。故要注重對(duì)土壤肥力的保持，而土壤肥力也有著自身的恢復(fù)力度，故還應(yīng)根據(jù)土壤本身的恢復(fù)狀態(tài)來(lái)適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充植物生長(zhǎng)所需的元素。且在不同的土層厚度下，土壤肥力也是具有其不同的特性。

高峰林場(chǎng)桉樹(shù)人工林與其他樹(shù)種人工林之間的土壤差異性存在著較大的不同。隨著，連栽次數(shù)的增加，土壤養(yǎng)分程現(xiàn)下降的總體趨勢(shì)。桉樹(shù)人工林的pH值、土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、水解氮均會(huì)隨著連載次數(shù)的增加而減少，而交換性的鈣、交換性的鎂，第三代連栽時(shí)比第二代時(shí)略有恢復(fù)。總體而言隨著連載次數(shù)的增加，土壤肥力總體是呈現(xiàn)下降趨勢(shì)的。

2 差異原因

高峰林場(chǎng)桉樹(shù)人工林與其它樹(shù)種人工林之間，土壤存在較大差異的原因主要體現(xiàn)在，桉樹(shù)人工林的砍伐與連栽周期都較短。而其他樹(shù)種人工林的連載周期相對(duì)較長(zhǎng)一些，隨著桉樹(shù)人工林連栽代次的增加，土壤的理化性質(zhì)呈現(xiàn)出較大差異的波動(dòng)。比如，在桉樹(shù)人工林中，土壤容重的增加，土壤的理化性質(zhì)的變化，均表現(xiàn)出，隨著連栽次數(shù)的增加而下降的趨勢(shì)。在對(duì)桉樹(shù)人工林長(zhǎng)期的定位觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)，林下植物的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)與豐富度指數(shù)，也是隨著連載次數(shù)的增加而明顯下降的。人工林下植物的多樣性隨著桉樹(shù)連栽代次的增加而減少。比如，第三代連栽的桉樹(shù)林中，林下植被的整體數(shù)量、種群數(shù)量，較第一代時(shí)均大幅下降。

這種差異性體現(xiàn)在土壤物理性質(zhì)上，也十分的明顯。物種的豐富度與土壤肥力是存在較大關(guān)聯(lián)的。而土壤的容重與物種的豐富度卻沒(méi)有多大的關(guān)系?？梢?jiàn)，想要維持良好的林地土壤物理結(jié)構(gòu)，則必須保持植物的多樣性，而隨著桉樹(shù)人工林的砍伐與連栽次數(shù)的增加，想要維持良好的土壤特性，就必須重視對(duì)土壤差異性原因的分析。桉樹(shù)人工林的連栽會(huì)造成土壤理化性質(zhì)的下降，地力衰退以及植被多樣性的降低。而其他的人工林的連栽，土壤差異性分析結(jié)果也是相似的。只不過(guò)，桉樹(shù)人工林的生長(zhǎng)周期短，這對(duì)于不同時(shí)期，研究土壤的差異性結(jié)果更加顯著。隨著，桉樹(shù)人工林連載次數(shù)的增加，土壤將會(huì)變得越來(lái)越緊實(shí)，其通氣性和土壤容重都將下降。而隨著化學(xué)肥料的連續(xù)使用，還會(huì)額外導(dǎo)致土壤酸堿度的變化。土壤的生產(chǎn)力將受到較大程度的影響，這也是桉樹(shù)人工林林下植被受到較大影響的原因。

3 桉樹(shù)人工林土壤恢復(fù)對(duì)策

高峰林場(chǎng)桉樹(shù)人工林，土壤恢復(fù)對(duì)策，可主要從以下3個(gè)方面入手。

3.1 培養(yǎng)真菌和放線菌，以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量

增加土壤有機(jī)質(zhì)，用來(lái)分解土壤中難分解的物質(zhì)，有益于維持土壤肥力。將較難分解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為土壤肥料，供應(yīng)桉樹(shù)的正常生長(zhǎng)，不僅具有經(jīng)濟(jì)效益，還具有較高的生態(tài)效益。土壤中微生物含量的增加，有利于桉樹(shù)根系的生長(zhǎng)。土壤中有機(jī)質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化，主要依賴于微生物所產(chǎn)生的酶，用來(lái)催化活性物質(zhì)的吸收。比如，與桉樹(shù)人工林不同的馬尾松人工林和天然闊葉林，其微生物的活性，呈現(xiàn)出較高的態(tài)勢(shì)。這也說(shuō)明桉樹(shù)人工林土壤中養(yǎng)分循環(huán)的強(qiáng)度是不如其他人工林的，桉樹(shù)人工林必須施用更大量的化學(xué)肥料，且施肥頻率也應(yīng)高一些。如此，才能有效防止桉樹(shù)人工林土壤肥力的衰退。

3.2 施用人工肥料

研究表明，桉樹(shù)人工林中土壤微生物的活性，不如馬尾松人工林和其他的人工林。無(wú)論是桉樹(shù)人工林，或是其他樹(shù)種的人工林，它們各自表征土壤肥力的微生物量，均不如天然的闊葉林，但也并未表現(xiàn)出顯著的差異。這也說(shuō)明了，單一樹(shù)種人工林中，土壤中微生物多樣性下降了。因此，單一樹(shù)種的人工林在土壤肥力的保存上更具有難度，需要技術(shù)人員進(jìn)一步細(xì)心的觀測(cè)土壤的各種理化性質(zhì)和微生物含量。并根據(jù)研究結(jié)果，有針對(duì)性的選擇增強(qiáng)土壤肥力的方式，選擇最優(yōu)的方式。比如：選擇翻整還是施肥，是選擇使用有機(jī)肥或者化肥，以何種比例施行等。

根據(jù)不同生長(zhǎng)時(shí)期人工林的土壤狀態(tài)，有針對(duì)性的添加，各種化學(xué)肥料，以保證土壤的肥力。讓土壤中各種植物所需的化學(xué)元素處于一個(gè)較平衡的狀態(tài)。有利于保持林木生長(zhǎng)的最佳狀態(tài)。根據(jù)，人工林剖面土層之間存在的部分差異，有計(jì)劃的調(diào)整土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，也有利于維持土壤的肥力。

3.3 生態(tài)養(yǎng)護(hù)

在經(jīng)營(yíng)人工林的過(guò)程中，減少對(duì)林下植被的擾動(dòng)，降低水土流失的可能，也是一項(xiàng)保持土壤肥力的有效措施。當(dāng)前人工林培育體系下，進(jìn)行塊狀整地或保留枯葉層、營(yíng)造混交林、減少化學(xué)除草劑的使用、增加有機(jī)肥料的用量均是有效地改善土壤肥力的重要方式。其中，增加有機(jī)肥的用量，減少化學(xué)除草劑的使用是維持植物多樣性與土壤理化性質(zhì)的重要措施。

高峰林場(chǎng)桉樹(shù)人工林的種植，導(dǎo)致了紅壤區(qū)土壤生態(tài)系統(tǒng)的顯著變化。其中，可培養(yǎng)微生物數(shù)量的效果以及土壤有機(jī)質(zhì)的損耗，均呈現(xiàn)出下降的態(tài)勢(shì)。這就要求種植桉樹(shù)林需要更重視對(duì)土壤肥力的維持，在確保經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也確保對(duì)整個(gè)林場(chǎng)生態(tài)效益的維持。

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