桉树人工林连栽对水质影响研究

杨健基 余冲

[摘要] 随着桉树人工林的大发展和连栽方式的全面推行，桉树人工林的生态脆弱性进一步凸显。通过对桉树造林后林地内水质进行研究，不仅有利于维持和提高桉树人工林的生物生产力，实现可持续经营，还有利于提高人们的桉树科学认知、科学判断、科学发展的能力，无疑具有重大的理论意义和现实作用。

[关键词] 桉树人工林，水质，影响

中图分类号： s792 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（c）-0000-00

桉树是桃金娘科桉属植物的统称[1]，它具有种类多、干形好、生长快、产量高、耐瘠薄、抗性强、适应性广、用途多、经济价值高等优良特性，至今已有近百个国家和地区引种桉树。中国引种桉树始于1890年，至今已有120多年的历史，种植桉树的省（区）有17个，涉及600多个县（市、区），成为我国南方最重要的阔叶速生造林树种[2]。目前，我国桉树人工林面积为368万公顷[3]。在华南地区，有70-80%的桉树人工林属于短周期人工林，其中绝大部分的林地采取多年连栽方式[4]。

随着桉树人工林的大发展和连栽方式的全面推行，其生态脆弱性进一步凸显。有群众反映，种植桉树以后，林地周围的水变黑了，桉树林下水质有毒的说法不径相走。而在学术界，针对桉树人工林生物多样性、林地土壤养分循环等方面的影响进行了较多的研究[1-8]，但究竟桉树林地水质如何，在中国桉树主产区之一的广西，未见研究报道。针对群众反映，设计了对比试验。通过对桉树造林后林地内水质进行检验研究，了解桉树对水质的影响，对制定更有针对性的环保措施指导造林实践、实现可持续经营有重大的理论意义和现实作用。

1实验区环境概况

实验区位于广西壮族自治区钦州市钦北区，地貌为低丘，海拔在200m以下，属于南亚热带海洋性季风气候区，年平均气温22℃，年平均降雨量2076mm，干湿季分明，雨季4月至9月，降雨量占全年降雨量的82%，干季10月至次年3月，降雨量占18%。土壤为砖红壤。地带性植被为常绿季雨林，受长期人为活动的影响，绝大部分已退化为马尾松林、岗松和桃金娘灌丛及各种人工植被，尤其以桉树、湿地松、甘蔗、龙眼、荔枝为多[4]。

2 实验材料与方法

2.1 实验材料

本研究的桉树树种是尾巨桉人工林。为了评估桉树种植及其连载对林下的水质影响风险，尤其是桉树林下水质对人体健康的影响，探讨桉树林种植对其林下地表水的物理、化学和微生物的影响。

2.2 实验设计

在钦州市钦北区，选择地形地貌、母岩、土壤类型、气候条件等相同或相近的、且种植面积大，分别为4年生正在生长高峰期桉树林地，6年生已达到工艺成熟的桉树林地，10年生桉树过熟林地，第二代萌芽更新3年生桉树林地作为研究样地。试验地营造尾巨桉前林地内的优势乔木均是马尾松，马尾松采伐后，于同年2-4月对采伐迹地进行带状整地，并采用巨尾桉再造林。株行距为4 m×1.25m；造林时施基肥0.5kg/株，每年追肥2次，总施N 200 kg/hm2、P 150 kg/hm2、K 100 kg/hm2，连续追肥2年，并进行带状抚育。

同时选择同区域村民家自挖井水做空白实验对照。样地概况见表1。

2.3桉树造林区域水样提取与测定

于2015年7月，在雨水充沛期，雨后3-5天，分别在林地中心，半山腰处设立采集样点，在每个采集点用洁净无菌塑料壶采集样点上、中、下游林地内流出的溪水，每壶5L，设三个重复。在当地村民家自挖的水井直接抽取水样做空白对照。

在实验室内，分别对水样色度、浑浊度、肉眼可见物、PH值、铁、锰、铜、锌、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度、耗氧量、挥发性酚类、阴离子合成洗涤剂、砷、镉、铬、铅、汞、氰化物、氟化物、硝酸盐等24个物理感官性状、化学指标、毒理指标进行检测。

3 结果与分析

3.1桉树造林对溪水感官性状的影响

经对比分析，桉树对区域内溪水水质的色度、浑浊度和肉眼可见物等感官性状有一定的影响。在色度方面，检测标准为15铂钴密度单位，对照水样和近熟林的色度均小于5铂钴密度单位，而以10年生的桉树过熟林和二代桉树林流出的水质色度最深，达到了25的铂钴密度单位。表明桉树种植后，影响水质的颜色，随着桉树连栽年份的增加，枯枝落叶物增加，又经长年发酵后，致使水质颜色逐渐加深直至黑色。

在浑浊度和肉眼可见物方面，因桉树林人为活动的频繁影响，又值雨季，暴雨较多，雨水冲刷地表，少量植被、枯枝落叶及泥土随着雨水流失，所取水样较浑浊，有少量沉淀物，水中悬浮物和肉眼可见物多，超过了检测标准，尤以抚育、施肥作业较频繁的近熟林下的水质最浑浊，高于检测标准8倍。但在臭和味方面，各个检测点的水质均不受影响，呈无臭、无异味状态。

3.2桉树造林对溪水一般化学指标的影响

在所检测的12个一般化学指标中，除PH值和铁含量指标外，其余锰、铜、锌、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度、耗氧量、挥发性酚类、阴离子合成性洗涤剂等10个指标均在检测标准允许范围之内。

在PH值方面，近熟林、成熟林、过熟林、二代林四个样点的水样PH值分别为6.60，6.20，4.43，6.21，超出了6.5-8.5的检测标准范围，均呈偏酸性，尤以过熟林的水样最酸；这也与桉树喜偏酸性环境有关。而其枯枝落叶物落入水后在水中腐烂发酵，也会造成水质偏酸。

在铁指标方面，近熟林、成熟林和二代林三个样点水样的铁含量较大，分别达到了0.41mg/L，1.08mg/L和1.10mg/L，超出了0.3mg/L检测容许标准。经分析，营林过程中使施放了肥料，肥料是NPK，主要成分是：氮来源于尿素或磷铵，磷来源于磷酸一铵或磷酸二铵，钾来源于氯化钾，并未含铁元素，而桉树本身不吸收铁，铁含量超标有可能是当地蕴藏着铁矿。

3.3桉树造林对溪水毒理指标的影响

分别对四个检测点和对照的水样进行了毒理性检测，发现无论是对照水样或是四个检测点的桉树林下流出的溪水，在砷、镉、铬（六价）、铅、汞、氰化物、氟化物和硝酸盐等毒理指标方面，其含量均在标准内，且远低于检测标准，说明桉树连栽种植对水质无毒害现象。

4 结论与讨论

水质的测定结果，在24个检测指标中，除了色度、浑浊度、肉眼可见物和铁指标超出检测标准外，其余20个指标均在检测标准允许范围之内，表明发展桉树且连栽对水质没有根本影响。但桉树人工林中有大量的林下植被，流出的水大都是地表水，在经营过程中人为活动多，并会施放肥料等无机质，一般多用于农业浇灌用水，不适宜直接饮用。

在桉树人工林种植和经营过程中，存在着新造林整地扰动原地貌、损坏地表植被等，造成地表裸露，极易产生水土流失；在林道修筑及翻修时，由于开挖、回填，路基形成裸露边坡、地表，在降雨及其径流冲刷下也极易产生水土流失；抚育追肥作业时，穴施的肥料还是会有少量随着入渗水流的溶解而进入地表和地下水环境中等影响或污染林下地表水或地下水的现象。为保护桉树人工林下水质， 在经营过程中应做到：（1）整地、抚育、采伐时尽可能保留地表植被及根系，减少扰动地表，防止水土流失。（2）施用化肥时，应科学配方施肥，禁止滥施化肥，采用挖穴施肥的方式，施肥后立即盖土，禁止撒施，以防肥料流失和污染环境。（3）尽量选用抗病虫的苗木，进行苗木检疫，防止病虫害传播。（4）发生病虫害时，采用生物防治和化学防治相结合，减少农药的使用。（5）必须使用农药时，选用低残留、低毒性的农药，合理安排施药时间，尽量把害虫消灭在幼龄阶段，减少总用药量；选择在无风无雨天气适时施药，防止农药进入水体。

关于桉树造林区域溪水水质，目前研究不多。本研究主要在雨季期间对地表水进行水样检验，但地表水的部分指标如氨氮、磷及大肠菌落等未进行检测，后期还需针对这些项目及在冬季枯水期继续进行研究。这些检测结果也许有助于了解桉树种植对土壤养分以及对水质的影响，提高人们的桉树科学认知、科学判断、科学发展的能力，为桉树的可持续发展提供科学依据。

参考文献

[1]祁述雄主编.中国桉树.北京：中国林业出版社，2002

[2] 梁宏温，温远光，温琳华，等.连栽对尾巨桉短周期人工林碳贮量的影响[J].生态学报，2009，29（8）：4242-4250.

[3]谢耀坚.真实的桉树.中国林业出版社，2015

[4]温远光.桉树生态、社会问题与科学发展[M].北京.中国林业出版社，2008.

[5]黄承标，杨瑶青，温远光，等.不同更新方式巨尾桉人工林的水土流失规律，水土保持学报，2014，28（1）：43-52

[5]时忠杰，徐太平，张宁南，等.桉树人工林水文影响研究进展[J].林业科学，2009，45（11）：135-140

[6]周桂香，陈芳，周俊杰，等.不同经营措施桉树下灌木物种多样性研究[J].江西农业大学学报，2012，34（1）：59-65

[7]李振宇，解焱.中国外来入侵种.中国林业出版社，2002

[8]温远光，郑羡，李明臣，徐海根，梁宏温，黄承标，朱宏光，何斌.广西桉树林取代马尾松林对土壤理化性质的影响[J].北京林业大学学报，2009，（06）.