第一章绪论
1.1桉树人工林的研究概况
桉树是桃金娘科桉树属,原产于澳大利亚及其周围岛崎。据最近(2010年)报道,全球桉树种植面积已超过2000万hm2。因桉树具有速生、丰产、优质、适应性强、用途广泛等特点,一般造林后5?6年可以主伐,主伐后的第1-2代萌芽林经4-5年可主伐,由于按树具有速生丰产、轮伐周期短,经济效益显著等优点。所以,广泛引种栽植于热带和亚热带地区我国从1890年起开始引种桉树,至今为止已有100多年的历史。但在解放前,只是在小面积的庭园观赏、行道树以及四旁绿化作为引种试验。九十年代未,桉树的引种才迅速发展,种植面积也在不断扩大。至今为止,我国桉树人工林面积已达360万hm2,并且以每年10?20万hm2的速度递增,被列为国家工业原料林的首选树种。仅次于印度和巴西,居世界第3位。广西是全国桉树种植面积最大的省份之一,据最新资料统计,广西营造桉树人工林180万hm2,并且以每年10%的速度增长,其木材年平均产量占年总产量的70 %以上,居全国首位,已经成为我国桉树发的主要种植区。实践经验充分说明,按树人工种植规模的扩大,很大程度上缓解了木材短缺,同时也促进了地方经济的发展,取得了显著的经济与社会效益桉树给人们带来了显著的经济效益,已被广大群众所共识。但是,也同时引起社会上的不同反映,认为于桉树种植面积大,集约化程度高,生长速度,轮伐周期短,耗水耗肥量大,可能会导致桉树林地土壤理化性质的下降,会对周边的生态环境带来不利影响,而导致桉树人工林的可持续发展。加上近几年来,在全球的气候变暖和大气环流的影响下,造成一些地区形成严重的干旱现象,也因此导致一些国家反对桉树造林,如地中海的某个国家称桉树是使人民贫困的树种,斯里兰卡认为桉树造林导致干旱,印度认为桉树造林导致荒漠化等。各种现象充分说明,桉树大面积种植会产生不同程度的生产力下降以及诸多环境问题的争议。
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1.2桉树人工林土壤理化特性的研究概况
土壤物理特性是直接影响林木生长的重要因素,例如土壤容重、孔隙度等影响到林木根系伸展及其对水肥的吸收,从而不同程度地影响植物产量和品质。因此,国外许多专家对桉树林土壤也作了许多研究例如,澳大利亚对桉树林以枯落物归还土壤的N、P、K分别37. 75 %、1. 95 %、33.45 %。Liani对25年生桉树林土壤有机质含量测定高达20. 33 g/m\而松树林土壤有机质含量仅7. 54 g/m2。Campinhos在巴西对7a生轮伐桉树林N、P、K、Ca、Mg的吸收量和积累量进行了研究,结果两者的数值相差较大。Mathur等对桉树林内和空矿地的径流量进行对比观测,结果是桉树林内的径流量比空矿地减少了 28 %,洪峰流量减少了 73 %,显示桉树林的忙水功能较显著。M.N. Jha等对5a生桉树林和天然沙罗林的土壤营养元素进行了比较,结果桉树林有机质、全氮、有效P、速效K含量比沙罗林提高20 %?85 %,而水解N则低20 %。还有许多文献报道,连栽对桉树人工林地的土壤物理性质也产生不良的影响,导致了土壤容重的增加和土壤结构性状的下降等。国内有关桉树人工林土壤物理特性方面的研究已有较多报道。余雪标等[24]对桉树林土壤性质研究发现,各层土壤容重随连栽代次的增加而增加,土壤总孔隙度随连栽代次的增加而下降,土壤供应养分的能力显著下降。韩艺师等[25]对海南岛4代连栽桉树人工林土壤特性研究表明,土壤容重随连栽代次增加而提高,而孔隙度、渗透速率以及持水量明显降低。何木林[26]对不同整地方式桉树林地土壤物理性状表现为穴垦优于带垦和全垦的变化规律。
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第二章研究区自然概况及研究方法
2.1研究区自然概况
2. 1. 1研究地点
试验地位于广西南宁市北郊约33 km的低陵地带,海拔高250?450 m。根据南宁市气象站(22""49’N,108。2rE,海拔高72. Om)资料记载,年平均气温21.6 °C,最热月(7月)平均气温28. 3 °C,最冷月(1月)平均气温12. 8 V’最低气温-2.1 V,最高气温40. 4 °C,多年平均降水量1 301. 6 ram,其中4?9月占全年总雨量的79. 8%,年平均蒸发量1644. 4 mm,除5?8月低于降雨量外,其他各月均大于降雨量,年平均相对湿度79%,年均日照时数1 828.8 hr,年均风速1.9m/s,无霜期361d,属南亚热带季风湿润气候类型。土壤为新生代第四纪沙页岩发育的赤红壤,土层厚度50-120 cm。
2. 1.2样地设置是不是同一地点?应该不是!
试验地原植被为杉木人工林,于2008年12月经主伐炼山清理后,第一代尾巨桉人工林于2009年2月以穴垦整地方式营造尾巨桉(^Eucalyptus urophylla XE. grandis)无性系植苗林。第二代和第三代尾巨桉萌芽林分别于2009年2月经采伐形成。在同一坡向(南坡)内,选择3个代次林分设置样地,每代次分别设置3个重复样地(即下坡、中坡和上坡),样地面积为20mX20in,共9个样地。各代次样地相隔100m左右(表2-1)。
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2. 2 土壤采集及测定方法
在各样地内,按样地斜坡对角线等距离设置3个土壤剖面,按0-20 cm、20-40cm和40-60 cm三个土层釆集土样,其中,供土壤物理性质的土样,用100cm3不锈钢土壤环刀(高5cm,直径5cm),按3个土层分别取原状土样各3个,写好标签带回室内以待测定。土壤化学按0-20 cm、20-40cm各层分别取土样500g,写好标签带回室内自然风干处理,以待测定其化学性质。按土壤剖面按0-20 cm, 20-40 cm土壤层次取样,按国颁标准测定土壤pH值,有机质,全氮,全磷,全钾,速效氮,速效磷,速效钾等含量。其中:pH值用电位法;有机质用重铬酸钾氧化一外加热法;速效氮用碱解一扩散法;有效磷用盐酸一硫酸浸提法;速效钾用Imol/L乙酸钱浸提一原子吸收分光光度法;交换性韩和镁用乙酸钱交换一原子吸收分光光度法;有效铜用欲酸浸提一原子吸收分光光度法;有效锋用盐酸浸提一原子吸收分光光度法;有效硼用沸水浸提一甲亚胺比色法。
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第三章结果与分析..........11
3.1多代更新尾巨桉林分对土壤物理性质的影响.........11
3.2多代更新尾巨桉林分对土壤化学性质的影响.........15
3.3多代更新尾巨桉林分对林木生长的影响.........25
3.3.1 对胸径生长的影响.........25
3.3.2对树高生长的影响.........25
3.3.3对林分蓄积量的影响.........26
第四章结论与建议.........27
4.1结论.........27
4.2建议.........28
第三章结果与分析
3. 1多代更新尾巨桉林分对土壤物理性质的影响
土壤容重(又叫做土壤密度)是指单位体积内原状土壤干土的质量,土壤容重是土壤物理性质的重要指标。其容重的大小反映了土壤的紧实程度(透水性能等状况。一般情况下,容重较小的土壤具有较大的非毛管孔隙度,有利于土壤的气体交换和渗透性的发挥,同时也有利于林木根系的伸展,促进林木的正常生长。由表3-1可以看出,该区不同更新代次尾巨桉林地土壤(0-60cin 土层)容重变动在0.998?1. 605 g/cm3之间,这一数值与韩艺师等^]对海南岛1-4代连栽桉树人工林土壤(0-20cm 土层容重为1. 54-1. 76g/cm3)以及谢君[^对四川撞南县桂林村1-3年生尾巨桉林地(0-40cm 土层容重为1.31-1.67 g/cn3)低得多。各代次尾巨桉林分的平均土壤容重为1.199-1. 498 g/cm%变异系数在1. 30%-10.11%之间。各代次相同土层容重在不同坡位存在一定的波动,从平均值来说,显示出第一代<第二代<第三代的规律。通过分别对各代次相同土层容重的单因子方差分析,结果F = 0. 064 352-0. 673 017<F=3.402 826,差异不显著。表明各代次尾巨桉林分对土壤容重的影响微小。土壤容重的垂直变化,各代次表现较一致,均随着土层深度的增加而增大。通过方差分析,结果F =10. 50-350. 5 578>Fo.oi = 5.613 581,差异均达到极显著水平。
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结论
通过对桂中第一代、第二代、第三代更新尾巨桉林地土壤(0-60cm 土层)物理性质和0-40cm 土层化学性质以及林木生长量的测定,得出如下结果:
(1)关于土壤物理特性方面。3代更新尾巨桉土壤容重为0.997-1.576g/cm3,显示第一代<第二代〈第三代,但差异不明显;各代次土壤容重均随土层深度的增加而递增。土壤总孔隙度为42. 56%-61. 03%,显示第一代>第二代>第三代,但差异不明显;各代次土壤总孔隙度均随土层深度的增加而递减。土壤通气度为17. 46%-46. 00%,显示第一代〉第二代〉第三代,但差异不明显;各代次的土壤通气度均随土层深度的增加而递减。土壤饱和持水量、毛管持水量、田间持水量依次为25. 87%-71.19%、19. 33%-33. 73%和12. 36%-29. 89%,各持水量指标均随着土层深度和代次的增加而递减,但大部分差异不明显。
(2)关于土壤化学特性方面。3代更新尾巨桉土壤pH值为4.33-5. 33;有机质含量为9. 02-49. 99 g/kg,各代次土壤pH值和有机质含量均随土层深度的增加而递减,但各代次之间的差异微弱。全N、全PA、全K2O依次为0.54-1.58g/kg、0. 35-0. 86g/kg、9. 03-19. 93 g/kg,除全10随土层深度增加而递增外,其他均随土层和代次的增加而降低。速效 N、P、K 依次为 48. 8-180. 0 mg/kg、0. 47-2.81 mg/kg、20. 2-120. 8 mg/kg,随土层和代次的增加而降低。交换性Ca、Mg分别为90. 8-227. 5 mg/kg和9. 0-23. 9 rag/kg,随土层和代次的增加而降低。有效Cu、Zn、B依次为0. 72-1.95 mg/kg,0. 61-1.10 mg/kg、0.14-0.29 mg/kg,随土层和代次的增加而降低。
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参考文献(略)