不同營(yíng)林措施對(duì)廣西紅壤區(qū)桉樹人工林地力維持的影響

徐鳳翠，鄧文相，農(nóng)建衛(wèi)

(廣西壯族自治區(qū)國(guó)有高峰林場(chǎng)，廣西 南寧 530001)

1 引言

人工林地力衰退是在人工林營(yíng)造和經(jīng)營(yíng)中由于樹種選擇與林分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，整地和林分經(jīng)營(yíng)過程中施肥、耕作不合理等原因?qū)е碌牧值赝寥郎鷳B(tài)環(huán)境退化、林地生產(chǎn)力下降的現(xiàn)象[1,2]。高強(qiáng)度營(yíng)林措施以及大量施用化肥導(dǎo)致土壤性質(zhì)退化、養(yǎng)分失衡是導(dǎo)致人工林地力衰退的重要原因之一[3]。長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐與研究表明，免煉山造林[4]、測(cè)土配方施肥[5]是目前最為行之有效的兼顧經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益的人工林經(jīng)營(yíng)措施。

廣西地處我國(guó)西南部，屬典型亞熱帶氣候、光照充足、降雨充沛，適宜速生樹種生長(zhǎng)，一直以來(lái)承擔(dān)國(guó)家木材戰(zhàn)略儲(chǔ)備與木材供應(yīng)的重要任務(wù)[6]。傳統(tǒng)的林地經(jīng)營(yíng)措施只注重提高林分生產(chǎn)力，林地經(jīng)營(yíng)者普遍以短周期速豐樹種純林造林如桉樹(Eucalyptus)，通過大量施用化肥，以及煉山、萌芽更新、多代連栽的低成本、高強(qiáng)度經(jīng)營(yíng)模式獲取較高的經(jīng)濟(jì)效益[7～9]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)：廣西桉樹人工林在第三代以前，林分生產(chǎn)力普遍處于較高水平，在進(jìn)入第四、五代時(shí)，林分生長(zhǎng)量明顯下降、并且出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的枯梢、爛根和整株死亡等現(xiàn)象[10]。由于桉樹人工林林分類型單一、經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度較大，長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)會(huì)出現(xiàn)林地病蟲害增加、林分生產(chǎn)力下降、土壤地力衰退等一系列經(jīng)濟(jì)、生態(tài)問題，嚴(yán)重制約了廣西人工林可持續(xù)發(fā)展。

本研究以廣西紅壤區(qū)桉樹人工林為研究對(duì)象，通過對(duì)比試驗(yàn)，研究不同營(yíng)林措施，即不同整地方式、不同施肥處理對(duì)人工林木生長(zhǎng)及林地土壤的影響，以期為人工林地力維持和速生豐產(chǎn)林的持續(xù)經(jīng)營(yíng)提供理論依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域位于廣西南寧市國(guó)有高峰林場(chǎng)銀嶺分場(chǎng)，林場(chǎng)屬典型南亞熱帶氣候，夏長(zhǎng)冬短，熱量豐富，四季分明，雨量充沛。年平均氣溫21 ℃左右，大于或等于10 ℃，活動(dòng)積溫7500 ℃左右，極端最高氣溫40 ℃，極端最低氣溫-2 ℃，年日照時(shí)數(shù)1450～1650 h，相對(duì)濕度80%以上。研究區(qū)海拔均低于300 m，土壤類型以第四紀(jì)紅土母質(zhì)發(fā)育而來(lái)的赤紅壤為主，質(zhì)地為中壤至輕粘，保水保肥尚好。

2.2 對(duì)比試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在場(chǎng)內(nèi)選擇地力衰退較為明顯的萌芽三代桉樹人工林作為對(duì)比試驗(yàn)樣地，造林樹種為DH-29無(wú)性系，林分生長(zhǎng)狀況較差，具體表現(xiàn)為黃化、植株矮小。在試驗(yàn)樣地內(nèi)分別設(shè)置不同整地方式、不同施肥處理各3個(gè)20 m×30 m標(biāo)準(zhǔn)地。不同整地方式：傳統(tǒng)煉山整地、免煉山+除草劑、免煉山+人工除草。不同施肥處理：傳統(tǒng)復(fù)合肥、測(cè)土配方復(fù)合肥、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥。于2019年3月進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)處理，試驗(yàn)周期為一年，次年3月進(jìn)行生長(zhǎng)量、土壤養(yǎng)分測(cè)定。

2.3 林分調(diào)查與土壤采集

林分生長(zhǎng)狀況調(diào)查采用標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查方法，在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)隨機(jī)選取30株進(jìn)行每木檢尺, 測(cè)定樹高、胸徑。土壤樣品采用多點(diǎn)采樣法取樣，每塊標(biāo)準(zhǔn)地以“S”形布設(shè)5個(gè)采樣點(diǎn), 以剖面法采集0～20 cm土壤，將5個(gè)點(diǎn)土壤充分混合后采用四分法收集500 g放入自封袋，帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干過篩，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)定土壤性質(zhì)。

2.4 數(shù)據(jù)處理與分析

單因素方差分析是檢驗(yàn)在單一因素影響下，一個(gè)或多個(gè)因變量各因素水平分組下總體均值之間的差異是否具有統(tǒng)計(jì)意義的一種常用統(tǒng)計(jì)方法。可以通過分析結(jié)果的F值或者P值來(lái)確定該因素是否影響因變量的顯著性。同時(shí)還可以進(jìn)一步對(duì)各因素水平分組下總體均值進(jìn)行兩兩比較，判斷它們兩兩之間是否存在顯著性[11]。所有的數(shù)據(jù)和圖表均采用Excel 2016、SPSS19.0完成。

3 結(jié)果分析

3.1 整地方式對(duì)林木生長(zhǎng)與土壤性質(zhì)的影響

整地方式與林木生長(zhǎng)和地力的關(guān)系密切，提高整地規(guī)格可改善林地土壤微環(huán)境，改變林木的根系分布狀態(tài)，減少雜草對(duì)林木的養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)林木生長(zhǎng)有一定的作用。不同整地方式下1a生桉樹人工林生長(zhǎng)狀況如表1所示。免煉山方式下桉樹人工林平均胸徑顯著高于煉山處理(P<0.05)，全墾+人工除草方式下桉樹人工林平均胸徑為4.37 m，略高于全墾+除草劑處理，但并未表現(xiàn)出顯著差異性(P>0.05)。全墾+除草劑的整地方式平均樹高為4.43 m，高于其余兩個(gè)處理，但并未表現(xiàn)出顯著差異性(P>0.05)。

表1 不同整地方式桉樹人工林木生長(zhǎng)情況

不同整地方式對(duì)土壤性質(zhì)影響如表2所示。與免煉山的兩種整地方式相比，煉山顯著增加了土壤容重，同時(shí)有機(jī)質(zhì)含量顯著低于其余兩種整地方式(P<0.05)。從土壤養(yǎng)分元素來(lái)看，不同整地方式對(duì)土壤全氮影響較小，并未表現(xiàn)出顯著差異性(P>0.05)，其中全墾+除草劑整地方式土壤全氮含量最高，為0.79 g/kg。土壤全磷含量最高為全墾+除草劑的整地方式，達(dá)到0.39 g/kg，顯著高于其他兩種整地方式(P<0.05)。煉山處理顯著增加了林地土壤全鉀含量，相比全墾+除草劑、全墾+人工除草兩種整地方式，分別增加了53.69%、32.87%。

表2 不同整地方式桉樹人工土壤性質(zhì)

3.2 施肥處理對(duì)林木生長(zhǎng)與土壤性質(zhì)的影響

合理和科學(xué)施肥是保障作物生長(zhǎng)發(fā)育和維持產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的主要手段之一，不同施肥處理桉樹人工林木生長(zhǎng)情況如表3所示。施用復(fù)合肥的桉樹人工林生長(zhǎng)狀況略微高于有機(jī)復(fù)混肥的林地，其中胸徑增加了1.84%，樹高增加0.89%，但是并未表現(xiàn)出顯著差異性(P>0.05)。說明適量減少化肥含量，增施有機(jī)肥并不會(huì)降低林分生長(zhǎng)量，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，增施有機(jī)肥對(duì)地力維持、林地可持續(xù)經(jīng)營(yíng)具有重要意義。施用測(cè)土配方復(fù)合肥的桉樹人工林生長(zhǎng)狀況顯著優(yōu)于其余兩種處理(P<0.05)，其中胸徑相比傳統(tǒng)復(fù)合肥增加了9.23%，樹高增加了11.08%，說明合理的配方施肥對(duì)林木生長(zhǎng)量提升具有較明顯的作用。

表3 不同施肥處理桉樹人工林木生長(zhǎng)情況

不同施肥處理對(duì)土壤性質(zhì)的影響如表4所示。相比施用傳統(tǒng)復(fù)合肥、測(cè)土配方復(fù)合肥，有機(jī)復(fù)混肥土壤容重為1.07 g/cm3，顯著降低6.95%、5.31%，同時(shí)，土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著提升(P<0.05)。測(cè)土配方復(fù)合肥對(duì)林地土壤養(yǎng)分提升最為顯著的是全氮含量，相比復(fù)合肥與有機(jī)復(fù)混肥，分別提升了34.93%、41.77%。不同施肥處理的土壤全磷、全鉀含量并未表現(xiàn)出顯著差異性(P>0.05)。

表4 不同施肥處理桉樹人工土壤性質(zhì)

4 結(jié)論

通過對(duì)比不同整地方式、不同施肥處理等營(yíng)林措施對(duì)桉樹人工林林分生長(zhǎng)量與土壤性質(zhì)的的影響，具體結(jié)論如下。

(1)整地方式與林木生長(zhǎng)和地力的關(guān)系密切，免煉山整地方式的桉樹生長(zhǎng)量顯著高于煉山處理，同時(shí)由于對(duì)土壤擾動(dòng)較少，有利于林地的高效、可持續(xù)經(jīng)營(yíng)；不同整地方式對(duì)土壤性質(zhì)呈現(xiàn)不同程度的影響，煉山時(shí)的高溫會(huì)將大量有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)形態(tài)，使得有機(jī)質(zhì)含量顯著下降，土壤容重顯著提升，但煉山的同時(shí)會(huì)釋放大量如鉀等養(yǎng)分元素，提升林地土壤養(yǎng)分含量。

(2)施用不同類型的肥料對(duì)桉樹人工林的生長(zhǎng)與地力有著極大的影響，以生長(zhǎng)量大小排序?yàn)闇y(cè)土配方復(fù)合肥>復(fù)合肥>有機(jī)復(fù)混肥，說明施用專用配方肥料更有利于減少化肥施用量，提高林分生產(chǎn)力；有機(jī)復(fù)混肥對(duì)林地的影響主要體現(xiàn)在土壤性質(zhì)方面，增施有機(jī)肥顯著降低了土壤容重，提升了土壤有機(jī)質(zhì)含量，對(duì)于林地地力的長(zhǎng)期維護(hù)有關(guān)鍵作用。

綜上所述，為實(shí)現(xiàn)林地生長(zhǎng)量提升以及維持地力，應(yīng)選擇免煉山的整地方式，同時(shí)施用測(cè)土配方復(fù)合肥以保證林木生長(zhǎng)時(shí)充足的養(yǎng)分供應(yīng)，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度出發(fā)，應(yīng)提高有機(jī)肥的施用量，通過林地土壤有機(jī)質(zhì)的提升，保證林地的高效、可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。