大面積桉樹引種區土壤水分及水源涵養性能分析

鄭鵬

摘要：指出了面對全球的森林資源匱乏的現狀，各國都在致力于發展人工林來緩解這一矛盾，我國的森林資源不充足，對于木材和木質的需求量較大，針對這一問題采取的對策是發展工業人工林的種植是措施之一。將桉樹工業人工林的觀測判斷與定量化、模型化相結合，研究了桉樹工業人工林的生長結構和規律，提出了合理的經營模式，以構建桉樹工業人工林的持續發展。

關鍵詞：桉樹； 人工林； 土壤含水量；水源涵養

中圖分類號：S792.39

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2017）10013102

1 引言

森林的水源涵養功能是森林生態的主要功能之一，不同于林地的類型組成類型，森林水源涵養能力是存在一定的差異性的，森林土壤是森林才是是森林涵養水源的主體，林地的土壤就像是一座天然的水庫，通過降雨雨水沿著土壤下滲，形成了土壤蓄水和地下徑流，體現出涵養水源和地下徑流的基本功能。桉樹是我國南方重要的速生樹種，產生了巨大的經濟效益。桉樹的品種多，生長快，而且適宜性強，生長周期也比較短，是我國引用樹種較為成功的一類也是南方地區豐林的第一選擇。水是植物維持生命的最最基本的條件，也是土壤肥沃的因素之一，對土壤水分是有一定要求的，要對桉樹生長的水分土壤環境進一步進行研究，通過用不同土壤條件的水分進行盆栽實驗，會得出不同的結論因此對于土壤的含水量、持續性和蓄水能力進行分析，對比它們在涵養水源方面的差異[1]。

2 桉樹的特性

桉樹是一種常綠的植物大部分以高大的喬木為主，桉樹的葉子是單葉結構以革質為主，桉樹比一般植物生長快很多，能一年生長10 m，生長如此快的桉樹從另一方面來看也就縮短了它的輪伐期，它的蟲害幾率也是非常小的，種植技術成熟經濟效益顯著。我國大面積種植桉樹的歷史時期很短，所以病蟲災害發生的概率很低，桉樹的適應環境能力非常強，在我國的林業產業中降低了林業稅收，病蟲害較少，對桉樹的危害很低，因此對于種植桉樹來說產生的利潤及其豐厚，回報率很高，桉樹還能提高農民的收入，幫助致富，大量種植桉樹可以提高農民的就業機會，種植，營林和采伐都需要大量的人力。桉樹的種植對于家具制造業和房屋制造業等行業有非常大的效益，有效地改善了供需矛盾，增加了木材市場的需求量[2]。發展生態林會控制對木材的采伐，經濟建設對對木材的需求量在不斷加大，而桉樹具有明顯的增長快砍伐周期短的特點，滿足了市場的需求，在市場的作用下，經濟發展有很大的優勢。桉樹種植時在整地并實施基肥后，要選擇合適的種植時間。春季溫度適宜，雨水充沛，桉樹樹苗成活率較高，是較為理想的造林時間。在種植時，首先，要選擇健壯的幼苗，并進行防病、防蟲處理，保持幼苗濕潤，在種植時做到脫袋、深栽、壓實。其后，應根據桉樹樹苗的成活率進行補栽。桉樹樹姿優美，四季常青，生長異常迅速，抗旱能力強，宜作行道樹、防風固沙林和園林綠化樹種。桉樹適合溫暖氣候的生長環境，但不耐濕熱，氣候過熱生長不良，耐寒性也不是很強，僅能耐短暫時間的在低溫下，如果時間過長就會產生不同程度的凍害，輕者小枝枯死，重者會全株枯死。桉樹性喜光，稍有遮蔭即可影響生長速度，也適應在肥沃濕潤的酸性土壤上生長。

3 桉樹種植的土壤水分要求

桉樹在種植過程中會消耗大量的土壤營養成分，由于生長速度比較快，桉樹在栽植后的較短時間內就能夠產生大量的生物能量。所以在栽植短期內桉樹對于土壤中營養成分的消耗較大，在實際工作過程中如果不能及時補充土壤氧分，會引發土壤滋養能力的持續性降低。而相比其他生產效率相近的植物種類，桉樹對于土地養分的消耗量較大，而桉樹對土壤利用的效率較高。這種高效利用土地養分的原因，首先是由于桉樹的菌根系統較為完善，對于土地養分尤其是磷的吸收功能較強；其次桉樹還能夠在落葉之前完成養分的轉移，避免養分的過度損失；同時桉樹生長時，樹皮積累養分的能力較強，在中心部分材料生成過程中，提高邊側材料的養分利用[3]。

與其他的速生樹種類似，桉樹種植能夠快速消耗土壤中的水分，同時還可以有效調節蓄養土地的水分。由于桉樹具有快速生長的特點，在一定時間內能夠從一定面積土壤內消耗分水較多。而將土壤中水分利用效率作為目標，桉樹樹種的類型為節水類型。在國外的研究中，桉樹與其他種類林地的土壤水分利用效率進行分析，發現桉樹對于土壤水分的利用能力較強。桉樹中1 kg干物質生產過程需要的水分為785 L，這與桉樹獨特的蠟質樹葉、而葉肉中柵欄組織的纖維管束結構較為豐富、葉面能夠下垂避免光的直射相關[4]。

4 實驗研究

研究地選擇廣西的亞熱帶山區進行實驗，于2008～2009年種植了大量的桉樹，將引入種植的桉樹人工林取代了原本的次生常綠闊葉林、灌木林以及思茅松林與荒草林，從很大程度上改變了當地的景觀。實驗地年平均氣溫為19.8℃，平均降雨量為1679.85 mm，氣候為亞熱帶山地季風氣候，水系豐沛，土壤類型主要為紅壤與赤紅壤。實驗地的立體氣候特征較為明顯，植被種類豐富多樣，水平地帶的植物大多為季風常綠闊葉林，垂直地帶的植物屬性差異較為明顯，主要包括熱帶季雨林、熱帶季風常綠闊葉林、暖熱性針葉林、半濕潤常綠闊葉林、中山濕性常綠闊葉林。土壤含水量的測定方法選擇烘干法，對不同地點的土壤物理性質進行分析。土壤水源涵養性能指標包括持水性能、蓄水性能、有效蓄含量。

土壤持水性能是分析土壤涵養水源與完成水循環的關鍵性能指標，在土壤深度保持不變的條件下，土壤持水能力與土壤毛管的持水量有直接的關系，可以有效表現土壤對于水分的保持以及供應性能[5]。研究結果發現，桉樹樹林的引入種植能夠導致土壤的持水性能降低，對于水分的保持能力相比次生常綠闊葉林較低，而與思茅松林相近。這一結果與土壤的物理性能存在明顯的關系，土壤物理性質與水分保持以及滲透有直接聯系。桉樹林與思茅松林的地上部分生物量相對較少，根系相對較淺，在水分的截留方面沒有明顯的優勢。而在林下容易受到明顯的干擾，枯枝以及落葉的數量較少，土壤對于水分的持有與保存能力較差。

土壤的蓄水性能是分析林地對水源涵養能力的關鍵性能指標，森林土壤的蓄水性能主要影響因素是土壤的非毛管孔隙[6]。在持水量飽和的條件下，非毛管孔隙中水分的自重是影響土壤蓄養水分的主要因素。土壤非毛管蓄水量指標與土壤水分調節蓄養能力有直接關系。研究結果發現，次生常綠闊葉林的土壤毛管蓄水量最高，其次為桉樹林與思茅松林。而在桉樹林的林下土壤毛管蓄水量比其他兩種樹林較低，對水分保持的能力較低。而非毛管蓄水量的分析中，桉樹取代其他樹種后，非毛管蓄水量指標明顯提高。證明桉樹能夠有效提高非毛管蓄水能力，可以結果可能與桉樹林地每年均進行除草施肥相關，除草后在林下土壤中埋入，可以有效改變土壤深層的性能呢，增強中下層土壤的非毛管蓄水能力。

土壤有效蓄涵量的變化能夠分析土壤對于水分的保養能力。土壤對于水分的蓄養能力與水層厚度有明顯的關系[7]。在土壤濕度較高的情況下，土壤蓄水性能會降低。在降水量不高的情況下，也可能出現地表徑流，所以總蓄水量與水層厚度差是土壤對降水量蓄涵能力的衡量指標。研究結果中，土壤有效蓄涵量與降水量蓄涵能力保持一致，桉樹林地的有效蓄涵性能最差，而這一指標變化與引入之前的林地類型有明顯的關系。次生常綠闊葉林能夠明顯減少地面上的徑流，減少土壤的侵蝕，吸取水分的能力較強，所以土壤表面的水分蒸發較少。林下的土壤中有機物質較為豐富，同時落葉枯枝的存留也能夠保持水分，穩定土壤孔隙結構。而桉樹林的地面覆蓋物質較少，土壤的孔隙結構較少，對于水分蓄養的能力較低。

5 結語

我國城市化進程的腳步加快，使林業發展在國民心中的地位有很大的提高，在發展桉樹造林的時候，要科學、合理地制訂發展規劃，堅持可持續的發展觀，提高公民的積極認識，從根本上為國家提高效益。桉樹種植時在整地并實施基肥后，要選擇合適的種植時間。研究中通過尾葉桉樹林、次生常綠闊葉林、思茅松林3種林地的土壤蓄水能力與水源涵養功能進行研究，結果發現桉樹林的土壤保水持水能力較差，土壤毛管蓄水量差，而非毛管蓄水量較高。

參考文獻：

[1]

趙筱青，和春蘭，易 琦，等.大面積桉樹引種區土壤水分及水源涵養性能研究[J].水土保持學報，2012，26（3）：205～210.

[2]陳書林.基于TVDI模型的森林生態系統水源涵養服務功能研究[J].生態經濟，2016，32（12）：182～186.

[3]張 斌.海南西部桉樹漿紙林土壤水分變化及其生態效應研究[D].?？冢汉Ｄ蠋煼洞髮W，2012.

[4]廖觀榮，鐘繼洪，郭慶榮，等.土壤水分對幼齡桉樹蒸騰和生長的影響[J].土壤與環境，2001，10（4）：285～288.

[5]楊瑞德.桉樹人工混交復層林生長及生態效應研究[J].福建林業科技，2007，34（3）：36～39，64.

[6]黃 蓉，王 輝，王 蕙，等.華家嶺低效防護林帶改造對林地土壤蓄水性能的影響[J].水土保持研究，2014，21（2）：53～57.

[7]丁文斌，蔣 平，史東梅，等.紫色土坡耕地耕層蓄水保土及耕性特征研究[J].水土保持學報，2016，30（6）：24～29，37.