广西国有高峰林场不同树种林下土壤的特性研究

潘知星+罗丽婵

摘要：选择3种不同造林树种的代表性标准地，对广西高峰林场界牌分场3种不同造林树种人工林下的土壤特征进行研究。结果表明：巨尾桉林分下土壤的物理性质较差，而马尾松与杉木是理想的经济林树种和用材树种，其林分中土壤物理和肥力状况都不错，软硬适中，通气透水性好。

关键词：巨尾桉；杉木；马尾松；土壤

中图分类号：S7文献标识码：A文章编号：16749944（2017）03011603

1引言

土壤是地球陆地上能够生产植物收获物的那一疏松表层，是人类赖以生存的自然资源，是林业生产的基础。土壤是森林中所有植物赖以生存的环境因子，也是进行森林生态系统研究的一项重要依据。首先森林中的土壤可以为森林中植被的存在和生长提供必要的物质条件；其次森林植被的存在及其演替反过来也在不断地影响森林土壤的形成与发育。因此，研究国有林场人工林土壤的理化性质，摸清重要造林树种与林下土壤理化性质间的关系非常重要，对于该地适地适树，合理种植等具有重要意义。

2基本情况

2.1调查样地的基本情况

广西国有高峰林场为广西国有大型林场之一，是隶属于广西林业厅。地理位置为东经108°08′～108°53′，北纬22°49′～23°15′。高峰林场位于广西南宁市盆地的北缘，属大明山山脉。地貌主要由山丘和丘陵构成。丘陵占全场面积的55.5%，山地占38.7%[1]。土壤构成物质为古生代的泥岩、泥质页岩、砂页岩等沉积岩系，局部有石英砂岩、花岗岩及第四纪沉积物，均风化发育为赤红壤[2]。

该样地属热带北缘气候，雨量充足，据武鸣气象站资料，年平均气温在21 ℃左右，极端最低温-2 ℃，低山上部都有结冰，2～3 d可融化。极端最高气温为40 ℃，积温为7500 ℃左右，年降雨量为1200～1500 mm，多集中在每年6～9月[3]。

2.2调查样地的植被特征

植被类型为次生人工林为主，主要为经济林和用材林，主要树种为马尾松、杉木、巨尾桉、八角、米老排、火力楠等。营林地主要在海拔450 m以下，相对高度50～200 m的高、中丘陵。

3调查方法

3.1标准地的选择

对所调查的林分作全面踏查，掌握林分及土壤的特点，选择不跨越河流、道路或者伐开的调查线的，而且要远离林缘。将具有代表性的地段设为标准地，每个标准地的面积大小为400 m2。其中分别在巨尾桉林、杉木林、马尾松林下各设置两个标准地。

3.2标准地的调查

标准地的海拔高度，相对高度，地形地质，坡位，坡向，坡度的测定；在标准地内进行每木调查，即测定乔木层的每株树的树高、胸径；乔木层的平均高，郁闭度，覆盖度，生长分布情况，同时还调查标准地内的灌木层和草本层的植被的种类，平均高，覆盖度，生长分布情况等。

3.3土壤剖面地的选择

在标准地中选择四周尽可能都为标准木（即在四株树连线的对角线上），土壤具有代表性的地段为剖面地。

3.4土壤剖面的挖掘

在选择好剖面地后，用铁锹或锄头在地上划出需要挖掘的长宽。剖面土坑为长：1.5 m，宽：约0.8 m，深1 m左右；且剖面的观察面一定要垂直平整向阳，挖掘的表土和底土分别堆在剖面坑的两侧，不允许混乱，以便看观察完后分层填回，不致打乱土层而影响肥力。同时，观察面的上方不宜堆土或者有人走动，以免坍塌，破坏表层结构，影响观察和采集标本。

3.5土壤剖面的观察及记录

先划分为A层、B层（有的分为B1、B2层），观察并记录各层的深度、土壤颜色、土壤结构、植物根系分布、土壤新生体、侵入体及层次过渡情况；并测定及记录土壤松紧度和干湿度。

3.6土壤样品的采集

根据土壤发生层次由下而上采集样土。首先，在土壤表面划出大约与环刀面相同大小的面积，去除枯枝落叶层，并将其表面削平，取A层的环刀土；然后，同样取B层的环刀土，用锋利的削土刀削去环刀两端多余的土，使环刀内的土壤体积恰为环刀的容积，擦去环刀外面的泥土，环刀用袋子密封好带回实验室；最后，重新对A层进行全层柱状连续采样，其余各层在典型的部位采集厚约10 cm的土壤，每层采1 kg；放入干净的布袋中，布袋内外均附有标签。

4结果与分析

4.1水分含量

土壤水在土壤中分4種形态存在，分别为吸湿水、膜状水、毛管水、重力水和地下水，其中植物吸收利用的最主要的水是毛管水。水分对于植物的生长起着极其重要的作用，对研究土壤水有着必然的联系。

4.2土壤容重分析

土壤容重指的是单位容积的原状土壤的干重，是土壤物理性质的一个重要指标，容重大小反映出透水性、通气性和根系伸展时阻力状况。由于土壤是一个多孔分散的三相体系，土壤容重的变化会对土壤的多孔性质产生较大的影响，从而进一步影响植物的根系生长和生物量的积累（表2）。

表2不同林地的土壤容重和土壤总孔隙度

林地类型土壤容重/（g/cm3）A层B层土壤总孔隙度/%A层B层杉木1.2661.41552.2546.68马尾松1.3231.42150.0746.40巨尾桉1.1381.35057.0849.04

4.3土壤总孔隙度分析

土壤的总孔隙度是由毛管孔隙度和非毛管孔隙度组成的，也就是土壤中的三相之比，它是由（土壤比重—土壤容重）/土壤比重或土壤的饱和持水量×土壤容重得来。分析数据如表2 。研究林地A层土壤总孔隙度平均值：杉木为52.25%，桉树为50.07%，马尾松为57.08%，该层平均值大小依次是马尾松林>杉木>桉树林；B层土壤总空隙度的平均值，杉木为46.68%，马尾松为46.40%，桉树林49.04%，该层土壤总孔隙大小为桉树>杉木>马尾松；差异性分析表明，各树种间A、B层总孔隙度两两差异显著。总孔隙度又和土壤的保水透水能力密切相关，直接影响到了植物内糖分分解的积累，所以孔隙度是非常重要的。该总孔隙度比较大，使透水性好，保水能力好，养分含量多，有利于树木的生长。

4.4土壤质地

土壤质地反映土壤内在的肥力特征，对土壤的通水透气性能、养分含量等都有很大的影响。

调查表明，杉木、马尾松、巨尾桉林下均为粘土。粘土具有以下特性：孔隙数量多，但以小孔隙为主，通气透水性差，保水性好，养分含量多，保肥性好，潜在养分多，氧气含量少，有机质分解速度慢、不彻底，容易产生一些有毒物质，由于水分多，土壤温度不容易随气温的变化而变化，温差小，不利于植物体内内糖分的积累，称为冷性土，土壤结实，难耕作；肥效反应慢，作用时间长，常言道“发老苗，不发小苗”，在肥料的施用上采用一次性施肥的方法。土壤的水分含量在19.5%～30.1%之间变化，土壤的汗水量相对来说还是比较好的，同时在相同质地的土壤上种植不同的植物，也会导致土壤的含水量不同。

5结语

（1）高峰林場界牌分场土壤属于砂页岩发展而来的赤红壤，具有酸、粘、瘦的特点，利用时可适当增加地面覆盖物，造林时加大密度，合理间伐，注意涵养水源，防止水土流失；造林时提倡使用水平带状耕作或鱼鳞坑造林法，以截留水分和养分，可适当增施有机肥、氮肥、磷肥、钾肥等，并适用石灰中和酸性。

（2）3种不同树种林分中，桉树人工林特别是速生期的桉树对土壤养分状况有一定影响，并且由于桉树是外来树种，特别是纯林固有的脆弱性，对桉树人工林土壤的保护工作不能掉以轻心，必须进行严格的管理；通过变炼山全垦为块状整地，速生期人工施肥，延长轮伐期，实行间种、轮栽并适当休闲养地，提高桉树人工林生物多样性，建立复杂的人工林群落等措施，以实现桉树人工林土壤养分平衡与生态系统的良性循环[4]。

参考文献：

[1]郭东升.相思人工林树皮解剖构造、化学特性与开发利用[D].南宁：广西大学，2006.

[2]邓荫伟，李凤，韦杰，等.桂林市桉树、马尾松、杉木林下植被与土壤因子调查[J].广西林业科学，2010，39（3）：140～143.

[3]谭玉金.高峰林场不同树龄马占相思木材纤维的变异性研究[D].南宁：广西大学，2007.

[4]马姜明，梁士楚，杨栋林，等.桂北地区桉树林及其他三种森林类型土壤有机碳含量及密度特征[J].生态环境学报，2013，22（8）：1282～1287.

收稿日期：20170116