桉樹與紅錐混交對凋落物及土壤養分含量的影響

摘要桉樹+紅錐混交能顯著提高桉樹林地土壤肥力。為實現桉樹林科學、高效培育，對比分析了桉樹萌芽林、桉樹+紅錐混交林凋落物及林地土壤中養分含量的變化，分析了林分類型對凋落物量，凋落物N、P、K含量，養分歸還量及對土壤中N、P、K養分含量的影響，結果表明，桉樹+紅錐混交提高了凋落物養分歸還量，并增加了土壤中N、K及有效P含量。

關鍵詞桉樹;混交林;養分歸還

中圖分類號：S718.55文獻標識碼：Adoi：10.13601/j.issn.1005-5215.2022.03.005

Effects of?Eucalyptus robusta?and? ?Castanopsis hystrix?Mixed Forests on Litter and Soil Nutrient Content

Wang Kai

（Deqing Forestry Station of Guangdong Province， Zhaoqing 526600， Guangdong）

AbstractMixed forests of ?Eucalyptus robusta?+ ?Castanopsis hystrix?could significantly increase soil fertility of ?E. robusta?forest. In order to realize scientific and efficient cultivation of ?E. robusta? forest， this paper analyzed the changes of soil nutrient contents in the litter and forest lands by comparing between ?E. robusta? germinating forest and mixed forests of ?E . ?robusta?+ ?C?.?hystrix?， and the effects of stand type on litter quantity and N， P， K nutrient contents， nutrient return and soil N， P， K content. The result showed mixed forests of ?E?. ?robusta?+ ?C?.?hystrix?enhanced litter nutrient return， and increased soil N， K as well asavailable phosphorus contents.

Key wordsEucalyptus robusta; mixed forest; nutrient return

桉樹為世界四大速生樹種之一，在速生纖維、實木加工方面應用廣泛[1]。桉樹人工林發展迅速，尤其在廣東地區由于大面積連栽種植，引起了系列生態環境問題，其中有關桉樹是“吸肥樹”等論斷引起了社會關注，因此廣東各地政府先后出臺了“限桉令”[2]。然而，桉樹經濟效益顯著，廣大林農仍大量種植桉樹，導致生態建設與社會經濟發展矛盾日益突出。以往研究證實，混交林生態效益遠高于純林[3]。凋落物作為林木生長發育過程中的新陳代謝產物，是森林養分循環利用的主要來源，影響著土壤發育與地力維持，在實現人工林可持續高效經營管理中起到重要作用[4]。基于此，本研究以我國重要鄉土闊葉用材樹種紅錐（Castanopsis hystrix）[5]為混交樹種，通過比較分析桉樹萌芽林、桉樹萌芽林與紅錐混交林2種林分中凋落物與林地土壤中養分含量的變化，以期揭示混交林在維持桉樹林地土壤肥力方面的潛力，為桉樹人工林科學、高效培育提供參考。

1試驗地及林分概況

1.1研究區概況

研究區位于廣東省德慶縣德慶林場，地理位置111°46′47″ E，23°8′41″ N，氣候屬亞熱帶季風氣候類型，年平均氣溫22.3 ℃，極端高溫36 ℃，極端低溫4 ℃，年降水量1 513 mm，年平均相對濕度81.7%，年平均日照時數1 848 h。試驗地海拔為150～200 m，坡度18～20°，土壤類型為紅壤，設置樣地的小地形基本一致，立地指數均為16左右，立地質量中等。林下灌木、草本主要為三叉苦（Evodia lepta）、粽葉蘆（Thysanolaena maxima）、鐵芒萁（Dicranopteris linearis）、懸 鉤 子 （Rubus corchorifolius）、山烏桕（Sapium discolor）、菝葜（Smilax china）等。

1.2研究方法

1.2.1試驗林營建

研究對象為桉樹萌芽林（桉樹純林）和桉樹萌芽林與紅錐混交林（桉樹+紅錐混交林）。將6年生巨尾桉（Eucalyptus grandis×E.urophylla）植苗林（種植密度2 m×3 m，1 667株·hm 在秋季進行皆伐，于采伐后次年3月按2∶1比例進行行間伐根催腐（每2行催腐1行），使保留的桉樹伐樁數為1 117株·hm，同年4月采用高30 cm左右、地徑大于2 mm的1年生紅錐容器苗在桉樹萌芽林下挖坑套種，種植密度550株·hm，混交試驗林面積共3.3 hm。試驗林營建后前3年進行連續施肥與除草撫育，其中每年追肥1次（41675 kg·hm），砍草1次。同時，桉樹萌芽純林按照相同撫育措施進行管理。

1.2.2樣地設置與樣品采集

于試驗林營建后第4年，分別在桉樹純林、桉樹+紅錐混交林內隨機設置3個20 m×20 m的固定樣地，每個樣地內沿對角線方式布置5個1 m× 1 m的尼龍網收集器，共計30個收集器。每月收集1次容器中凋落物，連續收集1年。將每次收集到的凋落物在80 ℃恒溫條件下烘干48 h后稱質量，同時取樣進行粉碎備用。在完成最后一次凋落物收集時（試驗林營建第5年），于每個樣地中隨機選擇5個未設收集器的采樣點，用內徑為 8.5 cm 的不銹鋼土鉆采集0～10 cm及10～20 cm土層的土樣，去除雜物后，制成混樣后過2 mm孔徑篩用于測定土壤理化性質。

1.2.3樣品分析

對收集的凋落物進行N、P、K元素含量的測定。其中N用半微量凱氏定氮法測定，P用鉬蘭比色法測定，K用火焰光度法測定。土壤中全量/有效N、P、K含量參照詹志麗[6]的方法進行測定。

1.3數據處理

數據處理主要采用Excel軟件及SPSS19.0統計分析軟件，2種林分各指標間差異性分析采用t-test（P<0.05）進行檢驗。

防護林科技2022年

第3期王凱桉樹與紅錐混交對凋落物及土壤養分含量的影響

2結果與分析

2.1凋落物量變化

作為森林生態系統養分循環中的一個重要過程，森林凋落物通過養分歸還在林地土壤地力維持中起到關鍵性作用。通過比較5年生桉樹純林與桉樹+紅錐混交林的凋落物量發現，處于快速生長期桉樹純林的枯落物年凋落量顯著低于桉樹+紅錐混交林，僅為桉樹+紅錐混交林凋落物量的55.5%（圖1）。這說明 ，通過營建2∶1行間混交模式的桉樹+紅錐混交林較桉樹純林而言，有利于養分歸還，從而緩解桉樹連栽中存在的地力衰退問題。

2.2凋落物養分含量變化

在林木生長代謝過程中，林木活組織走向衰老和死亡是個漸變的過程，在這個過程中部分養分會從衰老組織向幼嫩組織轉移，而部分養分則會殘留在枯枝落葉中歸還到土壤。桉樹純林和桉樹+紅錐混交林2種不同林分凋落物中營養元素的年平均含量如圖2所示。從圖2桉樹純林和桉樹+紅錐混交林凋落物中3種元素含量的變化來看，桉樹+紅錐混交林凋落物中N、K元素含量高于桉樹純林，但凋落物中P元素含量在2種林分間差異不顯著。

2.3凋落物養分歸還量變化

在測算出林分凋落物量和養分含量基礎上，利用二者的乘積即可計算出林分凋落物中養分歸還量。由表1可知，桉樹純林凋落物中N、K歸還量顯著低于桉樹+紅錐混交林，但2種林分間凋落物中P歸還量無明顯差異。從3種元素歸還量大小看，2種林分養分歸還量均表現為N>K>P。這說明，相較桉樹純林而言，桉樹+紅錐混交林能顯著提升N、K方面的歸還潛力。

2.4土壤養分含量變化

通過分析桉樹純林、桉樹+紅錐混交林在0～20 cm和>20～40 cm兩個層次土壤中N、P、K全量和有效含量變化（表2）可以看出，除全P外，在任一土壤層次桉樹+紅錐混交林地土壤中全N、全K、有效N、有效K、有效P的含量均顯著高于桉樹純林。從土壤層次影響看，隨著土壤深度增加，在2種林分中均表現為0～20 cm土壤中全N、有效N/P/K含量高于>20～40 cm土壤，但全P、全K在土壤層次間無明顯差異。因此與桉樹純林相比，桉樹+紅錐混交林增加了土壤中N、K及有效P的含量。

3結論

桉樹人工林經濟效益顯著，然而隨著大面積推廣種植，由于栽培技術不科學、不規范，桉樹林地土壤肥力衰退嚴重。本研究以行間混交模式，按照2∶1混交比例營建了桉樹萌芽林與紅錐混交林，通過連續收集林分凋落物測算出凋落物量及其養分含量的基礎上，發現相較桉樹萌芽純林，桉樹萌芽林與紅錐混交顯著提升了N、P、K養分歸還量及土壤中N、K和有效P的含量，研究結果對桉樹人工林高效培育及低效桉樹人工林改造為鄉土闊葉樹林具有指導意義。

參考文獻：

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