不同造林模式桉树人工林凋落物和土壤水源涵养能力的差异.pdf

第36卷第2期2023年3月Vol.36No.2Mar.2023农业研究与应用AGRICULTURAL RESEARCH AND APPLICATION不同造林模式桉树人工林凋落物和土壤水源涵养能力的差异姚永广1，陈奎1，骆栋卿1，冯均祯1，黄选洪1，温宇力2，何斌2*（1广西国有高峰林场，广西南宁530001；2广西大学林学院，广西南宁530004）摘要：通过对尾巨桉人工林（纯林）、尾巨桉+杂交相思混交林模式A（水平分布排列1行桉树+1行相思树）、尾巨桉+杂交相思混交林模式B（纵向分布排列2列桉树+2列相思树）三种不同造林模式凋落物和土壤的水源涵养能力进行了比较分析。结果表明：（1）三种林分凋落物现存量为1.873.52thm-2，表现为混交模式A混交模式B桉树纯林；（2）凋落物最大持水量为5.059.12thm-2，有效拦蓄量为3.926.91thm-2，均表现为混交模式A混交模式B桉树纯林；（3）三种林分类型土壤容重均值为1.2971.340gcm-3，表现为桉树纯林最大，混交模式B最小；土壤非毛管孔隙度均值为5.02%6.61%，土壤总孔隙度均值为44.86%45.72%，均表现为混交模式B混交模式A桉树纯林；（4）三种林分土壤（060cm）最大持水量和有效持水量为891.80914.33thm-2和100.33132.07thm-2，均以混交模式B最大，桉树纯林最小。综合凋落物和土壤持水能力，混交模式B的水源涵养能力最强，其次是混交模式A，桉树纯林最弱。说明桉树与相思树混交林比桉树纯林具有更强的水源涵养能力，营造桉树混交林有利于改善林分生态。该研究结果为广西东南区域发展桉树混交林，促进桉树人工林可持续经营提供了参考依据。关键词：尾巨桉；杂交相思；混交模式；凋落物；土壤；水源涵养中图分类号：S792.39文献标志码：ADifference in Litter and Soil Water ConservationCapacity of Eucalyptus Plantations under DifferentAfforestation Models基金项目：广西壮族自治区林业局林业科技项目（桂林科研 2021 21号；桂林科研 2022ZC 第33号）。第一作者：姚永广（1975），男，大学本科，工程师，主要从事人工林高产栽培技术研究，E-mail：。*通信作者：何斌（1962），男，硕士，研究员，主要从事森林土壤、森林生态和森林培育研究，E-mail：。收稿日期：2023-02-02姚永广，陈奎，骆栋卿，等.不同造林模式桉树人工林凋落物和土壤水源涵养能力的差异 J.农业研究与应用，2023，36（2）：68-74.YAO Y G,CHEN K,LUO D Q,et al.Difference in Litter and Soil Water Conservation Capacity ofEucalyptus Plantations under Different Afforestation Models J.Agricultural Research and Application,2023,36(2):68-74.投稿网址:http:/Vol.36No.2农业研究与应用森林水源涵养功能是森林生态系统的重要功能之一1。森林生态系统通过林冠层、枯落物层和土壤层截持和贮存水源，将降水转化为地下径流，从而调节河川枯水期径流量2-3。枯落物层和土壤层分别作为森林水文效应第二和第三作用层，既是林地土壤有机质及养分的主要贮存库，直接参与生态系统的生物地球化学循环，而且在保持水土、涵养水源和维持生物多样性等方面都发挥着重要作用4。近年来，我国有关学者先后对不同区域各种林分类型水源涵养功能进行了大量研究4-9，表明不同森林类型因其树种组成、林龄和立地条件等不同，其枯落物层和土壤层水源涵养也存在差异。因此，开展不同造林模式人工林凋落物和土壤涵养水源能力的研究，揭示其水源涵养功能的差异，对经营管理上实施提质增效措施具有重要指导意义。桉树（Eucalyptusspp.）因其适应性强、生长快、经营周期短和经济效益高等特点，已成为我国南方地区重要的速生造林树种之一10-11。广西是我国最早引种桉树的省（区）之一，截至2020年年底，桉树种植面积超过 233万 hm2 10-11，种植面积和蓄积量均居全国第一位。但长期以来，我国的桉树种植主要采用纯林方式，且多数采用短周期多代连栽经营，经营强度过大，造成部分地区出现生物多样性减少和林地生产力下降等生态退化问题10-12，而营造桉树混交林是当前较为有效的YAO Yongguang1,CHEN Kui1,LUO Dongqing1,FENG Junzhen1,HUANG Xuanhong1,WEN Yuli2,HE Bin2*(1Guangxi National Gaofeng Forest Farm,Nanning,Guangxi 530001,China;2College of Forestry,Guangxi University,Nanning,Guangxi 530004,China)Abstract:Litter and soil water conservation capacity of plantations under three different patterns,Eucalyptus urophyllaE.grandis plantation(pure forest),E.urophyllaE.grandis+AcaciamangiumA.auriculiformis hybrid forest pattern A(horizontal distribution of horizontal arrangement 1 eucalypti row+1 acacia row)and E.urophyllaE.grandis+A.mangiumA.auriculiformishybrid forest pattern B(longitudinal distribution of 2 eucalyptus columns+2 acacia columns)werecompared,and the results showed that:(1)The standing litter of the three forest stands ranged from1.87 to 3.52 thm-2,following the order of mixed mode Amixed mode Bpure eucalyptus forest.(2)The maximum water capacity of litter was from 5.05 to 9.12 thm-2,and the effective storage capacity was from 3.92 to 6.91 thm-2,all of which followed the order of mixed mode Amixed mode Bpure eucalyptus forest;(3)Average soil bulk density of the three forest stands was from 1.297 to1.340 gcm-3,with pure eucalyptus forest as the largest and mixed mode B the smallest;the averagenon-capillary porosity of the soil was 5.02%-6.61%,and the total porosity of the soil was 44.86%-45.72%,following the order of mixed mode Bmixed mode Apure eucalyptus forest.(4)The maximum and effective soil water conservation capacity of the three forest stands(0-60cm)were 891.80-914.33 thm-2and 100.33-132.07 thm-2,respectively and mixed mode B had the highest soil capacityand pure eucalyptus forest had the lowest soil capacity.Considering litter and soil water conservation capacity,mixed mode B has the strongest water conservation capacity,followed by mixed modeA,and pure eucalyptus forest has the weakest.The mixed forest of eucalyptus and acacia has stronger water conservation ability than pure eucalyptus forest does,and creating a mixed eucalyptus forest is beneficial for improving ecology of forest.The research results provide a reference basis forthe development of eucalyptus mixed forests and the promotion of sustainable management of eucalyptus plantations in the southeastern region of Guangxi.Key words:Eucalyptus urophyllaE.grandis;hybrid Acacia mangiumA.auriculiformis;mixedmodel;litter;soil;water conservation69第36卷第2期农业研究与应用解决方法10-12。相思类树木因其生长快速、枝繁叶茂，且具有固氮作用，一度被广泛应用于桉树混交林的试验研究13-15。目前专家学者对桉树混交林的研究已有较多报道12-17，但主要集中在生长特性、生物量生产力、碳储量和土壤理化性质等方面，涉及到水源涵养功能方面的研究极少。本文以2种不同混交模式的尾巨桉与杂交相思树为研究对象，以尾巨桉纯林为对照，通过对三种造林模式的人工林枯落物层和土壤层持水性能的比较分析，揭示桉树-相思树混交林水源涵养功能特性，为桉树混交林可持续经营提供参考。1材料与方法1.1研究区自然概况研究区位于广西东南部的陆川县（E110411015，N2153223），属南亚热带季风气候，年平均温度21.7，年平均降雨量1900mm，年平均无霜期 359 d，年日照时数 14501650 h，相对湿度 80%以上。试验地位于该县清湖镇三水村，造林面积约25hm2，海拔80150m，成土母岩为砂岩，土壤以赤红壤为主，土壤厚度80120cm。林下植被层常见的植物有桃金娘（Rhodomyrtustomentosa）、毛 桐（Mallotus barbatus）、山 苍 子（Litsea cubeba）、铁 芒 箕（Dicranopteris dichotoma）、五节芒（Miscanthus floridulu）、蔓生锈竹（Microstegium vimineum）和东方乌毛蕨（Blechnumorientale）等。1.2研究方法1.2.1样地设置试验地前茬为桉树纯林，2017年底完成采伐后，经炼山后挖穴整地，种植穴规格为