桉树人工林复合经营土壤养分研究

俞丹 文慧

（1贵州省安顺市林业局 贵州 安顺 561000；2贵州省贵阳市不动产登记中心 贵州 贵阳 550025）

桉树(Eucalyptus robusta Smith)是桃金娘科(Myrtaceae)桉树属(Eucalyptus)及其亲近的3个属植物的统称。桉树经济效益好、生长迅速、成林较快，有利于森林覆盖率和森林蓄积量的快速提高。安顺市地处黔中区域，是典型的喀斯特岩溶山区，喀斯特面积占全市国土面积的77.82%，自然生态条件较为脆弱，石漠化严重。为提高森林覆盖率、大力发展速生丰产林基地建设、不断满足国民经济和社会发展对木材产品的需求，结合脱贫攻坚和乡村振兴任务，安顺市镇宁县自2016年开始引进桉树进行种植，积极培育速生丰产林，人工种植面积近10万亩。由于桉树本身的生态学和生物学特性，对水、肥有一定要求，随着桉树的大规模种植，加之单作的经营措施，人们对桉树人工林可能会引发地力衰退、林下植被少、生产力下降等问题越来越重视。因此，本研究通过在桉树人工林下间作农作物，对农林复合经营模式下的土壤养分进行研究，探索桉树人工林合理的经营管理模式。

1 材料与方法

1.1 研究区概况。研究区域位于贵州省镇宁布依族苗族自治县简嘎乡(东经105°52′12″～105°59′24″，北纬25°25′19″～25°32′24″)，地处贵州省西南部与分水岭之间，域内地势以丘陵为主，北高南低，平均海拔600 m，属亚热带湿润季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，雨热同季，年平均气温20℃左右，年平均降水量1 026 mm，相对湿度80%，全年无霜期，土壤以砂页岩、砂岩、石灰岩上发育的黄壤为主。

1.2 试验地选择。选择交通便利，管理措施、林木生长和立地条件相对较好的人工林种植区进行间作，2020年6月开始清理林地、整地，9月在林下种植农作物。试验地的桉树为2018年种植，品种为广林9号，株行距2 m×3 m，林分密度110株/亩。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计。试验设6种复合经营模式：桉树—豌豆、桉树—葱、桉树—蒜、桉树—白菜、桉树—萝卜5种农林复合经营模式和桉树纯林(CK)。以不同农林复合经营模式为单因素进行设计，设3次重复，共18个小区，每个小区面积为20 m×30 m。

1.3.2 样品采集及指标测定。在间作农作物生长旺盛的时候采集根际土，在每个模式中选择1个样点，用于测定土壤有机碳、全N、全P、全K、碱解氮、有效磷、速效钾等指标。采用高温外热重铬酸钾氧化容量法测有机碳，半微量开氏法测全N，氢氧化钠熔融—钼锑抗比色法测全P，氢氧化钠熔融-火焰分光光度法测全K，碱解扩散法测碱解氮，NaHCO3法测有效磷，乙酸铵浸提-火焰分光光度法测速效钾。

1.3.3 数据处理。采用Excel对数据进行整理，用SPSS统计软件进行方差分析，用Duncan差异显著性来作判定。

2 结果与分析

2.1 桉树人工林复合经营对土壤有机碳的影响。由表1可知，在桉树人工林不同农林复合经营模式中，土壤有机碳含量大小排序为：桉树—白菜＞桉树—豌豆＞桉树—蒜＞桉树—葱＞桉树—萝卜＞桉树纯林。农林复合经营模式的土壤有机碳含量分别比桉树纯林提高了127.29%、117.41%、97.63%、78.34%、39.75%。因此，与单一桉树纯林相比，桉树间种农作物能够显著提高土壤有机碳含量。

表1 不同农林复合经营模式土壤化学性质

2.2桉树人工林复合经营对土壤全N、全P、全K的影响。由表1可知，土壤的全N、全P、全K含量在不同农林复合经营模式间存在显著差异(P＜0.01)。土壤全N含量大小排序为：桉树—白菜＞桉树—豌豆＞桉树—蒜＞桉树—葱＞桉树—萝卜＞桉树纯林，农林复合经营模式相对桉树纯林土壤全N含量分别提高了94%、88%、73%、60%、30%。土壤全P含量大小排序为：桉树—豌豆＞桉树—蒜＞桉树—白菜＞桉树—葱＞桉树—萝卜＞桉树纯林，农林复合经营模式相对桉树纯林土壤全P含量分别提高了87%、86%、82%、74%、51%。土壤全K含量大小排序为：桉树—白菜＞桉树—蒜＞桉树—葱＞桉树—萝卜＞桉树纯林＞桉树—豌豆，农林复合经营模式相对桉树纯林土壤全K含量分别提高了15%、14%、11%、3%、-5%。农林复合经营能显著提高土壤全N、全P、全K含量，说明间作的豌豆、葱、蒜、白菜、萝卜能富集土壤中N、P、K等矿质元素，有效增加土壤中全量N、P、K含量，提高了土壤肥力。而不同农作物对土壤中N、P、K的吸收、利用和再分布的作用不一样，故不同农林复合经营模式下的土壤全量N、P、K含量也存在差异。其中，间作豌豆后土壤全N、全P比桉树纯林提高了88%、87%，处于高水平状态，但全K却减少了5%，这可能跟豌豆种植区域坡度较大有关，且豌豆本身对全K的吸收也很大。

2.3 桉树人工林复合经营对土壤速效养分的影响。由表1可知，桉树人工林不同农林复合经营模式间的碱解氮、有效磷、速效钾含量均存在显著性差异(P＜0.01)。从碱解氮含量来看，各模式间大小排序为：桉树—豌豆＞桉树—蒜＞桉树—葱＞桉树—白菜＞桉树—萝卜＞桉树纯林，农林复合经营模式的碱解氮含量分别是桉树纯林的3.08倍、3.02倍、2.35倍、2.10倍、1.54倍。从有效磷含量来看，各模式间大小排序为：桉树—豌豆＞桉树—蒜＞桉树—葱＞桉树—萝卜＞桉树—白菜＞桉树纯林，农林复合经营模式的有效磷含量分别是桉树纯林的24.76倍、23.16倍、16.87倍、8.70倍、6.23倍。从速效钾含量来看，各模式间大小排序为：桉树—蒜＞桉树—豌豆＞桉树—葱＞桉树—萝卜＞桉树—白菜＞桉树纯林，农林复合经营模式速效钾含量分别是桉树纯林的3.35倍、2.82倍、2.64倍、1.38倍、1.25倍。与桉树纯林相比，农林复合经营模式的土壤碱解氮、有效磷和速效钾均有不同程度的增加，且远大于桉树纯林，说明间作后对土壤的速效养分含量具有良好的改善作用。

3 结论与讨论

3.1 桉树人工林农林复合经营能提高土壤养分含量。与桉树纯林相比，在林下间作豌豆、葱、蒜、白菜、萝卜等农作物后，通过增加林下植物枯落物的输入、改善局部小气候(降低土壤温度和提高空气湿度)、增加地表植被覆盖物从而保护土壤免受侵蚀等途径，有效提高了土壤全量养分和速效养分水平。

3.2 桉树人工林不同农林复合经营模式下土壤养分含量不一样。桉树—豌豆模式的土壤有机碳、全N、全P、碱解氮、有效磷、速效钾含量最高，且显著高于其他模式，其次是桉树—蒜、桉树—白菜模式。这是因为豌豆属于豆科植物，具有共生固氮的特性，可以通过固定空气中的氮来提高土壤中的养分，从来增加土壤肥力。

3.3 桉树人工林复合经营能充分发挥其生态、经济和社会效益。在桉树人工林下间作豌豆、葱、蒜、萝卜、白菜而建立的农林复合经营模式中，林下农作物生长可以增加林地覆盖度，改善土壤通透性，提高土壤保肥保水能力，且农作物生长和收获过程中，遗留在林地的根茎叶在土壤微生物作用下，可产生大量腐殖质，改善土壤养分含量；其次，与纯林相比，农林复合经营让输出的产品从单独的一种增加到多种，林下产品丰富度增大，弥补了在桉树未产生效益期间的收入；再者，桉树人工林下种植的农作物生长旺盛，不仅能用来食用，缓解了当地人对于大面积种植桉树的恐慌，同时随着桉树的种植，快速提高了森林覆盖率，在改善当地环境状况、维护区域生态安全等方面发挥了积极作用。