桉樹人工林復合經營土壤養分研究

俞丹 文慧

（1貴州省安順市林業局 貴州 安順 561000；2貴州省貴陽市不動產登記中心 貴州 貴陽 550025）

桉樹(Eucalyptus robusta Smith)是桃金娘科(Myrtaceae)桉樹屬(Eucalyptus)及其親近的3個屬植物的統稱。桉樹經濟效益好、生長迅速、成林較快，有利于森林覆蓋率和森林蓄積量的快速提高。安順市地處黔中區域，是典型的喀斯特巖溶山區，喀斯特面積占全市國土面積的77.82%，自然生態條件較為脆弱，石漠化嚴重。為提高森林覆蓋率、大力發展速生豐產林基地建設、不斷滿足國民經濟和社會發展對木材產品的需求，結合脫貧攻堅和鄉村振興任務，安順市鎮寧縣自2016年開始引進桉樹進行種植，積極培育速生豐產林，人工種植面積近10萬畝。由于桉樹本身的生態學和生物學特性，對水、肥有一定要求，隨著桉樹的大規模種植，加之單作的經營措施，人們對桉樹人工林可能會引發地力衰退、林下植被少、生產力下降等問題越來越重視。因此，本研究通過在桉樹人工林下間作農作物，對農林復合經營模式下的土壤養分進行研究，探索桉樹人工林合理的經營管理模式。

1 材料與方法

1.1 研究區概況。研究區域位于貴州省鎮寧布依族苗族自治縣簡嘎鄉(東經105°52′12″～105°59′24″，北緯25°25′19″～25°32′24″)，地處貴州省西南部與分水嶺之間，域內地勢以丘陵為主，北高南低，平均海拔600 m，屬亞熱帶濕潤季風氣候，冬無嚴寒，夏無酷暑，雨熱同季，年平均氣溫20℃左右，年平均降水量1 026 mm，相對濕度80%，全年無霜期，土壤以砂頁巖、砂巖、石灰巖上發育的黃壤為主。

1.2 試驗地選擇。選擇交通便利，管理措施、林木生長和立地條件相對較好的人工林種植區進行間作，2020年6月開始清理林地、整地，9月在林下種植農作物。試驗地的桉樹為2018年種植，品種為廣林9號，株行距2 m×3 m，林分密度110株/畝。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計。試驗設6種復合經營模式：桉樹—豌豆、桉樹—蔥、桉樹—蒜、桉樹—白菜、桉樹—蘿卜5種農林復合經營模式和桉樹純林(CK)。以不同農林復合經營模式為單因素進行設計，設3次重復，共18個小區，每個小區面積為20 m×30 m。

1.3.2 樣品采集及指標測定。在間作農作物生長旺盛的時候采集根際土，在每個模式中選擇1個樣點，用于測定土壤有機碳、全N、全P、全K、堿解氮、有效磷、速效鉀等指標。采用高溫外熱重鉻酸鉀氧化容量法測有機碳，半微量開氏法測全N，氫氧化鈉熔融—鉬銻抗比色法測全P，氫氧化鈉熔融-火焰分光光度法測全K，堿解擴散法測堿解氮，NaHCO3法測有效磷，乙酸銨浸提-火焰分光光度法測速效鉀。

1.3.3 數據處理。采用Excel對數據進行整理，用SPSS統計軟件進行方差分析，用Duncan差異顯著性來作判定。

2 結果與分析

2.1 桉樹人工林復合經營對土壤有機碳的影響。由表1可知，在桉樹人工林不同農林復合經營模式中，土壤有機碳含量大小排序為：桉樹—白菜＞桉樹—豌豆＞桉樹—蒜＞桉樹—蔥＞桉樹—蘿卜＞桉樹純林。農林復合經營模式的土壤有機碳含量分別比桉樹純林提高了127.29%、117.41%、97.63%、78.34%、39.75%。因此，與單一桉樹純林相比，桉樹間種農作物能夠顯著提高土壤有機碳含量。

表1 不同農林復合經營模式土壤化學性質

2.2桉樹人工林復合經營對土壤全N、全P、全K的影響。由表1可知，土壤的全N、全P、全K含量在不同農林復合經營模式間存在顯著差異(P＜0.01)。土壤全N含量大小排序為：桉樹—白菜＞桉樹—豌豆＞桉樹—蒜＞桉樹—蔥＞桉樹—蘿卜＞桉樹純林，農林復合經營模式相對桉樹純林土壤全N含量分別提高了94%、88%、73%、60%、30%。土壤全P含量大小排序為：桉樹—豌豆＞桉樹—蒜＞桉樹—白菜＞桉樹—蔥＞桉樹—蘿卜＞桉樹純林，農林復合經營模式相對桉樹純林土壤全P含量分別提高了87%、86%、82%、74%、51%。土壤全K含量大小排序為：桉樹—白菜＞桉樹—蒜＞桉樹—蔥＞桉樹—蘿卜＞桉樹純林＞桉樹—豌豆，農林復合經營模式相對桉樹純林土壤全K含量分別提高了15%、14%、11%、3%、-5%。農林復合經營能顯著提高土壤全N、全P、全K含量，說明間作的豌豆、蔥、蒜、白菜、蘿卜能富集土壤中N、P、K等礦質元素，有效增加土壤中全量N、P、K含量，提高了土壤肥力。而不同農作物對土壤中N、P、K的吸收、利用和再分布的作用不一樣，故不同農林復合經營模式下的土壤全量N、P、K含量也存在差異。其中，間作豌豆后土壤全N、全P比桉樹純林提高了88%、87%，處于高水平狀態，但全K卻減少了5%，這可能跟豌豆種植區域坡度較大有關，且豌豆本身對全K的吸收也很大。

2.3 桉樹人工林復合經營對土壤速效養分的影響。由表1可知，桉樹人工林不同農林復合經營模式間的堿解氮、有效磷、速效鉀含量均存在顯著性差異(P＜0.01)。從堿解氮含量來看，各模式間大小排序為：桉樹—豌豆＞桉樹—蒜＞桉樹—蔥＞桉樹—白菜＞桉樹—蘿卜＞桉樹純林，農林復合經營模式的堿解氮含量分別是桉樹純林的3.08倍、3.02倍、2.35倍、2.10倍、1.54倍。從有效磷含量來看，各模式間大小排序為：桉樹—豌豆＞桉樹—蒜＞桉樹—蔥＞桉樹—蘿卜＞桉樹—白菜＞桉樹純林，農林復合經營模式的有效磷含量分別是桉樹純林的24.76倍、23.16倍、16.87倍、8.70倍、6.23倍。從速效鉀含量來看，各模式間大小排序為：桉樹—蒜＞桉樹—豌豆＞桉樹—蔥＞桉樹—蘿卜＞桉樹—白菜＞桉樹純林，農林復合經營模式速效鉀含量分別是桉樹純林的3.35倍、2.82倍、2.64倍、1.38倍、1.25倍。與桉樹純林相比，農林復合經營模式的土壤堿解氮、有效磷和速效鉀均有不同程度的增加，且遠大于桉樹純林，說明間作后對土壤的速效養分含量具有良好的改善作用。

3 結論與討論

3.1 桉樹人工林農林復合經營能提高土壤養分含量。與桉樹純林相比，在林下間作豌豆、蔥、蒜、白菜、蘿卜等農作物后，通過增加林下植物枯落物的輸入、改善局部小氣候(降低土壤溫度和提高空氣濕度)、增加地表植被覆蓋物從而保護土壤免受侵蝕等途徑，有效提高了土壤全量養分和速效養分水平。

3.2 桉樹人工林不同農林復合經營模式下土壤養分含量不一樣。桉樹—豌豆模式的土壤有機碳、全N、全P、堿解氮、有效磷、速效鉀含量最高，且顯著高于其他模式，其次是桉樹—蒜、桉樹—白菜模式。這是因為豌豆屬于豆科植物，具有共生固氮的特性，可以通過固定空氣中的氮來提高土壤中的養分，從來增加土壤肥力。

3.3 桉樹人工林復合經營能充分發揮其生態、經濟和社會效益。在桉樹人工林下間作豌豆、蔥、蒜、蘿卜、白菜而建立的農林復合經營模式中，林下農作物生長可以增加林地覆蓋度，改善土壤通透性，提高土壤保肥保水能力，且農作物生長和收獲過程中，遺留在林地的根莖葉在土壤微生物作用下，可產生大量腐殖質，改善土壤養分含量；其次，與純林相比，農林復合經營讓輸出的產品從單獨的一種增加到多種，林下產品豐富度增大，彌補了在桉樹未產生效益期間的收入；再者，桉樹人工林下種植的農作物生長旺盛，不僅能用來食用，緩解了當地人對于大面積種植桉樹的恐慌，同時隨著桉樹的種植，快速提高了森林覆蓋率，在改善當地環境狀況、維護區域生態安全等方面發揮了積極作用。