多代連栽桉樹人工林林下植被和土壤物理性狀的變化

王會(huì)利，吳秦展，蘭文明，陳曉龍，柯 琴，王政燁，韋中綿，陳利軍，吳立潮，曹繼釗

（1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 a.國(guó)家林業(yè)和草原局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室；b.廣西林用新型肥料研發(fā)中心，廣西 南寧 530002；2.廣西國(guó)有大桂山林場(chǎng)，廣西 賀州 542899；3.廣西國(guó)有七坡林場(chǎng)，廣西 南寧 530225；4.中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410004；5.南寧樹木園，廣西 南寧 530031）

林下植被是人工林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分[1]，在改善土壤結(jié)構(gòu)、維護(hù)林地土壤質(zhì)量和促進(jìn)人工林養(yǎng)分循環(huán)等方面發(fā)揮著重要作用。植物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能密切相關(guān)。生態(tài)系統(tǒng)的功能是通過物種多樣性來實(shí)現(xiàn)的，植被的群落組成、結(jié)構(gòu)及多樣性的變化又反過來影響土壤的形成、發(fā)育以及土壤養(yǎng)分的有效性[2]。不同植物功能群提供或維持土壤生態(tài)系統(tǒng)多功能性的能力并不一致，木本植物功能群在增強(qiáng)土壤養(yǎng)分循環(huán)、養(yǎng)分儲(chǔ)量、氮轉(zhuǎn)化及酶活性等土壤生態(tài)系統(tǒng)多功能性方面優(yōu)于草本植物功能群[3]。通常，物種多樣性越豐富，生態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)定。

廣西自然條件優(yōu)越，雨熱同季，林木綜合生長(zhǎng)率是全國(guó)平均水平的2～3倍，是全國(guó)最大的林業(yè)產(chǎn)業(yè)和木材產(chǎn)區(qū)。2020年，廣西森林面積1.49×107hm2，人工林面積9.07×106hm2，木材產(chǎn)量超4×107m3，約占全國(guó)木材產(chǎn)量的48%。桉樹是南方國(guó)家儲(chǔ)備林的主要樹種，廣西桉樹面積約2×106hm2，提供全區(qū)約80%的木材，有力支撐了全國(guó)的木材供給[4]。由于桉樹生長(zhǎng)快，經(jīng)營(yíng)周期短，多代連栽桉樹人工林面積占比越來越大。林下植被撫育是一種常用的、有利于樹木生長(zhǎng)的人工林經(jīng)營(yíng)措施[5]，在桉樹人工林經(jīng)營(yíng)管理中尤為普遍。隨著經(jīng)營(yíng)代數(shù)的增加，桉樹人工林生產(chǎn)力下降、地力衰退等問題進(jìn)一步凸顯，嚴(yán)重制約桉樹人工林可持續(xù)發(fā)展。林下植被與桉樹人工林生態(tài)系統(tǒng)功能密切相關(guān)[6]，因此，連栽桉樹人工林林下植被備受關(guān)注。有研究報(bào)道，桉樹連栽導(dǎo)致林下植物多樣性降低，使林下植被種類和功能群組成發(fā)生顯著變化，外來入侵植物增加，木本植物和k-對(duì)策種（植物的生活史對(duì)策分為k-對(duì)策和r-對(duì)策，k-對(duì)策設(shè)法增大存活可能，只繁殖少數(shù)競(jìng)爭(zhēng)力極高的后代；r-對(duì)策盡可能地將能量投入到繁殖中去，最大程度上占有資源）的數(shù)量減少[6-9]。土壤孔隙是土壤水分、養(yǎng)分和微生物等的遷移通道、貯存庫和活動(dòng)場(chǎng)所[10]，土壤物理性狀直接影響土壤水分供給能力和林木生長(zhǎng)。林下植被是影響土壤含水量、土壤硬度、土壤容重等土壤物理性狀的重要因子，有林下植被的林地土壤含水量較高、硬度小、容重低[11]。植被與土壤之間相互作用、耦合協(xié)調(diào)，其關(guān)系一直以來都是生態(tài)學(xué)者研究的重點(diǎn)。多代連栽桉樹人工林林下植被和土壤滲透性能等物理性狀產(chǎn)生了什么樣的變化？林下植被與土壤滲透性能等物理性狀之間的相互作用關(guān)系如何？目前，關(guān)于這方面的研究報(bào)道相對(duì)較少。本研究通過調(diào)查不同連栽代次桉樹人工林林下植被多樣性和生物量、枯枝落葉現(xiàn)存量、土壤容重、滲透性能等指標(biāo)，探討多代連栽桉樹人工林林下植被多樣性和土壤物理性狀的變化，進(jìn)一步分析兩者之間的關(guān)系，對(duì)于深入了解多代連栽桉樹人工林林下植被與土壤的相互作用，以及林下植被科學(xué)管理具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域位于廣西國(guó)有大桂山林場(chǎng)（111°20′05″～111°54′39″E，23°58′33″～24°14′25″N），屬典型的低山丘陵地貌，海拔最高1 204 m，最低80 m；屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫為19.3℃，最高氣溫39.7℃，最低氣溫-2.4℃，年均積溫6 243℃；年均降水量為2 056 mm，年均蒸發(fā)量為1 275 mm，年均相對(duì)濕度為82%；年均日照時(shí)數(shù)1 600～1 800 h；年均有霜期為12 d；該區(qū)域土壤為寒武系砂巖發(fā)育而來的富鋁濕潤(rùn)富鐵土，土層厚度小于1 m，土壤肥力處于中等水平[12-13]。

1.2 調(diào)查樣地設(shè)置

在研究區(qū)域內(nèi)，在海拔、坡度、坡向等立地條件相似、經(jīng)營(yíng)措施一致、樹齡為4 a的桉樹林地中選擇種植1～4代的林地，處理編號(hào)分別為T1、T2、T3、T4。研究區(qū)域桉樹造林前為常綠闊葉林，不同種植代次桉樹林地種植品種為尾巨桉，種植密度為1 665 株/hm2，1～4代的桉樹林地開始造林的時(shí)間分別為2016、2011、2006和2001年，輪伐期為5 a，第2～4代的桉樹林地分別進(jìn)行了1～3次采伐。2016年3月，4個(gè)代次的桉樹人工林均采用新植苗方式造林。在不同種植代次的桉樹林地中均設(shè)置4塊20 m×30 m標(biāo)準(zhǔn)樣地，共16塊標(biāo)準(zhǔn)樣地。

1.3 林下植被多樣性和生物量調(diào)查

通過實(shí)地初步調(diào)查，桉樹標(biāo)準(zhǔn)樣地內(nèi)灌木很少，本研究?jī)H調(diào)查林下草本植物的多樣性和生物量。在每塊標(biāo)準(zhǔn)樣地中隨機(jī)設(shè)置5個(gè)1 m×1 m的樣方，調(diào)查草本的種類和株數(shù)，計(jì)算林下植被多樣性指數(shù)[14-16]：Margalef豐富度指數(shù)（M）、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（D）、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H）和Pielou均勻度指數(shù)（Jsw）。同時(shí)，按地上和地下部分收集調(diào)查樣方內(nèi)的林下植被，稱鮮質(zhì)量后均勻取樣，帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定干質(zhì)量，用于計(jì)算單位面積林下植被生物量。

1.4 枯枝落葉層生物量調(diào)查

在每塊標(biāo)準(zhǔn)樣地中隨機(jī)設(shè)置5個(gè)1 m×1 m的枯枝落葉層調(diào)查樣方，收集全部的枯枝落葉，稱鮮質(zhì)量后均勻取樣，帶回實(shí)驗(yàn)室稱干質(zhì)量，用于計(jì)算單位面積枯枝落葉層生物量。

1.5 土壤物理性狀分析

在每塊標(biāo)準(zhǔn)樣地隨機(jī)多點(diǎn)取0～10 cm土層環(huán)刀樣品10個(gè)，采用環(huán)刀法分析物理性狀[17]，具體指標(biāo)包括土壤容重、最大持水量、毛管持水量、田間持水量、總孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度。通過土壤總孔隙度計(jì)算0～10 cm土層土壤蓄水量[16]。土壤滲透性能采用浸水法和計(jì)算法測(cè)定[18]。

土壤水分入滲模型擬合：通過土壤水分入滲時(shí)間（t）和滲透速率（y）對(duì)土壤水分入滲過程進(jìn)行擬合，采用考斯加柯夫公式y(tǒng)=a×tb，其中a、b均為入滲系數(shù)。

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理和圖表繪制在Excel 2010和Origin 8.0軟件中完成，顯著性分析和相關(guān)性分析在SPSS 20.0中完成。采用SPSS軟件對(duì)不同植被措施下各土層土壤滲透性能與土壤物理性狀進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 林下植被多樣性

多代連栽桉樹不同林下植被多樣性指數(shù)的變化程度不同。桉樹林下植被Margalef豐富度指數(shù)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)的變化范圍分別為2.65～4.42、0.59～0.79、0.29～0.37、0.40～0.63（圖1）。不同連栽代次桉樹相比，Margalef豐富度指數(shù)從大到小的排列順序?yàn)門3＞T2＞T4＞T1，Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)從大到小的排列順序?yàn)門2＞T4＞T1＞T3，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)從大到小的排列順序均為T1＞T2＞T4＞T3。顯著性分析結(jié)果表明，T2和T3桉樹林下植被Margalef豐富度指數(shù)顯著高于T1，T4與T1、T2、T3均無顯著差異；T1桉樹林下植被Pielou均勻度指數(shù)顯著高于T2、T3、T4，但T2、T3、T4之間無顯著差異；不同連栽代次桉樹林下植被Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)均無顯著差異。由此可見，隨著連栽代次的增加，桉樹林下植被Margalef豐富度指數(shù)呈先增加后降低的變化趨勢(shì)，最大值和最小值分別出現(xiàn)在第3代和第1代，而Pielou均勻度指數(shù)呈下降趨勢(shì)。

圖1 多代連栽桉樹人工林林下植被多樣性指數(shù)的變化Fig.1 Dynamics of the undergrowth diversity index in Eucalyptus plantations of different generations

2.2 林下植被生物量

桉樹連栽代次影響林下植被生物量。桉樹林下植被生物量變化范圍為0.62～4.98 t/hm2（圖2）。地上部分生物量為0.55～4.51 t/hm2，占林下植被總生物量的77.39%～90.66%，高于地下部分生物量（0.07～0.46 t/hm2）。不同連栽代次桉樹相比，林下植被生物量從大到小的排列順序?yàn)門3＞T4＞T2＞T1。顯著性分析結(jié)果表明，T3與T1、T2、T4差異顯著，T1與T2、T4之間差異達(dá)到顯著水平，但T2和T4之間無顯著差異。由此可見，隨著連栽代次的增加，桉樹林下植被生物量呈先增加后降低的變化趨勢(shì)，最大值和最小值分別出現(xiàn)在第3代和第1代。

圖2 多代連栽桉樹人工林林下植被生物量的變化Fig.2 Dynamics of the undergrowth biomass in Eucalyptus plantations of different generations

2.3 枯枝落葉現(xiàn)存量

桉樹連栽代次影響枯枝落葉現(xiàn)存量。桉樹枯枝落葉現(xiàn)存量變化范圍為1.91～8.84 t/hm2（圖3）。不同連栽代次桉樹相比，枯枝落葉現(xiàn)存量從大到小的排列順序?yàn)門3＞T2＞T1＞T4。顯著性分析結(jié)果表明，T1和T4枯枝落葉現(xiàn)存量之間無顯著差異，但均顯著低于T2和T3，且T3顯著高于T2。由此可見，隨著連栽代次的增加，桉樹枯枝落葉現(xiàn)存量呈先增加后降低的變化趨勢(shì)，最大值和最小值分別出現(xiàn)在第3代和第4代。

圖3 多代連栽桉樹人工林枯枝落葉現(xiàn)存量的變化Fig.3 Dynamics of the existing amount of litter in Eucalyptus plantations of different generations

2.4 土壤容重、孔隙度和持水量

桉樹連栽代次影響土壤容重、孔隙度和持水量等物理性狀，但不同物理性狀指標(biāo)的變化規(guī)律并不一致。不同連栽代次桉樹林土壤物理性狀見圖4。桉樹林地土壤容重變化范圍為0.85～1.10 g/cm3。不同連栽代次桉樹相比，土壤容重從大到小的排列順序?yàn)門1＞T4＞T2＞T3。顯著性分析結(jié)果表明，T1與T2、T3、T4之間差異顯著，T3與T2、T4之間差異達(dá)到顯著水平，但T2和T4之間無顯著差異。由此可見，隨著連栽代次的增加，桉樹林地土壤容重呈先降低后增加的變化趨勢(shì)，最大值和最小值分別出現(xiàn)在第1代和第3代。

圖4 多代連栽桉樹人工林土壤容重、孔隙度和持水量的變化Fig.4 Dynamics of the soil bulk density, porosity and water holding capacity in Eucalyptus plantations of different generations

桉樹林地土壤最大持水量、毛管持水量和田間持水量的變化范圍分別為54.49%～81.20%、42.46%～61.85%、40.54%～59.67%。不同連栽代次桉樹相比，土壤最大持水量從大到小的排列順序?yàn)門3＞T2＞T4＞T1，土壤毛管持水量和田間持水量從大到小的排列順序均為T2＞T3＞T4＞T1。顯著性分析結(jié)果表明，不同連栽代次桉樹林地土壤最大持水量、毛管持水量和田間持水量差異均達(dá)到顯著水平。隨著連栽代次的增加，桉樹林地土壤最大持水量、毛管持水量和田間持水量均呈先降低后增加的變化趨勢(shì)，土壤最大持水量最大值和最小值分別出現(xiàn)在第3代和第1代，毛管持水量和田間持水量最大值和最小值分別出現(xiàn)在第2代和第1代。

桉樹林地土壤非毛管孔隙度、毛管孔隙度和總孔隙度的變化范圍分別為8.17%～19.24%、46.78%～56.43%、59.92%～68.26%。不同連栽代次桉樹林地毛管孔隙度和總孔隙度從大到小的排列順序分別與土壤毛管持水量和最大持水量一致，土壤非毛管孔隙度的排列順序?yàn)椋篢3＞T4＞T1＞T2。不同連栽代次桉樹各持水量指標(biāo)間差異均達(dá)到顯著水平。隨著連栽代次的增加，桉樹林地毛管孔隙度和總孔隙度的變化趨勢(shì)分別與土壤毛管持水量和最大持水量一致，土壤非毛管孔隙度呈現(xiàn)先降低后增加再降低的變化趨勢(shì)，其最大值和最小值分別出現(xiàn)在第3代和第2代桉樹林。

2.5 土壤滲透性能

多代連栽桉樹林地土壤水分入滲模型符合常用的考斯加柯夫公式y(tǒng)=a×tb，模型的決定系數(shù)R2為0.874～0.953，達(dá)到極顯著水平，擬合程度好。

表1 多代連栽桉樹人工林土壤水分入滲模型?Table 1 Soil water infiltration model in Eucalyptus plantations of different generations

桉樹林地土壤初滲速率、穩(wěn)滲速率和滲透系數(shù)K10的變化范圍分別為2.69～13.88、1.52～8.77、0.47～2.74 mm/min（圖5）。不同連栽代次桉樹相比，土壤滲透性能指標(biāo)從大到小的排列順序均為：T3＞T2＞T1＞T4。顯著性分析結(jié)果表明，T3土壤滲透性能指標(biāo)與T1、T2、T4差異顯著，T4與T1、T2之間差異達(dá)到顯著水平，但T1和T2之間無顯著差異。由此可見，隨著連栽代次的增加，桉樹林地土壤滲透性能指標(biāo)呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢(shì)，最大值和最小值分別出現(xiàn)在第3代和第4代桉樹林。

圖5 多代連栽桉樹人工林土壤滲透性能的變化Fig.5 Dynamics of the soil percolation capacity in Eucalyptus plantations of different generations

2.6 土壤蓄水量

桉樹連栽代次影響土壤蓄水量。桉樹林地0～10 cm土層蓄水量的變化范圍分別為599.23～682.62 t/hm2（圖6）。不同連栽代次桉樹相比，土壤蓄水量從大到小的排列順序均為：T3＞T2＞T4＞T1。顯著性分析結(jié)果表明，T3土壤蓄水量與T1、T2、T4差異顯著，T2與T1、T4之間差異達(dá)到顯著水平，但T1和T4之間無顯著差異。由此可見，隨著連栽代次的增加，桉樹林地土壤蓄水量呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢(shì)，最大值和最小值分別出現(xiàn)在第3代和第1代桉樹林。

圖6 多代連栽桉樹人工林土壤蓄水量的變化Fig.6 Dynamics of the soil water storage amount in Eucalyptus plantations of different generations

2.7 林下植被、枯枝落葉與土壤物理性狀的相關(guān)性

對(duì)林下植被、枯枝落葉層各指標(biāo)與土壤物理性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)Margalef豐富度指數(shù)與毛管持水量和田間持水量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別是0.598和0.588；林下植被地上部生物量、地上部+地下部生物量與容重呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別是-0.656和-0.668，與最大持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，地下部生物量與容重呈顯著負(fù)相關(guān)（-0.607），與最大持水量呈顯著正相關(guān)（0.598）；枯枝落葉現(xiàn)存量與總孔隙度呈顯著正相關(guān)（0.566），與初滲透速率、穩(wěn)滲速率、滲透系數(shù)K10呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別是0.709、0.724和0.724。

表2 多代連栽桉樹人工林林下植被多樣性和生物量、枯枝落葉現(xiàn)存量與土壤物理性狀的相關(guān)性Table 2 Correlations between undergrowth diversity index, biomass, the existing amount of litter and soil physical properties in Eucalyptus plantations of different generations

3 討 論

3.1 多代連栽桉樹人工林林下植被的變化

桉樹人工林種植第1～3代林下植被Margalef豐富度逐漸提高，從第4代開始下降，但其豐富度仍高于第1代，這說明桉樹種植前期對(duì)林下植被豐富度有促進(jìn)作用，第4代是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者必須重視優(yōu)化桉樹林下植被管理的關(guān)鍵階段。桉樹林下植被多樣性的這種變化的原因可能是本研究中不同代次的桉樹人工林在種植前三年進(jìn)行施肥，外源養(yǎng)分的補(bǔ)充在促進(jìn)桉樹生長(zhǎng)的同時(shí)也有利于林下植被的生長(zhǎng)；另外，為了有利于桉樹生長(zhǎng)，特別是桉樹幼齡時(shí)期，通常會(huì)砍除林下灌木和草本，通常草本植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力比灌木層物種更強(qiáng)[19]，進(jìn)一步促進(jìn)林下植被特別是草本植物的生長(zhǎng)。長(zhǎng)期的單一樹種連栽和過度的林下植被撫育可能是第4代桉樹林下植被下降的原因。隨著連栽代次的增加，Pielou均勻度指數(shù)表現(xiàn)出下降趨勢(shì)，其值越低表明林下植被種間的個(gè)體差異程度越大[20]，這說明桉樹多代連栽導(dǎo)致林下植被種間個(gè)體的差異變大，物種的個(gè)體優(yōu)勢(shì)逐漸明顯。這與前人的研究結(jié)果不完全一致[7-9]。林下植被受撫育措施[21-22]、林齡[19,23]、土壤環(huán)境[24-25]、代次[7-9]、立地類型[26]、密度和坡位[27]等因素的影響，研究結(jié)果的不一致可能是由以上因素的差異導(dǎo)致的。桉樹林下植被地上部分生物量均高于地下部分，隨著連栽代次的增加，桉樹林下植被生物量和枯枝落葉現(xiàn)存量均呈先增加后降低的變化趨勢(shì)，最大值均出現(xiàn)在第3代桉樹林，這與Margalef豐富度指數(shù)一致。這表明保護(hù)林下植被豐富度在一定程度上也促進(jìn)了林下植被生物量和枯枝落葉現(xiàn)存量的提高，促進(jìn)了林地養(yǎng)分歸還。因此，在多代連栽桉樹人工林尤其是高代次林地經(jīng)營(yíng)管理過程中，應(yīng)當(dāng)重視林下植被保留恢復(fù)。

3.2 多代連栽桉樹人工林土壤物理性狀的變化

隨著連栽代次的增加，桉樹林地土壤容重呈先降低后增加的變化趨勢(shì)，最大值和最小值分別出現(xiàn)在第1代和第3代；而最大持水量、毛管持水量、田間持水量、毛管孔隙度和總孔隙度的變化趨勢(shì)則相反，表現(xiàn)為先增加后降低，最大值和最小值分別大多出現(xiàn)在第3代和第1代桉樹林；土壤滲透性能指標(biāo)和土壤蓄水量均與土壤孔隙度和持水量指標(biāo)變化趨勢(shì)一致，最大值和最小值分別出現(xiàn)在第3代和第1代（或第4代）。這表明桉樹人工林種植前3代土壤物理結(jié)構(gòu)、持水、孔隙和滲水性能均不斷得到改善，第4代是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者需要注重改善土壤物理狀況的關(guān)鍵階段。這與一些學(xué)者的研究結(jié)果類似[28]，但與有些學(xué)者的研究結(jié)果不完全一致[29-30]，可能與植被、林齡、降水、溫度、海拔、坡度等影響土壤物理性狀的因素之間存在差異有關(guān)。土壤容重、持水量和孔隙度等物理指標(biāo)之間通常是密切相關(guān)的，土壤容重越大，土壤越緊實(shí)，孔隙度越小，持水量和蓄水能力也越小，土壤滲透性能也變差，一方面不利于林木和林下植被根系生長(zhǎng)，另一方面土壤透氣和持水狀況變差，影響土壤水分和養(yǎng)分的有效性。

3.3 林下植被與土壤物理性狀的相互作用

林下植被Margalef豐富度指數(shù)與毛管持水量和田間持水量呈顯著正相關(guān)；林下植被生物量與容重呈顯著負(fù)相關(guān)，與最大持水量和部分孔隙度指標(biāo)呈顯著正相關(guān)；枯枝落葉現(xiàn)存量與總孔隙度、滲透性能指標(biāo)呈顯著或極顯著正相關(guān)，說明林下植被與土壤物理性狀之間關(guān)系密切，但土壤孔隙狀況和持水性能受林下植被的影響更大，而土壤滲透性能主要受枯枝落葉現(xiàn)存量的影響，這與前人的研究結(jié)果相似[31-32]。林下植被通過根系穿插作用直接改善土壤容重和孔隙分布，同時(shí)通過凋落物歸還、根系分泌物等方式促進(jìn)土壤養(yǎng)分歸還，改善土壤結(jié)構(gòu)和滲透性能?？梢姡窒轮脖慌c土壤是相互影響的有機(jī)整體，林下植被越豐富，生物量越大，越有利于土壤結(jié)構(gòu)和滲透性能的改善，提高土壤水分和養(yǎng)分的有效性，從而有利于地力維持和林木生長(zhǎng)。本研究中第3代桉樹人工林林下植被生物量和枯枝落葉現(xiàn)存量分別達(dá)到4.98和8.84 t/hm2，最有利于土壤結(jié)構(gòu)、孔隙度和滲透性能的改善。因此，保留恢復(fù)林下植被與保留枯枝落葉是提高桉樹人工林地力恢復(fù)能力和提高林地生產(chǎn)力的有效措施。

通過以上的討論發(fā)現(xiàn)，本研究的部分結(jié)論與前人的研究結(jié)果并不完全一致。由于本研究的調(diào)查區(qū)域與其他研究不同，研究結(jié)果僅反映調(diào)查區(qū)域林地的林下植被和土壤物理性狀的變化情況，為了全面了解其變化規(guī)律，今后將深入調(diào)查研究不同種植區(qū)域、立地條件和撫育措施等條件下多代連栽桉樹人工林林下植被的變化。此外，多代連栽桉樹人工林林下植被和土壤物理性狀雖然相互作用，但兩者之間的相互作用路徑及對(duì)林木生長(zhǎng)的影響機(jī)制還有待深入探究。

4 結(jié) 論

桉樹林下植被Margalef豐富度指數(shù)隨連栽代次增加呈先增加后降低的變化趨勢(shì)，在種植前期對(duì)林下植被豐富度起促進(jìn)作用，而Pielou均勻度指數(shù)則隨連栽代次增加呈下降趨勢(shì)，說明連栽導(dǎo)致林下植被種間個(gè)體的差異變大。隨著連栽代次的增加，桉樹林地土壤容重呈先降低后增加的變化趨勢(shì)，而最大持水量、毛管持水量、田間持水量、毛管孔隙度和總孔隙度的變化趨勢(shì)則相反，表現(xiàn)為先增加后降低；土壤滲透性能和土壤蓄水量、土壤孔隙度和持水量指標(biāo)的變化趨勢(shì)一致?？梢?，桉樹人工林種植前期土壤物理性能不斷得到改善，第4代是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者需注重改善土壤物理狀況的關(guān)鍵階段。通過林下植被與土壤物理性狀的相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)林下植被Margalef豐富度指數(shù)與毛管持水量和田間持水量呈顯著正相關(guān)；林下植被生物量與容重呈顯著負(fù)相關(guān)，與最大持水量和部分孔隙度指標(biāo)呈顯著正相關(guān)；枯枝落葉現(xiàn)存量與總孔隙度、滲透性能指標(biāo)呈顯著或極顯著正相關(guān)，說明林下植被與土壤物理性狀之間關(guān)系密切，但土壤孔隙狀況和持水性能受林下植被的影響更大，而土壤滲透性能主要受枯枝落葉現(xiàn)存量的影響。此外，本研究發(fā)現(xiàn)第3代桉樹人工林林下植被生物量和枯枝落葉現(xiàn)存量分別達(dá)到4.98和8.84 t/hm2，最有利于土壤結(jié)構(gòu)、孔隙度和滲透性能的改善?；谝陨涎芯拷Y(jié)果，本研究認(rèn)為保留恢復(fù)林下植被與保留枯枝落葉是提高桉樹人工林地力恢復(fù)能力和提高林地生產(chǎn)力的有效措施。