油茶林梯壁套种黄花菜植物篱的生态效应分析

林志辉

(福建省明溪县盖洋林业站，福建明溪 365200)

油茶(CamelliaL.)是山茶科油茶属的统称，是我国重要的经济树种之一[1]，其栽培历史悠久，适应性广、寿命长，一次种植，长期受益。茶果中榨取的茶油是优质的食用油，营养丰富，不饱和脂肪酸高，易为人体所吸收[2-4]，且具有治疗保健作用，对人体心脑血管、免疫系统、神经内分泌都有很好的促进作用[5-6],其副产品可用于开发生物质能源[7]。大力发展木本油料树种，可以利用广袤的林地，不占用农田[8]，缓解我国食用油供给紧张状况，改善食用油组成与结构，同时作为能源战略贮备物质，具有重要的现实意义和深远的社会价值。油茶中栽培面积最大的是普通油茶(CamelliaoleiferaAbel)，其被广泛栽植于我国南方丘陵红壤地区。我国南方林区的红壤大多数由第四纪红壤黏土发育而成，水稳性较差，抗蚀性较弱，加上南方地区地形起伏，自然切割强烈，雨季相对集中，受台风影响，雨量大，容易造成水侵蚀。普通油茶喜阳性、喜肥沃疏松的林地，要求上方无遮阴，而南方红壤自身的生态脆弱性以及人为干扰较强烈等诸多因素的综合影响，容易导致油茶林经营过程中水土流失和地力衰退[9-10]。水土流失已经成为普通油茶林产量和质量提高的重要制约因素，减少水土流失是培育油茶林丰产的重要措施。2014年开始，笔者在油茶林梯壁上种植黄花菜作为植物篱，获得了较好的生态效益，现将其生态效益分析如下。

1 材料与方法

1.1试验地概况试验地位于福建省明溪县盖洋镇(117°00′20″～117°13′40″E、26°00′20″～26°34′30″N)，地处明溪县西北部，属于武夷山东南侧延伸支脉丘陵地带，气候类型属于中亚热带大陆性兼海洋性季风气候，年平均气温17.3 ℃,最高气温38.5 ℃，最低气温-8.1 ℃，全年≥10 ℃积温4 976.6～5 732.5 ℃；年辐射量416.49～436.17 kJ/cm2,无霜期228 d，日照时数1 788.6 h，空气相对湿度81%，平均降雨量1 755 mm。试验林设在盖洋镇湖上村湖上村34林班12大班6小班，海拔230～380 m，坡度22°左右，土壤为发育于橄榄玄武岩的基性岩红壤，pH为4.8～5.7，土层厚度一般>100 cm，表土层(A+AB层)20～40 cm。

1.2油茶造林2012年春采用2年生油茶赣无系列芽苗砧嫁接苗造林，造林密度约600株/hm2(株行距3.3 m×5.0 m)，主要植被有五节芒[Miscanthusfloridulus(Lab.) Warb. ex Schum. et Laut.]、苦竹(Pleioblastusamarus)、小叶赤楠(Syzygiumbuxifolium)、檵木(Loropetalumchinense)、铁芒萁[Dicranopterislinearis(Burm. ) Underw.] 等。

1.3试验方法于2014年选择同一面坡，在油茶林梯壁上套种黄花菜植物篱的林分(YH)和对照林分(CK)中各设3个标准地，标准地面积20 cm×20 cm。YH处理在油茶林梯壁上套种黄花菜，株行距50 cm×50 cm，在梯壁上(含垄带20～30 cm)错位栽植，CK处理油茶林同样开梯带，但未套种黄花菜林分。

1.4指标测定方法土壤流失量采用国内比较常用的打桩法监测，即2014年初，在各标准地布置5个测点，各点立一标签，标签上标记2014年初土壤表土层高度，2017年末测定每一标签现存土壤表土层的位置，测定2次标记间的高度，即为该点表土流失厚度，取平均值测算出4年土壤流失厚度。2017年9月分别测定土壤温度、土壤容重、土壤渗透性和土壤含水量。土壤温度:在各标准地中按照“X”字形选择5点,采用曲管地温计/土壤温度计，观测油茶园0、10、20 cm深土层地温，将各点同一土层温度平均，求算平均值；土壤容重、土壤孔隙和土壤含水量:在各标准地中按照“X”字形选择5点，建立5个土壤剖面，采用双环刀法取样，一个样品测定土壤容重和土壤孔隙，另一样品采用烘干法测定各土层含水量，各点平均值作为样地各层土壤容重、土壤孔隙及土壤含水量的平均值。

2 结果与分析

2.1不同处理土壤流失量变化南方红壤自身的生态脆弱性以及地形、气候特点和人为干扰，容易造成水蚀，需要植被有效、合理的覆盖，植被对土壤的形成和保护起着重要作用。由表1可知，4年来 YH处理土壤流失厚度为0.75 cm，CK处理土壤流失厚度1.27 cm，CK处理较YH处理土壤流失厚度增加0.52 cm。经方差分析可知，YH处理与CK处理土壤流失厚度间存在极显著差异。以平均土壤容重1.15 g/cm3(试验前原测值)估算，CK处理较YH处理土壤流失量增加59.8 t/hm2,表明YH处理土壤流失量比CK处理少，说明在油茶林梯壁上种植黄花菜可以减少土壤流失量，这与种植黄花菜增加了地表覆盖度、拦截和减缓了地表径流有关。表土层土壤养分较高，表土层土壤流失意味着土壤肥力下降，林地营养物质的淋溶、流失，显然会影响林地生产力。

表1 不同处理土壤流失量

从表1也可以看出，YH处理土壤流失最大量出现在2014年，即开始套种黄花菜的当年。由于采取挖暗穴、除草等人为干扰措施，其侵蚀量大于CK处理，2014年YH处理流失厚度为CK处理的104.9%;第2年，随着黄花菜覆盖度提高，人为措施减少，侵蚀量大幅度下降，2015年YH处理流失厚度仅为CK处理的43.2%;2016年YH处理流失厚度仅为CK处理的35.7%;2017年YH处理流失厚度仅为CK处理的28.6%。无论是YH处理还是CK处理，2014年的侵蚀量都比较大，暗示着前2年(2012—2013年)侵蚀量更大，建议油茶林套种黄花菜可以提前，与油茶林种植同步，以减少水土流失。

2.2不同处理地温变化地温与植物生长有着密切关系。由表2可知，不同处理各土层地温存在一定差异，各土层均以YH处理土壤地温低于CK处理。YH处理与CK处理比，0 cm土层地温平均降幅1.5 ℃，10 cm土层地温平均降幅1.2 ℃，20 cm土层地温平均降幅0.6 ℃，表明YH处理地温低于CK处理，地温相对较低，土壤水分蒸发较少，有利于贮水和保水。YH处理地温为19.0～24.0 ℃，这种地温状况有利于根系生长、吸收水分和养分，有利于土壤微生物活动，促进凋落物分解，有利于林木生长。

表2 不同处理地温

2.3不同处理土壤物理性质变化土壤物理性质对林木生长有着重要影响。由表3可知，不同处理土壤物理性质变量存在差异。0～20 cm土层土壤容重，YH处理较CK处理降低5.1%，非毛管孔隙度、总孔隙度分别较CK处理增加25.2%和7.5%，土壤含水量增加18.6%；20～40 cm土层土壤物理性质也有同样变化，表明在油茶林梯壁上套种黄花菜土壤物理性质优于CK处理，说明YH处理土壤垒结状况较好，土壤疏松、透气性好，有利于水分渗透和营养物质输送，而且具有良好的保水和供水能力，不仅可以减缓地表径流，还可以减少水分蒸发和蒸腾散失的作用。

表3 不同处理土壤物理性质

3 结论

油茶林梯壁上套种黄花菜具有明显的生态效益。试验结果表明，CK处理较YH处理土壤流失厚度增加0.52 cm，YH处理与CK处理土壤流失厚度间存在极显著差异；CK处理较YH处理土壤流失量增加59.8 t/hm2，各土层均以YH处理土壤地温低于CK处理；0～20 cm土层土壤容重，YH处理较CK处理降低5.1%，非毛管孔隙度、总孔隙度分别较CK处理增加25.2%和7.5%，土壤含水量增加18.6%。