木麻黃蠶豆套種模式對浙南泥質(zhì)海岸土壤鹽堿動態(tài)變化的影響

朱杭瑞，林雪朝，方建華，王文光，段聚佳，陳順偉，陳柏榮，王有樹

（1. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院 浙江省森林資源生物與化學(xué)利用重點實驗室，浙江 杭州 310023；2. 浙江省溫嶺市農(nóng)林局，浙江 溫嶺 317500；3. 浙江省淳安縣千島湖林場，浙江 淳安 311700；4. 浙江省瑞安市農(nóng)林局，浙江 瑞安 325200；5. 國有臨安天目山林場，浙江 臨安 311311）

木麻黃蠶豆套種模式對浙南泥質(zhì)海岸土壤鹽堿動態(tài)變化的影響

朱杭瑞1，林雪朝2，方建華3，王文光4，段聚佳2，陳順偉1，陳柏榮5，王有樹3

（1. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院 浙江省森林資源生物與化學(xué)利用重點實驗室，浙江 杭州 310023；2. 浙江省溫嶺市農(nóng)林局，浙江 溫嶺 317500；3. 浙江省淳安縣千島湖林場，浙江 淳安 311700；4. 浙江省瑞安市農(nóng)林局，浙江 瑞安 325200；5. 國有臨安天目山林場，浙江 臨安 311311）

研究了浙南泥質(zhì)海岸林地初期二年通過套種、覆蓋等營林措施對泥質(zhì)海岸土壤鹽分及其pH年動態(tài)變化的影響。結(jié)果表明，①造林當(dāng)年和次年0 ~ 20 cm表層土土壤含鹽量存在4月、7月和11月3個峰值和6月和10月2個谷值，7月為最高值，6月為最低值；二年中，0 ~ 20 cm剖面土壤鹽含量降低幅度達(dá)22.49% ~ 16.09%；②造林當(dāng)年 > 20 ~ 50 cm次層土土壤鹽含量存在4月、11月2個峰值和7月、8月2個谷值；次年 > 20 ~ 50 cm次層土土壤含鹽量月變化則除6月出現(xiàn)1個明顯的谷值外，其余觀測月份土壤鹽含量動態(tài)變化呈比較平緩線性下降趨勢；經(jīng)歷2 a，> 20 ~ 50 cm剖面土壤鹽含量降低13.04% ~ 15.83%；③二年的測定結(jié)果同時表明，表層土pH值在8.3 ~ 8.5，次層土pH值在8.4 ~ 8.6。

防護(hù)林；營林模式；泥質(zhì)海岸；鹽含量

泥質(zhì)海岸是浙江海岸帶最主要立地類型，該立地區(qū)域存在風(fēng)大、土壤鹽漬化程度高、干旱瘠薄等問題，導(dǎo)致植樹造林困難、樹種單一、結(jié)構(gòu)簡單[1~4]。浙江省歷來重視防護(hù)林建設(shè)，特別是近年來，通過各類科技項目對共性關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，在抗性植物材料選擇、營林技術(shù)、結(jié)構(gòu)配置和生態(tài)穩(wěn)定等方面取得了一系列卓有成效的科研成果，這些科研成果與沿海防護(hù)林工程建設(shè)相結(jié)合，為正在建設(shè)中的浙江千里海疆綠色屏障建設(shè)提供了基礎(chǔ)科技支撐。本文選擇泥質(zhì)海岸典型立地研究造林地初期通過套種、覆蓋等營林措施對泥質(zhì)海岸土壤鹽分及其pH的影響規(guī)律，為該類型地段土壤盡快脫鹽、減少返鹽和改良土壤及提高造林成活率和實現(xiàn)林分穩(wěn)定生長提供基礎(chǔ)科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于浙江省溫嶺市七塘原圍墾海涂地，該基點因地處沿海一線，海堤內(nèi)側(cè)面積有3 333余hm2，每遇臺風(fēng)易出現(xiàn)海水倒灌浸漬，原植被以野生蘆葦為主，部分區(qū)塊種植西蘭花（Brassica oleacea）、蠶豆（Vicia sativa）等作物。地下水位50 ~ 100 cm。試驗林于2006年完成冬季整地，2007年春造林，造林當(dāng)年在林地套種蠶豆，密度20 cm×20 cm，7-8月蠶豆收獲后砍倒豆稈覆蓋于林地表面，生物量約12.6 kg/m2，2007年和2008年連續(xù)種植2 a。

選擇2個試驗觀測點，一為距離海堤內(nèi)側(cè)15 m以內(nèi)的造林技術(shù)試驗區(qū)（A區(qū)），面積約1 hm2，地下水位50 ~ 70 cm，分別種植木麻黃（Casuarina equisetifolia）、鄧恩桉（Eucalyptus dunnii）、弗櫟（Quercus virginiana）、中山杉（Taxodium Zhongshansha）、女貞（Ligustrum lucidum）等，種植密度（1.5 ~ 2.0）m×（2.0 ~ 3.0）m；另一試驗觀測點距離海堤30 ~ 500 m范圍內(nèi)（B區(qū)），面積約15 hm2，地下水位70 ~ 100 cm，為基干林帶主帶，種植樹種同A區(qū)，種植密度（1.5 ~ 2.0）m×（2.0 ~ 3.0）m。在相應(yīng)的A、B試驗區(qū)內(nèi)設(shè)置10 m×6 m裸露地作為對照（ck-A，ck-B）。

1.2 取樣方法

于2007年和2008年，分別隨機選擇試驗觀測點A、B區(qū)內(nèi)的木麻黃林地為取樣點，同時以裸露地為對照，于每月27日取樣，取樣剖面采集深度為0 ~ 50 cm，分2層：0 ~ 20 cm、> 20 ~ 50 cm，采用固定同向順序取樣，2個重復(fù)，所采土樣風(fēng)干磨細(xì)，過1 mm篩備用。

1.3 分析方法

土壤pH值和全鹽量用DDS-11A型電導(dǎo)率儀測定[5]，土水比為1：5，其中全鹽量換算為25℃時的電導(dǎo)率，按標(biāo)準(zhǔn)曲線換算為土壤全鹽量。

2 結(jié)果與分析

2.1 造林當(dāng)年鹽分月變化

2.1.1 表層土 對2007年造林當(dāng)年0 ~ 20 cm表層土土壤含鹽量月變化測定結(jié)果表明（圖1），從總體來看，A區(qū)觀測點土壤鹽分較B區(qū)高28.99%；A、B區(qū)及其對照鹽含量年動態(tài)變化總體表現(xiàn)一致，呈類似“W”形，存在4月、7月、11月3個峰值，6月、10月2個谷值，且7月為最高值，6月為最低值；從2個觀測區(qū)域來看，A區(qū)造林及其套種營林模式處理除前3個月土壤鹽分與對照值相接近外，后5個月則均低于相應(yīng)的對照，4-11月土壤月平均鹽分含量0.221%，相應(yīng)對照則為0.249%，相當(dāng)于年鹽含量降低11.24%。與A區(qū)相一致，B區(qū)造林及其套種營林模式處理前3個月土壤鹽分也與對照值相接近，后5個月也均低于相應(yīng)的對照，4-11月土壤月平均鹽分含量0.155%，相應(yīng)對照則為0.174%，相當(dāng)于年鹽含量降低10.92%。

圖1 2007年0 ~ 20 cm土層含鹽量月變化Figure 1 The month variation of soil salt content in 0-20 cm layer in 2007

圖2 2007年 > 20 ~ 50 cm土層含鹽量月變化Figure 2 The month variation of soil salt content in >20-50 cm layer in 2007

2.1.2 次層土 對2007年造林當(dāng)年 > 20 ~ 50 cm次層土土壤含鹽量月變化測定結(jié)果表明（圖2），從總體來看，A區(qū)觀測點土壤鹽分較B區(qū)高15.00%，次層土壤鹽分含量也高于表層土；A、B區(qū)及其對照鹽含量動態(tài)變化總體表現(xiàn)一致，呈類似“U”形，存在4月、11月2個峰值和7月、8月2個谷值，且相對來說，A區(qū)土壤鹽含量動態(tài)變化幅度大，B區(qū)土壤鹽含量動態(tài)變化比較平緩。從2個觀測區(qū)域來看，A區(qū)造林及其套種營林模式處理前五個月土壤鹽分與對照值相接近，后3個月則均低于對照，4-11月土壤月平均鹽分含量0.253%，相應(yīng)對照則為0.276%，相當(dāng)于年鹽含量降低8.33%；B區(qū)造林及其套種營林模式處理前4個月土壤鹽分與對照值相接近，后4個月均低于相應(yīng)的對照，4-11月土壤月平均鹽分含量0.220%，相應(yīng)對照則為0.240%，相當(dāng)于年鹽含量降低8.33%，鹽分降低程度稍低于表層土。

2.2 造林后次年鹽分月變化

2.2.1 表層土 2008年對0 ~ 20 cm表層土土壤含鹽量月變化測定結(jié)果表明（圖3），A區(qū)觀測點土壤鹽分較B區(qū)高14.88%；A、B區(qū)及其對照鹽含量月動態(tài)變化總體表現(xiàn)一致，呈類似“W”形，存在4月、7月或8月、11月3個峰值和6月、10月2個谷值，且7月或8月為最高值，6月為最低值，但與造林當(dāng)年表層土鹽含量動態(tài)變化比較表現(xiàn)為更平緩；從2個觀測區(qū)域來看，A區(qū)造林及其套種營林模式處理除前3個月土壤鹽分與對照值相接近外，后5個月則均低于相應(yīng)的對照，4-11月土壤月平均鹽分含量0.193%，相應(yīng)對照則為0.228%，相當(dāng)于年鹽含量降低15.35%。與A區(qū)相一致，B區(qū)造林及其套種營林模式處理前3個月土壤鹽分也與對照值相接近，后5個月則均低于相應(yīng)的對照，4-11月土壤月平均鹽分含量0.146%，相應(yīng)對照則為0.166%，相當(dāng)于年鹽含量降低12.05%。

2.2.2 次層土 2008年對 > 20 ~ 50 cm次層土土壤含鹽量月變化測定結(jié)果表明（圖4），從總體來看，A區(qū)觀測點土壤鹽分較B區(qū)高19.62%，次層土壤鹽分含量也高于表層土；A、B區(qū)及其對照鹽含量動態(tài)變化總體表現(xiàn)一致，除6月出現(xiàn)1個明顯的谷值外，其余觀測月份土壤鹽含量動態(tài)變化呈比較平緩線性下降趨勢。從2個觀測區(qū)域來看，所測定8個月中，A區(qū)、B區(qū)造林及其套種營林模式處理的土壤鹽含量與對照差值保持在一個相對恒定的區(qū)間，其中，A區(qū)土壤月平均鹽分含量0.213%，相應(yīng)對照則為0.265%，相當(dāng)于年鹽含量降低19.62%；B區(qū)4-11月土壤月平均鹽分含量0.189%，相應(yīng)對照則為0.225%，相當(dāng)于年鹽含量降低16.00%。

圖3 2008年0 ~ 20 cm土層含鹽量月變化Figure 3 The month variation of soil salt content in 0-20 cm layer in 2008

圖4 2008年> 20 ~ 50 cm土層含鹽量月變化Figure 4 The month variation of soil salt content in > 20-50 cm layer in 2008

2.3 2年降鹽效果比較

2.3.1 表層土 表1為2007-2008年4-11月0 ~ 20 cm剖面土壤平均鹽含量變化情況，從A區(qū)對照的裸露地土壤來看，其降鹽主要方式為淋溶為主，平均鹽含量由0.249%降至0.228%，二年降低8.43%；而造林和套種覆蓋模式處理2 a后，其平均鹽含量為0.193%，如果以2007年對照平均鹽含量為參照，則二年降低22.49%，降鹽效果明顯。從B區(qū)對照的裸露地土壤來看，平均含鹽量由0.174%降到0.166%，降低4.60%，以2007年對照平均鹽含量為參照，則二年降低16.09%，稍低于A區(qū)。表明，在同樣條件下，高鹽含量土壤降鹽或脫鹽速度要高于鹽含量較低的土壤。

表1 2007—2008年0 ～ 20 cm土壤年鹽含量變化Table 1 Annual variation of soil salt content in 0-20 cm layer from 2007 to 2008 %

2.3.2 次層土 2007-2008年4-11月 > 20 ~ 50 cm剖面土壤平均鹽含量變化情況測定結(jié)果表明（表2），對于對照裸露地土壤，A區(qū)由2007年的0.276%降至0.268%，降低2.90%；而B區(qū)由2007年的0.240%降至0.223%，鹽含量降低6.08%，其降低幅度顯著低于相應(yīng)的表層土。造林和套種覆蓋模式處理2 a后，A區(qū)土壤平均鹽含量降低至0.240%，如果以2007年對照平均鹽含量0.276%為參照，則次層土二年鹽含量降低13.04%；而B區(qū)土壤平均鹽含量降低至0.202%，以2007年對照平均鹽含量0.240%為參照，則鹽含量降低15.83%。次層土降鹽速度稍低于相應(yīng)的表層土，但其降鹽效果仍較明顯。

表2 2007—2008年 ＞ 20 ～ 50 cm土壤年鹽含量變化Table 2 Annual variation of soil salt content in 20-50 cm layer from 2007 to 2008 %

2.4 pH值變化

對2007年、2008年4-11月A、B區(qū)及其對照土樣的pH值測定結(jié)果表明，土壤含鹽量的變化對pH值影響不明顯，表層土pH值在8.3 ~ 8.5，且二年內(nèi)同一土樣pH值變化在±0.1差值之內(nèi)；而次層土pH值較表層土稍高，在8.4 ~ 8.6，二年內(nèi)同一土樣pH值變化也在±0.1差值之內(nèi)。

3 結(jié)論與討論

近年來，國內(nèi)關(guān)于鹽堿地造林及其配套技術(shù)對土壤脫鹽的調(diào)查和試驗研究報道較多[6~9]，其中，邵春水等[6]通過對濱州中海沿海路內(nèi)坡32個土樣pH值和含鹽量的調(diào)查測定，發(fā)現(xiàn)它們?nèi)渴菈A性土或強堿性土，且其數(shù)值變異系數(shù)很小，而土壤的含鹽量差別卻非常大。梁珍海、胡海波等[7~9]研究了蘇北沿海防護(hù)林主要樹種刺槐、水杉不同齡級林分對林下土壤鹽分的影響及影響機制結(jié)果表明，海防林能通過抑制土壤蒸發(fā)、促進(jìn)土壤滲透及林分自身的物質(zhì)循環(huán)等途徑，減少土壤庫中的鹽分輸入，增加土壤庫中的鹽分輸出，從而有效地降低土壤含鹽量。尤文瑞等[10]對沿海鹽漬土鹽水動態(tài)的長期觀察研究結(jié)果表明，沿海造林能加速土壤脫鹽過程，并對穩(wěn)定脫鹽效果、防止土壤返鹽有重要作用，造林年限越長，林分郁閉度越高，根系活動越深，這一作用越明顯。此外，張岡等[11]的研究結(jié)果顯示，隨著苜蓿在鹽堿地上的生長，鹽堿地土壤的鹽度呈降低趨勢。趙蕓晨等[12]對幾種牧草對鹽漬土改良效果的研究結(jié)果表明，覆蓋在鹽堿地上的植被可以有效降低土壤水分的蒸散，從而抑制土壤的返鹽，改善土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)，有利于植被在鹽堿地上的生長，其中以堿茅對鹽堿土的改良效果最好。

本文研究了泥質(zhì)海岸造林地初期二年通過套種、覆蓋等營林措施對泥質(zhì)海岸土壤鹽分及其pH年動態(tài)變化情況，得到如下主要結(jié)論。

3.1 表層土鹽含量變化

對2007年造林當(dāng)年和次年的0 ~ 20 cm表層土土壤含鹽量月動態(tài)變化總體表現(xiàn)一致，呈類似“W”形，存在4月、7月、11月3個峰值，6月、10月2個谷值，且7月為最高值，6月為最低值，其中，泥質(zhì)海岸當(dāng)年造林及其套種營林模式處理年平均鹽含量降低10.92% ~ 11.24%；而次年表層土鹽含量動態(tài)變化與造林當(dāng)年相比較表現(xiàn)為更平緩，年鹽含量降低12.05% ~ 15.35%。二年中，0 ~ 20 cm剖面土壤鹽含量降低幅度達(dá)16.09% ~22.49%，降鹽效果明顯。

3.2 次層土鹽含量變化

造林當(dāng)年處理，> 20 ~ 50 cm次層土土壤鹽含量月平均動態(tài)變化總體表現(xiàn)一致，呈類似“U”形，存在4月、11月2個峰值和7月、8月2個谷值；而次年 > 20 ~ 50 cm次層土土壤含鹽量月變化則除6月出現(xiàn)一個明顯的谷值外，其余觀測月份土壤鹽含量動態(tài)變化呈比較平緩線性下降趨勢。造林當(dāng)年年鹽含量降低8.33%，次年年鹽含量降低為19.62% ~ 16.00%。經(jīng)歷2 a，> 20 ~ 50 cm剖面土壤鹽含量降低13.04% ~ 15.83%。次層土降鹽速度稍低于相應(yīng)的表層土，但其降鹽效果仍較明顯。上述結(jié)果與梁海珍、尤文瑞等[7~9]研究結(jié)論一致。

3.3 pH值變化

二年的測定結(jié)果同時表明，土壤含鹽量的變化對pH值影響不明顯，表層土pH值為8.3 ~ 8.5，次層土pH值為8.4 ~ 8.6，二年內(nèi)相同林地同層土樣pH值變化也在±0.1差值之內(nèi)。這一結(jié)果與邵春水等[6,9]調(diào)查研究結(jié)論相一致。

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Effect of Silvicultural Patterns on Dynamic Change of Saline Alkaline Content in Muddy Coastal Forest of the Southern Zhejiang

ZHU Hang-rui1，LIN Xue-chao2，F(xiàn)ANG Jian-hua3，WANG Wen-guang4，Duan Ju-jia2，CHEN Shun-wei1，CHEN Bai-rong5，WANG You-Shu3
（1. Key Laboratory of Forest Res ources Utilization of Zhejiang, Zhejiang Forestry Ac ademy, Hangzhou 310023, China; 2. Wenling Agroforestry Bureau of Zhejiang, Wenling 317500, China; 3. Qiandaohu Forest Farmr of Chun’an, Chun’an 311700, China；4. Rui’an Agroforestry Burea u of Zhejiang, Rui’an 325200, China; 5. Lin’an Tianmushan Forest Farm of Zhejiang, Lin’an 311311, China）

Experiments were conducted on annual dynamic change of salt content and pH in muddy coast forest soil of the southern Zhejiang province by intercropping and covering in the first tow years after. The result showed that soil salt content in 0-20 cm layer in April, July and November of the two years was significant higher, that in June and October was significant lower, topped in July and lowest in June. Two years experiment indicated that the salt content in 0-20cm layer decreases by 22.49%- 16.09%. In the first year of test, the variation of soil salt content in 20-50cm layer reached the maximum in April and November and the minimum in July and August, while in the second year of experiment, the salt content in 20-50cm layer was linear decrease, but there was a peak value in June. In two years, the salt content in 20-50 cm layer decreased by 13.04%-15.83%. Two years experiment resulted that changes of soil salt content had no evident effect on pH.

shelterbelt; silvicultural pattern; muddy coast; salt content of soil

S718.51

A

1001-3776（2012）02-0060-05

2011-11-11；

2012-02-20

浙江省林業(yè)廳重點科研項目“沿海防護(hù)林樹種優(yōu)化配置技術(shù)研究”（05A01）

朱杭瑞（1959-），女，山東費城人，工程師，從事樹木生理生化研究。