杉木速生豐產(chǎn)林分土壤現(xiàn)狀及營林建議

羅東升 周通 李富洲 孫瑋 陳美麗 董利軍 謝軍 吳唐波

摘 要 對廣西柳州市北面的融水縣、融安縣、三江縣4處杉木幼、中齡林分土壤調(diào)查和養(yǎng)分檢測，基本現(xiàn)狀是林地A0層缺失，A1較稀薄或沒有、土壤pH 4.09～4.35，呈強酸性，林地土壤容重、松緊度適于杉木生長，有機質(zhì)含量高，氮供應(yīng)較充足，其他測定的養(yǎng)分狀況普遍低，給出了生產(chǎn)上的初步建議。

關(guān)鍵詞 杉木；土壤；調(diào)查；檢測

中圖分類號：S791.27 文獻標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.09.033

杉木[Cunninghamia lanceolata （Lamb.） Hook.]種植廣泛，栽培歷史悠久，為我國南方最重要的人工林和造林樹種[1]。廣西柳州市北面的融水縣、融安縣、三江縣是杉木重點分布區(qū)域，杉木生產(chǎn)在當(dāng)?shù)亓謽I(yè)中具有重要地位。長期以來，傳統(tǒng)的經(jīng)營方式只注重木材收獲而不注重林地的培肥養(yǎng)護，木材采伐從森林生態(tài)系統(tǒng)中帶走了大量養(yǎng)分，連作多代后，森林土壤肥力衰退，單位蓄積量大幅下降。為了解當(dāng)前杉木產(chǎn)區(qū)速生豐產(chǎn)林分土壤的肥力狀況，于2015年采用典型選點的方法，對廣西柳州市北面的融水縣、融安縣、三江縣4處營造杉木速生豐產(chǎn)林的林分進行了土壤調(diào)查采樣，并采集土壤樣品進行檢測，現(xiàn)將調(diào)查檢測結(jié)果總結(jié)如下，供生產(chǎn)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點自然條件及林木生長情況

調(diào)查地點地處杉木中帶中區(qū)[2]，廣西的杉木中心產(chǎn)

區(qū)[2]，屬于云貴高原與兩廣丘陵的過渡地帶，為低山丘陵地貌，受中亞熱帶季風(fēng)氣候的影響，山區(qū)氣候特征比較明顯，氣候溫暖濕潤，年均溫18～20 ℃，年降雨量1 500～

1 700 mm，降水量大于蒸發(fā)量，各調(diào)查林分土壤母巖為頁巖，自然土壤均為紅壤。采樣地點分別位于廣西融水縣柳州市林業(yè)科學(xué)研究所、融水苗族自治縣國營貝江河林場、國營融安縣西山林場和三江侗族自治縣國營牛浪坡林場。

1.1.1 柳州市林業(yè)科學(xué)研究所調(diào)查點（以下簡稱貝江口）

位于融水縣貝江口柳州市林業(yè)科學(xué)研究所林區(qū)2林班2小班，海拔130～200 m，坡度在20°～45°。2010年造林，為第2代6年杉純林，于調(diào)查點內(nèi)設(shè)置9個標(biāo)準(zhǔn)地，每株掛牌進行每木調(diào)查，按研究年限要求，每年冬測定生長量（以下調(diào)查點調(diào)查方法相同），調(diào)查得到平均樹高7.59 m，平均胸徑9.83 cm。

1.1.2 融水縣貝江河林場調(diào)查點（以下簡稱東華分場）

融水縣貝江河林場東華分場4林班5小班，海拔180～220 m，坡度在20°～35°。2014年造林，為第3代1年杉純林，平均樹高0.95 m，平均地徑1.57 cm。

1.1.3 融安縣西山林場調(diào)查點（以下簡稱西山林場）

位于融安縣西山林場西山林站5林班31小班，海拔310～380 m，坡度在20°～35°，2014年造林，為第3代1年杉純林，平均樹高1.22 m，平均地徑2.44cm。

1.1.4 三江縣牛浪坡林場河口分場調(diào)查點（以下簡稱河口分場）

位于三江縣牛浪坡林場河口分場2林班112小班，180～230 m，坡度在8°～33°，2013年造林，為第3代2年杉純林，平均樹高2.35 m，平均胸徑2.11 cm。

1.2 調(diào)查研究方法/林地土壤狀況

通過土壤剖面調(diào)查和多點采樣檢測，了解不同杉木林分土壤的理化性狀及營養(yǎng)狀況。土壤調(diào)查參照LY/T1210-1999《森林土壤樣品的采集與制備》、農(nóng)業(yè)部《測土配方施肥技術(shù)規(guī)范》（2011年修訂版）及《林業(yè)土壤調(diào)查》的相關(guān)技術(shù)要求實施。土壤樣品養(yǎng)分檢測委托廣西華林檢測技術(shù)咨詢有限公司（HTTC）進行檢測，測定方法按LY/T-1999相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行測定。杉木非喜鈣植

物[2]，生產(chǎn)上常施鈣鎂磷肥，施鎂同時也補充了鈣，本次試驗不進行Ca2+的測定。土壤緊實度野外評價依據(jù)林業(yè)土壤調(diào)查確定的標(biāo)準(zhǔn)[3]。土壤容重和土壤含水量采用環(huán)刀法。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

土壤pH、有機質(zhì)含量、速效氮（N）、速效磷（P2O5）、速效鉀（K2O），代換性鎂評價參考數(shù)據(jù)依據(jù)楊承棟，杉木人工林土壤質(zhì)量指標(biāo)體系[2]。水溶態(tài)硼、代換態(tài)錳、有效態(tài)鋅、有效態(tài)銅評價參考值數(shù)依據(jù)劉錚等[4]。全氮含量評價依據(jù)全國第二次土壤普查土壤肥力分級標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤物理性狀

土壤緊實度各調(diào)查點不盡相同，除融水縣貝江河林場調(diào)查點較緊實外，其他各調(diào)查點相對較疏松（表1）。土壤容重在1.19～1.09 g·cm-3，適于杉木生長。土壤含水量在28.6%～34.3%，含水量較佳。

2.2 土壤剖面層次結(jié)構(gòu)

1）各調(diào)查點土壤層次結(jié)構(gòu)明顯但不完整，枯枝落葉層（即覆蓋層A0）缺失，腐殖質(zhì)層（A1）較稀薄或沒有，灰化層（A2）直接裸露地表。特別是杉木連茬跡地造林的1～2年杉幼林，由于近期經(jīng)歷了煉山、人為耕作及地表裸露雨水沖蝕，表現(xiàn)更明顯。

2）不同調(diào)查點杉木林地土層厚度有較大差異，從33～100 cm。相同采樣林地不同地段土層厚度、土壤剖面層次的厚度變化很大，表2。

2.3 土壤pH及營養(yǎng)狀況

1）各處調(diào)查林地土壤pH 4.09～4.35，呈強酸性（表1）。

2）有機質(zhì)含量為高，說明土壤供肥和保肥能力強。全氮含量除貝江河林場東華分場為高外，其他為中等水平，速效氮含量柳州市林科所為低，其他為中等，說明土壤供氮能力較強，但經(jīng)6年的生長后，速效氮的供應(yīng)出現(xiàn)了不足。

3）速效磷、速效鉀、代換性鎂含量各調(diào)查點為低，磷、鉀為植物必須的大量元素，鎂為植物必須的中量元素。

4）水溶態(tài)硼西山林場為中等，其他為低。代換性錳從西山林場的很高到貝江口的低，表現(xiàn)不一。易還原態(tài)錳則表現(xiàn)為低到很低，供應(yīng)能力不足。有效態(tài)鋅西山林場表現(xiàn)為低，其他為中等。有效態(tài)銅各試驗點均為低。

總的來看，除有機質(zhì)含量為高和氮供應(yīng)充足外，鋅為中等，其他營養(yǎng)成分明顯不足，土壤肥力顯得較低（表3）。

2.4 林木生長量與速生豐產(chǎn)林指標(biāo)比較

由于速生豐產(chǎn)林標(biāo)準(zhǔn)給出的生長指標(biāo)為低限生長量指標(biāo)，各調(diào)查點生長數(shù)值都遠大于指標(biāo)值。從林木長勢看，枝葉茂盛、樹勢健壯、表現(xiàn)很好。楊承棟[5]認為，森林土壤有機質(zhì)是森林土壤肥力的核心，針葉樹種純林經(jīng)營，土壤有機質(zhì)的量和質(zhì)發(fā)生明顯下降，導(dǎo)致土壤性質(zhì)惡化，土壤鹽基及有效養(yǎng)分流失、有效磷被固定等，導(dǎo)致林木生長量下降；針葉樹種（或闊葉樹種）純林重茬經(jīng)營，土壤有機質(zhì)的質(zhì)發(fā)生明顯下降，土壤性質(zhì)惡化，林木生長量下降。在杉木采伐跡地上營造二代至多代杉木純林，杉木生長量下降。本次研究的樣地由于處于三代幼林或二代林分，林地有機質(zhì)含量還保持在高水平狀態(tài)，加上個體營養(yǎng)吸收空間較寬，生長還是正常的。杉木一般第3年進入速生期，養(yǎng)分消耗大大增加。從二代林齡6年林地的養(yǎng)分含量看，速效氮已供應(yīng)不足了。雖然林木的根系發(fā)達，吸收范圍廣，但多代連茬后，林地養(yǎng)分下降很快。[6][7]

3 營林建議

1）杉木純林經(jīng)營的主要經(jīng)濟效益就是收獲木材，林木生長量不以生長最低限指標(biāo)為目標(biāo)，由于現(xiàn)在的林地多為杉木等人工林采伐跡地更新，每次收獲木材，都是養(yǎng)分的不可逆損耗過程，田大倫研究認為[8]，如果采伐時僅僅利用去皮樹干部分，會同杉木人工林采伐后需要30年時間的自然養(yǎng)分積累來恢復(fù)養(yǎng)分損失。如果采用其他的木材利用方式，則需要50年以上。來補償采伐的損失因此，造林后在幼齡期應(yīng)注重林地的施肥，有針對性地補充大中量元素，以磷、鉀肥為主，配合施用氮肥，鎂肥，促進幼林的生長，提早郁閉。

2）測定的土壤微量元素含量為低，但林地樹木營養(yǎng)空間較大，微量元素需要的絕對數(shù)量很小，目前沒造成限制生長的程度。經(jīng)多代連茬，每次皆伐后取走大量養(yǎng)分，以營造速生豐產(chǎn)林為目標(biāo)，需提供充分的營養(yǎng)生長條件。在有條件時應(yīng)增施微量元素肥料。

3）由于本地杉木產(chǎn)區(qū)坡度大，雨量強度大，加上酸性巖石構(gòu)成的母巖形成鹽基不飽和的酸性土壤，腐殖質(zhì)的團粒結(jié)構(gòu)容易解體。建議在今后造林備耕時，應(yīng)改變傳統(tǒng)的全面煉山作業(yè)方式，將采伐后的枝葉采用帶狀歸堆的方式保留在林地種植行間，增強林地自身對水土的保持力，并通過采伐枝葉的自然枯腐，增加林地覆蓋層和腐殖質(zhì)層，養(yǎng)分物質(zhì)得到循環(huán)利用，達到林地土壤改善和持續(xù)經(jīng)營利用的目的。

4）不同林地情況復(fù)雜，應(yīng)針對各小面積林地進行調(diào)查分析，開展精準(zhǔn)施肥研究。本次調(diào)查布點較少，指導(dǎo)的生產(chǎn)區(qū)域有限。建議由科研力量雄厚的單位主持進行開展大范圍調(diào)查，研究整個區(qū)域的施肥評價與實施標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻：

[1] 鄭萬鈞.中國樹木志[M].北京：中國林業(yè)出版社，1983：308.

[2] 楊承棟.中國主要造林樹種土壤質(zhì)量演化與調(diào)控機理[M].北京：科學(xué)出版社，2009：276-280，18-22.

[3] 南京林業(yè)學(xué)校.土壤學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社，1985.

[4] 李慶逵.中國紅壤[M].北京：科學(xué)出版社，1983：172.

[5] 楊承棟.我國人工林土壤有機質(zhì)的量和質(zhì)下降是制約林木生長的關(guān)鍵因子[J].林業(yè)科學(xué)，2016，52（12）：1-12.

[6] 國家林業(yè)局.LY/T1384-2007 杉木速生豐產(chǎn)用材林[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[7] 廣西壯族自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.DB45/T470-2014杉木速生豐產(chǎn)林栽培技術(shù)規(guī)范[S].2014.

[8] 田大倫.杉木林生態(tài)系統(tǒng)功能過程[M].北京：科學(xué)出版社，2005：63-65.

（責(zé)任編輯：趙中正）