桉樹(shù)人工林地表水土流失研究現(xiàn)狀

韋振道，伍琪，任世奇

桉樹(shù)人工林地表水土流失研究現(xiàn)狀

韋振道，伍琪，任世奇*

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院/南寧桉樹(shù)森林生態(tài)系統(tǒng)廣西野外科學(xué)觀測(cè)研究站/廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530002)

桉樹(shù)作為我國(guó)三大速生樹(shù)種之一，對(duì)我國(guó)的木材供應(yīng)起到了舉足輕重的作用。由于傳統(tǒng)桉樹(shù)人工林在經(jīng)營(yíng)過(guò)程采取不合理的經(jīng)營(yíng)措施，導(dǎo)致出現(xiàn)水土流失等生態(tài)問(wèn)題。本文總結(jié)了近年來(lái)我國(guó)有關(guān)桉樹(shù)人工林水土流失的研究現(xiàn)狀，通過(guò)探討影響桉樹(shù)人工林地表水土流失的因子，并就目前存在的問(wèn)題和今后研究的發(fā)展方向提出建議。

桉樹(shù)人工林；地表；水土流失

水土流失是在水力、重力、風(fēng)力等外營(yíng)力作用下，水土資源和土地生產(chǎn)力遭受的破壞和損失，包括土地表層侵蝕及水的損失，廣義上常將土壤侵蝕等同于水土流失[1]。根據(jù)水利部2019年開(kāi)展的全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)共有水土流失面積271.08萬(wàn)km2，其中水力侵蝕面積113.47萬(wàn)km2[2]。森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，具有保持水土、涵養(yǎng)水源等功能。森林按起源可分為天然林和人工林，人工林因其生產(chǎn)周期相對(duì)較短、個(gè)體水平分布相對(duì)均勻統(tǒng)一，不僅緩解了我國(guó)木材資源短缺的情況，同時(shí)在生態(tài)環(huán)境建設(shè)中也起到了重要作用。根據(jù)2014—2018中國(guó)森林資源報(bào)告顯示，我國(guó)人工林面積占比36.45%，蓄積占比19.86%[3]。在大力發(fā)展人工林的過(guò)程中，因立地條件和林分不同，存在不同程度的水土流失現(xiàn)象，需要采取合理的營(yíng)林方式減少水土流失，研究表明撫育間伐能有效地改善杉木()、濕地松()和柳杉()林地土壤水文效應(yīng)，減小土壤的水土流失[4]。此外，水土流失還與林齡等因子有關(guān)，如王燕[5]的研究結(jié)果顯示馬尾松()林從幼齡到中齡階段，土壤抵抗侵蝕能力降低，易造成嚴(yán)重水土流失；成熟林土壤抵抗降雨侵蝕和地表徑流的能力提高?？傊绊懭斯ち炙亮魇У囊蛩貜?fù)雜多樣且相互之間關(guān)系密切，研究時(shí)應(yīng)綜合考慮。桉樹(shù)(spp.)人工林作為我國(guó)三大速生樹(shù)種之一[3]，因其生長(zhǎng)快、適宜性強(qiáng)、周期短、產(chǎn)量高、用途廣和效益高的特點(diǎn)，被世界各地廣泛引進(jìn)種植[6]。隨著桉樹(shù)人工林種植面積不斷擴(kuò)大，其在生態(tài)方面的作用引起了廣大研究者的重視，而水土流失規(guī)律作為生態(tài)方面重要的一環(huán)也受到普遍的關(guān)注，許多科研工作者從不同角度對(duì)桉樹(shù)人工林的水土流失規(guī)律進(jìn)行研究。本文概括了近年不同季節(jié)、林分結(jié)構(gòu)、營(yíng)林措施以及土壤的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)對(duì)桉樹(shù)人工林水土流失的影響，總結(jié)水土流失研究現(xiàn)狀，分析當(dāng)前存在的問(wèn)題以及提出相應(yīng)對(duì)策，以期為桉樹(shù)生態(tài)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展經(jīng)營(yíng)提供參考。

1 桉樹(shù)人工林水土流失影響因子

1.1 不同季節(jié)和降雨量級(jí)對(duì)水土流失的影響

不同季節(jié)決定了降雨量級(jí)的不同，從而影響了水土流失。一般來(lái)說(shuō)，夏季是水土流失量最大的季節(jié)，而最小出現(xiàn)在冬季，春、秋兩季的水土流失量大小并非固定。如黃承標(biāo)等[7]在比較了不同植被之間的水土及其養(yǎng)分流失量后發(fā)現(xiàn)，水土流失量的季節(jié)變化程度從大到小為夏>春>秋>冬(與同期降雨量相符)。韋中綿等[8]分析了桉樹(shù)純林和桉樹(shù)-珍貴樹(shù)種混交林水土流失量隨季節(jié)的變化規(guī)律，結(jié)果表現(xiàn)較為一致，皆為夏>秋>春>冬。降雨直接影響徑流的大小，而降雨量對(duì)水土流失的影響尤為明顯，多數(shù)研究由此展開(kāi)。梁宏溫等[9]指出大量級(jí)降水是桉樹(shù)人工林產(chǎn)生較高坡面徑流量和泥沙流失量的主要原因之一，坡面產(chǎn)流量和泥沙流失量與降水量間均呈極顯著線性正相關(guān)(=0.743 ～ 0.953)。李仁山[10]的研究表明，地表徑流和土壤流失與降雨量之間以及地表徑流與土壤流失之間均有極顯著二次拋物線關(guān)系，降雨量和養(yǎng)分流失之間相關(guān)性不明顯。蘇曉琳[11]同樣認(rèn)為不同林分坡面徑流與降雨量存在著二次拋物線的回歸關(guān)系。李博等[12]的研究結(jié)論為徑流與降雨量呈現(xiàn)對(duì)數(shù)關(guān)系。鐘瀚濤[13]發(fā)現(xiàn)不同雨量級(jí)的地表徑流量和泥沙流失量差異極顯著(<0.01)，均呈現(xiàn)大暴雨>暴雨>大雨>中雨>小雨的規(guī)律。另有研究表明，不同范圍的降雨強(qiáng)度，影響產(chǎn)生水土流失的因子也會(huì)有所變化。如李仁山[10]對(duì)廣西南部1 ～ 3年生桉樹(shù)人工林的研究表明林地地表徑流主要由大雨及以上的降雨產(chǎn)生。蘇曉琳[11]研究了長(zhǎng)周期的人工林改造為桉樹(shù)林后土壤水文功能的變化，結(jié)果表明不同林分調(diào)節(jié)徑流的差異主要發(fā)生在強(qiáng)降雨的情況下，影響坡面徑流的最主要因子為降雨強(qiáng)度和土壤入滲速率，其次是植被類(lèi)型；在低雨強(qiáng)(<1.0 mm·min?1)下，林地土壤侵蝕變化不大，但當(dāng)雨強(qiáng)大于1.0 mm·min?1時(shí)，桉樹(shù)林地土壤侵蝕情況與造林前林地差異較大，影響侵蝕的主要因子為降雨強(qiáng)度、徑流深和枯枝落葉現(xiàn)存量；在一定雨強(qiáng)范圍內(nèi)，輪伐周期較長(zhǎng)的人工林改造成桉樹(shù)林后坡面徑流減少，徑流產(chǎn)生時(shí)間延后?？傮w而言，雖然不同的研究者得出的函數(shù)關(guān)系有所差異，但水土流失大小會(huì)基本上均是隨降雨量增加而增加，同時(shí)在不同范圍的雨強(qiáng)下，影響因子的側(cè)重也有所不同。

1.2 不同桉樹(shù)林分結(jié)構(gòu)對(duì)水土流失的影響

森林通過(guò)其林冠、樹(shù)木莖干、灌草、枯落物、根系及土壤結(jié)構(gòu)等調(diào)節(jié)森林水文的組分分配和季節(jié)分配，達(dá)到對(duì)降雨進(jìn)行再分配和減緩地面徑流等效果[14]。林分結(jié)構(gòu)是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，包括樹(shù)種組成、林冠層次、年齡、郁閉度、起源、地位級(jí)或地位指數(shù)等[15]。林分結(jié)構(gòu)不同，對(duì)于雨水的截留能力和水土保持能力有所不同，從而影響了森林水文過(guò)程。

不同的樹(shù)種組成其郁閉度、地面枯落物數(shù)量和根系固土能力因子等有所差異，這些差異導(dǎo)致了水土流失的不同。一般來(lái)說(shuō)，混交林在減少水土流失方面作用要比桉樹(shù)人工林要好。郭晉川等[16]以桉樹(shù)林和馬尾松林兩種不同林分的集水區(qū)為研究對(duì)象，分析強(qiáng)降雨和連續(xù)降雨對(duì)徑流過(guò)程的影響，認(rèn)為馬尾松林的水源涵養(yǎng)功能明顯優(yōu)于桉樹(shù)林。李博等[12]認(rèn)為相對(duì)于針闊混交林來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)單一的人工林控制水土流失的能力較差。羅興錄等[17]探討了桉樹(shù)林、龍眼()和混交林對(duì)水土流失的影響，認(rèn)為混交林保持水土的作用最好。王會(huì)利等[18]對(duì)廣林巨尾桉(×)人工林土壤侵蝕量和養(yǎng)分流失量的觀測(cè)表明桉樹(shù)林土壤侵蝕量和養(yǎng)分流失量較荒地而言有所增加。有研究指出，桉樹(shù)人工林的水土流失和其他樹(shù)種對(duì)比并不是各方面都表現(xiàn)理想或一致的。如黃承標(biāo)等[7]在比較了厚莢相思()人工林、尾巨桉(×)人工林和灌草坡三種不同植被的水土及其養(yǎng)分流失量后發(fā)現(xiàn)，流失量在各植被之間差異不顯著。孫聃等[19]在研究多種不同樹(shù)種的純林和混交林恢復(fù)過(guò)程中的水土流失特征發(fā)現(xiàn)，桉樹(shù)林無(wú)論是短期還是長(zhǎng)期，其在減少地表徑流量方面都比較明顯，但在減少推移質(zhì)方面效果不理想。楊鈣仁[20]研究桉樹(shù)人工林對(duì)林區(qū)地表水的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，桉樹(shù)人工林的產(chǎn)流量要比混交林少60.9％，徑流模數(shù)和徑流系數(shù)均小于混交林，但桉樹(shù)林在久旱后的首次暴雨(50 mm以上)中易于產(chǎn)生地表徑流。王華等[21]對(duì)海南不同林分地表徑流特征的分析表明桉樹(shù)人工林的地表徑流大小和次生林相比并不是絕對(duì)的。

地面植被減少了雨水對(duì)土壤的直接沖刷，使表層土壤的結(jié)構(gòu)更為牢固，從而降低了水土流失。地面覆蓋植被包括原生的雜草灌木植物和復(fù)合經(jīng)營(yíng)模式下的人工種植植物，而復(fù)合經(jīng)營(yíng)模式的水土保持作用要優(yōu)于純林。覃其云等[22]對(duì)比了桉樹(shù)純林和桉樹(shù)+桂牧1號(hào)象草兩種不同植被的地表徑流量和土壤侵蝕量，結(jié)果顯示兩種植被的地表徑流量差異明顯，土壤侵蝕量不顯著。王會(huì)利等[23]對(duì)比了桉樹(shù)純林和桉樹(shù)×牧草復(fù)合經(jīng)營(yíng)模式的地表徑流量和土壤侵蝕量后得出桉樹(shù)×牧草地地表徑流量和土壤侵蝕量均小于桉樹(shù)純林，認(rèn)為間種牧草更有利于促進(jìn)桉樹(shù)林地的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。梁英彩等[24]在探索桉樹(shù)林下間種牧草后發(fā)現(xiàn)，間種牧草促進(jìn)了桉樹(shù)的生長(zhǎng)，減少了水土流失，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

隨著林齡增加，郁閉度逐漸變大，同時(shí)地面枯落物漸漸積累、根系和土壤之間的結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固，在有關(guān)研究中，整體表現(xiàn)為水土流失隨著林齡的增加而逐年減少。黃承標(biāo)等[7]在比較了不同植被之間的水土及其養(yǎng)分流失量后發(fā)現(xiàn)，流失量在造林當(dāng)年、造林后2 ～ 3年和造林后4 ～ 5年幾個(gè)時(shí)間段呈現(xiàn)出從高峰期到減緩期再趨于穩(wěn)定的變化趨勢(shì)。李仁山[10]對(duì)廣西南部1 ～ 3年生桉樹(shù)人工林初步探討的結(jié)果表明桉樹(shù)營(yíng)林后第一年水土流失較為嚴(yán)重，之后迅速降低，第2年比第1年各指標(biāo)降低65%以上。王紀(jì)杰[25]對(duì)不同林齡的桉樹(shù)人工林進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究后發(fā)現(xiàn)，土壤水土保持功能在輪伐期內(nèi)隨林齡的增加而降低。王會(huì)利等[18]對(duì)廣林巨尾桉人工林土壤侵蝕量和養(yǎng)分流失量的觀測(cè)表明巨尾桉人工林的土壤侵蝕量和養(yǎng)分流失量逐年降低。孫聃等[19]探討不同植被恢復(fù)過(guò)程中水土保持效應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)桉樹(shù)人工林徑流系數(shù)和推移質(zhì)呈現(xiàn)逐年降低并趨于平緩的趨勢(shì)，而成熟林的徑流系數(shù)和推移質(zhì)表現(xiàn)為穩(wěn)定且較低的水平。也有部分研究顯示水土流失的差異隨林齡的增加變化并不明顯或與之不完全一致。如韋中綿等[8]對(duì)比了桉樹(shù)純林和桉樹(shù)-珍貴樹(shù)種觀光木()、頂果樹(shù)()、灰木蓮()混交林的水土流失量隨年份的變化規(guī)律，結(jié)論為1 ～ 3年生桉樹(shù)純林和桉-珍貴珍貴樹(shù)種混交林的水土流失特征量較接近，水土流失量較小，差異不顯著。王紀(jì)杰等[26]對(duì)不同林齡的巨尾桉人工林土壤水土保持功能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明不同林齡桉樹(shù)人工林土壤水土保持功能排序?yàn)椋?.3年<2年<3年<4年<1年<6年。

1.3 不同營(yíng)林措施水土流失特征比較

營(yíng)林過(guò)程中對(duì)林地的清理、采取不同的整地?fù)嵊胧┖透骂?lèi)型都會(huì)對(duì)水土流失造成影響。黃承標(biāo)等[27]討論了不同更新方式巨尾桉人工林的水土流失規(guī)律，結(jié)果為年平均地表徑流量為植苗林<萌芽林，年均土壤侵蝕量為植苗林>萌芽林；梁宏溫等[9]探討不同造林撫育措施對(duì)桉樹(shù)人工林坡面徑流特征的影響，得出桉樹(shù)人工林產(chǎn)生較高坡面徑流量和泥沙流失量的主要原因有火燒清理林地、植苗更新、化學(xué)除草、施基肥和追肥等耕作活動(dòng)。鐘瀚濤[13]分析了不同造林撫育措施干擾下桉樹(shù)林地的水土流失規(guī)律，結(jié)果表明采取火燒煉山后植苗造林和化學(xué)除草撫育措施后地表徑流量和泥沙流失量以及養(yǎng)分流失量均為最大，而桉樹(shù)萌芽3年生成林最小。王志超[28]研究了穴墾、帶墾和煉山全墾3種不同整地措施對(duì)桉樹(shù)幼林林地環(huán)境變化，綜合結(jié)果及各項(xiàng)因子，認(rèn)為帶墾這一整地措施能夠在保證生態(tài)效益的同時(shí)又能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，因此更有利于桉樹(shù)人工林的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。綜上所述，整理措施上選擇帶墾和人工割除草灌木、造林方式上選擇萌芽造林更有利于對(duì)水土的保持。此外，在桉樹(shù)人工林生產(chǎn)過(guò)程中，人為活動(dòng)的影響也不可忽視，包括大型機(jī)械整地、桉樹(shù)的輪伐作業(yè)過(guò)程中林道修建和木材運(yùn)輸?shù)然顒?dòng)，其往往對(duì)土壤形成較大的擾動(dòng)，特別在雨季時(shí)往往造成明顯的水土流失。王一佩等[29]對(duì)采伐后1年的桉樹(shù)人工林集水區(qū)內(nèi)水土流失進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明集水區(qū)河水泥沙年均含量采伐前高近兩倍，土壤侵蝕模數(shù)是采伐前的15倍。楊靜學(xué)等[30]基于遙感數(shù)據(jù)對(duì)庫(kù)區(qū)桉樹(shù)輪伐區(qū)的植被覆蓋度、土壤侵蝕模數(shù)以及水土保持作用系數(shù)進(jìn)行反演和統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果顯示庫(kù)區(qū)桉樹(shù)林的輪伐行為將導(dǎo)致植被覆蓋度下降，土壤侵蝕模數(shù)上升，水土保持作用系數(shù)下降，擾動(dòng)期長(zhǎng)達(dá)11個(gè)月，產(chǎn)生較嚴(yán)重的水土流失影響。

1.4 土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)對(duì)水土流失的影響

土壤結(jié)構(gòu)是指土壤顆粒(包括團(tuán)聚體)的排列與組合形式[31]，不同粒徑含量的土壤質(zhì)地不同，直接影響了土壤物理性質(zhì)，進(jìn)而影響土壤的抗侵蝕能力；而土壤理化性質(zhì)也決定了土壤在結(jié)構(gòu)上的差異，兩者互相作用、緊密聯(lián)系。土壤理化性質(zhì)包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，其中物理性質(zhì)包括容重、團(tuán)聚體組成、孔隙度和滲透率等，而化學(xué)性質(zhì)包括pH值和各種養(yǎng)分含量等。在水土流失過(guò)程中，往往還伴隨著養(yǎng)分的流失。通常以徑流、養(yǎng)分流失、土壤抗蝕性和抗沖性等指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)與水土流失的關(guān)系；由于水土流失多發(fā)生在土壤表層，因此有關(guān)研究也是針對(duì)土壤表層的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)而開(kāi)展。王紀(jì)杰[25]認(rèn)為影響土壤的水土保持功能大小的物理因素主要有土壤含水量、容重、孔隙度以及粘粒含量；養(yǎng)分因素主要是全磷、全鉀、水解氮。李仁山[10]分析了桉樹(shù)林地水土流失和土壤物理性質(zhì)之間的相關(guān)性，結(jié)果表明非毛管孔度和滲透率與徑流系數(shù)相關(guān)性尤為明顯，非毛管孔隙通過(guò)增加雨水下滲來(lái)減少?gòu)搅?，滲透率大的土壤減緩地表徑流的效果明顯；相比之下，土壤流失和養(yǎng)分流失與各物理性質(zhì)指標(biāo)之間均沒(méi)有良好的相關(guān)性。張兵[32]的研究結(jié)果表現(xiàn)為：在原有桉樹(shù)林中，氮磷流失量和徑流量?jī)烧哧P(guān)系滿足三次曲線方程。蘇成西等[33]分析了退耕改植桉樹(shù)后的土壤抗沖性大小規(guī)律發(fā)現(xiàn)，土壤抗沖模數(shù)(衡量土壤抗沖性大小的指標(biāo))與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與>0.5 mm和>0.25 mm土壤團(tuán)聚體含量呈顯著負(fù)相關(guān)；土壤抗沖模數(shù)與非毛管孔隙度呈極顯著負(fù)相關(guān)，與毛管孔隙度和總孔隙度呈顯著負(fù)相關(guān),與容重呈顯著正相關(guān)。李靈[34]認(rèn)為土壤抗蝕性影響因子中以土壤最大持水量、毛管持水量、總孔隙度和土壤全N及毛管孔隙度對(duì)土壤抗蝕性的影響較大。楊玉梅[35]認(rèn)為土壤內(nèi)在的物理性質(zhì)對(duì)抗蝕性的影響較為明顯，有機(jī)質(zhì)與抗蝕性指標(biāo)呈顯著或極顯著正相關(guān)。機(jī)械組成、微團(tuán)聚體組成與抗蝕性相關(guān)系數(shù)達(dá)顯著或極顯著水平。而土壤抗沖性主要受土壤容重、總孔隙度、微團(tuán)聚體組成、大于5 mm和1 ～ 2 mm團(tuán)聚體穩(wěn)定性影響。也有的研究結(jié)論為孔隙度和土壤抗蝕性關(guān)系不明顯，如周桂香[36]認(rèn)為土壤抗蝕性的影響因素有容重、有機(jī)質(zhì)和入滲等；雖然土壤孔隙度、團(tuán)聚體保存幾率、pH值和N、P、K含量與土壤抗蝕性相關(guān)性不顯著，但評(píng)價(jià)土壤抗蝕性時(shí)，必須結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況綜合考慮。

2 桉樹(shù)人工林水土流失監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)

2.1 桉樹(shù)人工林水土流失的監(jiān)測(cè)過(guò)程

桉樹(shù)人工林水土流失監(jiān)測(cè)過(guò)程主要包括了林地背景數(shù)據(jù)調(diào)查、根據(jù)研究因子在林地布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)和定期采集數(shù)據(jù)。背景的調(diào)查主要從地貌、土壤、植被、降水和造林情況等幾個(gè)方面入手，來(lái)源為實(shí)地調(diào)查和公開(kāi)資料相結(jié)合，例如調(diào)查植被類(lèi)型是桉樹(shù)純林還是混交亦或是復(fù)合經(jīng)營(yíng)，更新方式為萌芽林還是植苗林，研究區(qū)域的土壤氣候類(lèi)型、年平均氣溫和年降雨量等。監(jiān)測(cè)方式分為地面監(jiān)測(cè)和遙感監(jiān)測(cè)，其中大多數(shù)的研究以地面監(jiān)測(cè)為主，即在地面應(yīng)用各種監(jiān)測(cè)技術(shù)開(kāi)展的研究；遙感監(jiān)測(cè)以衛(wèi)星或無(wú)人機(jī)繪制建立林區(qū)影像數(shù)據(jù)，然后計(jì)算因子模型，分析時(shí)空變化，尺度較為宏觀，但局限于云霧影響和只能獲取植被冠層頂端的光譜屬性[30]，在桉樹(shù)的水土流失研究中不常應(yīng)用。地面監(jiān)測(cè)點(diǎn)的基本設(shè)備設(shè)施包括雨量筒、徑流場(chǎng)或集水區(qū)，目的是為了記錄降雨量、徑流量和泥沙流失量。水力作用一般來(lái)源于自然降雨，也有的是人工模擬降雨(水量由人為控制)，如蘇曉琳[11]通過(guò)人工模擬降雨試驗(yàn)探討桉樹(shù)造林對(duì)林地土壤水文功能和養(yǎng)分流失的影響。常用的徑流量測(cè)定方法有刻度尺手動(dòng)測(cè)量和水位記錄儀或翻斗式流量計(jì)自動(dòng)記錄，手動(dòng)測(cè)量得到的結(jié)果較為直觀準(zhǔn)確，但工作量會(huì)有所增加，而自動(dòng)記錄可以得到連續(xù)變化的數(shù)據(jù)，缺點(diǎn)是儀器易受外界影響。泥沙和養(yǎng)分流失包含在渾水和淤泥中，通常是收集后在室內(nèi)進(jìn)行有關(guān)分析。此外，了解造林前后土壤的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)也是很有必要的，常用的土壤采樣方法有剖面取樣和環(huán)刀取樣。

2.2 桉樹(shù)人工林水土流失的評(píng)價(jià)指標(biāo)

評(píng)價(jià)桉樹(shù)人工林水土流失的指標(biāo)一般包括地表徑流、泥沙流失和養(yǎng)分流失，三者與水土流失呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系。地表徑流是降雨經(jīng)林冠截留及土壤吸收滲透等過(guò)程之后剩余的雨水[37]，降雨量是直接影響地表徑流大小的因素，桉樹(shù)林冠截留量接近降雨總量的1/3[38]，而土壤吸收水分的多少與其飽和持水量有關(guān)，可以以地表徑流系數(shù)(產(chǎn)流總量占降雨量比率)來(lái)反映桉樹(shù)人工林涵養(yǎng)水源的效益[13]。在桉樹(shù)人工林水土流失的研究中，泥沙流失和土壤侵蝕常作為同一個(gè)概念進(jìn)行分析，土壤侵蝕是土壤及其母質(zhì)和其他地面組成物質(zhì)，在水力、風(fēng)力凍融及重力等外營(yíng)力作用下的破壞、剝蝕、搬運(yùn)和沉積過(guò)程[39]，桉樹(shù)研究中一般考慮的是水力作用，并不直接討論重力作用引起的侵蝕，土壤的侵蝕程度可用土壤侵蝕模數(shù)(單位面積年泥沙流失量)來(lái)衡量。水土流失同時(shí)還會(huì)帶來(lái)養(yǎng)分的流失，從而造成土壤肥力下降，地表徑流和泥沙作為養(yǎng)分流失的載體，意味著當(dāng)它們?cè)黾訒r(shí)，養(yǎng)分的流失也會(huì)隨之增加，桉樹(shù)人工林水土流失中通常檢測(cè)的養(yǎng)分是有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀等成分，而其他微量元素則涉及不多，養(yǎng)分含量的前期調(diào)查和撫育中施肥的情況是檢測(cè)工作中必須要考慮的內(nèi)容。此外，與水土流失現(xiàn)象相關(guān)的研究還包括了水源涵養(yǎng)和水土保持能力，后兩者更多地側(cè)重于探討土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)對(duì)該能力的影響，三者之間有一定的交叉關(guān)系，土壤水源涵養(yǎng)和水土保持能力越強(qiáng)，意味著其水土流失現(xiàn)象越不明顯。

3 結(jié)語(yǔ)

目前關(guān)于桉樹(shù)人工林地表水土流失機(jī)制研究已取得明顯成果，研究的切入點(diǎn)日益多樣化，但同時(shí)也存在一些不足，主要表現(xiàn)在：(1)與其他人工林樹(shù)種相比，桉樹(shù)輪伐期比較短，缺乏了與其他人工林樹(shù)種長(zhǎng)期的對(duì)比；(2)缺少營(yíng)林活動(dòng)前后對(duì)土壤擾動(dòng)程度的量化指標(biāo)，因此在苗木生長(zhǎng)初期得到的觀測(cè)結(jié)果可能很大程度源于人為因素，而這恰恰是水土流失最大的時(shí)期；(3)目前采用的監(jiān)測(cè)方法大多數(shù)是通過(guò)建立徑流場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)于小團(tuán)隊(duì)研究而言，不僅工程量大、耗費(fèi)較多的人力物力，尺度也相對(duì)較小，不利于促進(jìn)水土流失研究的開(kāi)展。針對(duì)上述問(wèn)題，未來(lái)研究建議從以下方面著手：(1)加強(qiáng)合作，以桉樹(shù)人工林生態(tài)站為中心，建立多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)不同立地條件和不同林分結(jié)構(gòu)下的水土流失特征；(2)結(jié)合無(wú)人機(jī)和衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)，擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍，參考固定點(diǎn)徑流場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立水土流失模型，量化人為因素對(duì)水土流失的影響。

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Current Status of Surface Water and Soil Loss inplantations

WEI Zhendao, WU Qi, REN Shiqi*

()

As one of the three most widely planted forest plantation species in China,plays an important role in China's timber supply. However, in the process offorest production, unreasonable management measures like short cutting cycles may have caused ecological problems in some places. Yet, water and nutrient conservation and sustainable management ofplantations is readily achievable given good management which can minimise soil and water loss. This summarises research work undertaken in recent years onplantation soil and water loss in China, and discusses key factors impacting surface soil and water loss ofplantations. Meanwhile, views and suggestions are put forward about the existing problems and development direction of future research.

plantation; surface; water and soil loss

S718.5

A

10.13987/j.cnki.askj.2022.04.012

廣西科技基地與人才專(zhuān)項(xiàng)(桂科AD20325008)；廣西林業(yè)科技推廣示范項(xiàng)目(〔2021〕GT15號(hào))；廣西林業(yè)科技推廣示范項(xiàng)目(桂林科研〔2021〕28號(hào))

韋振道(1994— )，男，本科，從事森林環(huán)境科學(xué)研究。E-mail:3431239139@qq.com

任世奇(1984— )，男，博士，高級(jí)工程師，從事人工林培育與生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究。E-mail:renshiqi200709@aliyun.com