大面积桉树引种区土壤水分及水源涵养性能分析

郑鹏

摘要：指出了面对全球的森林资源匮乏的现状，各国都在致力于发展人工林来缓解这一矛盾，我国的森林资源不充足，对于木材和木质的需求量较大，针对这一问题采取的对策是发展工业人工林的种植是措施之一。将桉树工业人工林的观测判断与定量化、模型化相结合，研究了桉树工业人工林的生长结构和规律，提出了合理的经营模式，以构建桉树工业人工林的持续发展。

关键词：桉树； 人工林； 土壤含水量；水源涵养

中图分类号：S792.39

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）10013102

1 引言

森林的水源涵养功能是森林生态的主要功能之一，不同于林地的类型组成类型，森林水源涵养能力是存在一定的差异性的，森林土壤是森林才是是森林涵养水源的主体，林地的土壤就像是一座天然的水库，通过降雨雨水沿着土壤下渗，形成了土壤蓄水和地下径流，体现出涵养水源和地下径流的基本功能。桉树是我国南方重要的速生树种，产生了巨大的经济效益。桉树的品种多，生长快，而且适宜性强，生长周期也比较短，是我国引用树种较为成功的一类也是南方地区丰林的第一选择。水是植物维持生命的最最基本的条件，也是土壤肥沃的因素之一，对土壤水分是有一定要求的，要对桉树生长的水分土壤环境进一步进行研究，通过用不同土壤条件的水分进行盆栽实验，会得出不同的结论因此对于土壤的含水量、持续性和蓄水能力进行分析，对比它们在涵养水源方面的差异[1]。

2 桉树的特性

桉树是一种常绿的植物大部分以高大的乔木为主，桉树的叶子是单叶结构以革质为主，桉树比一般植物生长快很多，能一年生长10 m，生长如此快的桉树从另一方面来看也就缩短了它的轮伐期，它的虫害几率也是非常小的，种植技术成熟经济效益显著。我国大面积种植桉树的历史时期很短，所以病虫灾害发生的概率很低，桉树的适应环境能力非常强，在我国的林业产业中降低了林业税收，病虫害较少，对桉树的危害很低，因此对于种植桉树来说产生的利润及其丰厚，回报率很高，桉树还能提高农民的收入，帮助致富，大量种植桉树可以提高农民的就业机会，种植，营林和采伐都需要大量的人力。桉树的种植对于家具制造业和房屋制造业等行业有非常大的效益，有效地改善了供需矛盾，增加了木材市场的需求量[2]。发展生态林会控制对木材的采伐，经济建设对对木材的需求量在不断加大，而桉树具有明显的增长快砍伐周期短的特点，满足了市场的需求，在市场的作用下，经济发展有很大的优势。桉树种植时在整地并实施基肥后，要选择合适的种植时间。春季温度适宜，雨水充沛，桉树树苗成活率较高，是较为理想的造林时间。在种植时，首先，要选择健壮的幼苗，并进行防病、防虫处理，保持幼苗湿润，在种植时做到脱袋、深栽、压实。其后，应根据桉树树苗的成活率进行补栽。桉树树姿优美，四季常青，生长异常迅速，抗旱能力强，宜作行道树、防风固沙林和园林绿化树种。桉树适合温暖气候的生长环境，但不耐湿热，气候过热生长不良，耐寒性也不是很强，仅能耐短暂时间的在低温下，如果时间过长就会产生不同程度的冻害，轻者小枝枯死，重者会全株枯死。桉树性喜光，稍有遮荫即可影响生长速度，也适应在肥沃湿润的酸性土壤上生长。

3 桉树种植的土壤水分要求

桉树在种植过程中会消耗大量的土壤营养成分，由于生长速度比较快，桉树在栽植后的较短时间内就能够产生大量的生物能量。所以在栽植短期内桉树对于土壤中营养成分的消耗较大，在实际工作过程中如果不能及时补充土壤氧分，会引发土壤滋养能力的持续性降低。而相比其他生产效率相近的植物种类，桉树对于土地养分的消耗量较大，而桉树对土壤利用的效率较高。这种高效利用土地养分的原因，首先是由于桉树的菌根系统较为完善，对于土地养分尤其是磷的吸收功能较强；其次桉树还能够在落叶之前完成养分的转移，避免养分的过度损失；同时桉树生长时，树皮积累养分的能力较强，在中心部分材料生成过程中，提高边侧材料的養分利用[3]。

与其他的速生树种类似，桉树种植能够快速消耗土壤中的水分，同时还可以有效调节蓄养土地的水分。由于桉树具有快速生长的特点，在一定时间内能够从一定面积土壤内消耗分水较多。而将土壤中水分利用效率作为目标，桉树树种的类型为节水类型。在国外的研究中，桉树与其他种类林地的土壤水分利用效率进行分析，发现桉树对于土壤水分的利用能力较强。桉树中1 kg干物质生产过程需要的水分为785 L，这与桉树独特的蜡质树叶、而叶肉中栅栏组织的纤维管束结构较为丰富、叶面能够下垂避免光的直射相关[4]。

4 实验研究

研究地选择广西的亚热带山区进行实验，于2008～2009年种植了大量的桉树，将引入种植的桉树人工林取代了原本的次生常绿阔叶林、灌木林以及思茅松林与荒草林，从很大程度上改变了当地的景观。实验地年平均气温为19.8℃，平均降雨量为1679.85 mm，气候为亚热带山地季风气候，水系丰沛，土壤类型主要为红壤与赤红壤。实验地的立体气候特征较为明显，植被种类丰富多样，水平地带的植物大多为季风常绿阔叶林，垂直地带的植物属性差异较为明显，主要包括热带季雨林、热带季风常绿阔叶林、暖热性针叶林、半湿润常绿阔叶林、中山湿性常绿阔叶林。土壤含水量的测定方法选择烘干法，对不同地点的土壤物理性质进行分析。土壤水源涵养性能指标包括持水性能、蓄水性能、有效蓄含量。

土壤持水性能是分析土壤涵养水源与完成水循环的关键性能指标，在土壤深度保持不变的条件下，土壤持水能力与土壤毛管的持水量有直接的关系，可以有效表现土壤对于水分的保持以及供应性能[5]。研究结果发现，桉树树林的引入种植能够导致土壤的持水性能降低，对于水分的保持能力相比次生常绿阔叶林较低，而与思茅松林相近。这一结果与土壤的物理性能存在明显的关系，土壤物理性质与水分保持以及渗透有直接联系。桉树林与思茅松林的地上部分生物量相对较少，根系相对较浅，在水分的截留方面没有明显的优势。而在林下容易受到明显的干扰，枯枝以及落叶的数量较少，土壤对于水分的持有与保存能力较差。

土壤的蓄水性能是分析林地对水源涵养能力的关键性能指标，森林土壤的蓄水性能主要影响因素是土壤的非毛管孔隙[6]。在持水量饱和的条件下，非毛管孔隙中水分的自重是影响土壤蓄养水分的主要因素。土壤非毛管蓄水量指标与土壤水分调节蓄养能力有直接关系。研究结果发现，次生常绿阔叶林的土壤毛管蓄水量最高，其次为桉树林与思茅松林。而在桉树林的林下土壤毛管蓄水量比其他两种树林较低，对水分保持的能力较低。而非毛管蓄水量的分析中，桉树取代其他树种后，非毛管蓄水量指标明显提高。证明桉树能够有效提高非毛管蓄水能力，可以结果可能与桉树林地每年均进行除草施肥相关，除草后在林下土壤中埋入，可以有效改变土壤深层的性能呢，增强中下层土壤的非毛管蓄水能力。

土壤有效蓄涵量的变化能够分析土壤对于水分的保养能力。土壤对于水分的蓄养能力与水层厚度有明显的关系[7]。在土壤湿度较高的情况下，土壤蓄水性能会降低。在降水量不高的情况下，也可能出现地表径流，所以总蓄水量与水层厚度差是土壤对降水量蓄涵能力的衡量指标。研究结果中，土壤有效蓄涵量与降水量蓄涵能力保持一致，桉树林地的有效蓄涵性能最差，而这一指标变化与引入之前的林地类型有明显的关系。次生常绿阔叶林能够明显减少地面上的径流，减少土壤的侵蚀，吸取水分的能力较强，所以土壤表面的水分蒸发较少。林下的土壤中有机物质较为丰富，同时落叶枯枝的存留也能够保持水分，稳定土壤孔隙结构。而桉树林的地面覆蓋物质较少，土壤的孔隙结构较少，对于水分蓄养的能力较低。

5 结语

我国城市化进程的脚步加快，使林业发展在国民心中的地位有很大的提高，在发展桉树造林的时候，要科学、合理地制订发展规划，坚持可持续的发展观，提高公民的积极认识，从根本上为国家提高效益。桉树种植时在整地并实施基肥后，要选择合适的种植时间。研究中通过尾叶桉树林、次生常绿阔叶林、思茅松林3种林地的土壤蓄水能力与水源涵养功能进行研究，结果发现桉树林的土壤保水持水能力较差，土壤毛管蓄水量差，而非毛管蓄水量较高。

参考文献：

[1]

赵筱青，和春兰，易 琦，等.大面积桉树引种区土壤水分及水源涵养性能研究[J].水土保持学报，2012，26（3）：205～210.

[2]陈书林.基于TVDI模型的森林生态系统水源涵养服务功能研究[J].生态经济，2016，32（12）：182～186.

[3]张 斌.海南西部桉树浆纸林土壤水分变化及其生态效应研究[D].海口：海南师范大学，2012.

[4]廖观荣，钟继洪，郭庆荣，等.土壤水分对幼龄桉树蒸腾和生长的影响[J].土壤与环境，2001，10（4）：285～288.

[5]杨瑞德.桉树人工混交复层林生长及生态效应研究[J].福建林业科技，2007，34（3）：36～39，64.

[6]黄 蓉，王 辉，王 蕙，等.华家岭低效防护林带改造对林地土壤蓄水性能的影响[J].水土保持研究，2014，21（2）：53～57.

[7]丁文斌，蒋 平，史东梅，等.紫色土坡耕地耕层蓄水保土及耕性特征研究[J].水土保持学报，2016，30（6）：24～29，37.