不同营林措施对广西红壤区桉树人工林地力维持的影响

徐凤翠，邓文相，农建卫

(广西壮族自治区国有高峰林场，广西 南宁 530001)

1 引言

人工林地力衰退是在人工林营造和经营中由于树种选择与林分结构设计不当，整地和林分经营过程中施肥、耕作不合理等原因导致的林地土壤生态环境退化、林地生产力下降的现象[1,2]。高强度营林措施以及大量施用化肥导致土壤性质退化、养分失衡是导致人工林地力衰退的重要原因之一[3]。长期生产实践与研究表明，免炼山造林[4]、测土配方施肥[5]是目前最为行之有效的兼顾经济、生态效益的人工林经营措施。

广西地处我国西南部，属典型亚热带气候、光照充足、降雨充沛，适宜速生树种生长，一直以来承担国家木材战略储备与木材供应的重要任务[6]。传统的林地经营措施只注重提高林分生产力，林地经营者普遍以短周期速丰树种纯林造林如桉树(Eucalyptus)，通过大量施用化肥，以及炼山、萌芽更新、多代连栽的低成本、高强度经营模式获取较高的经济效益[7～9]。调查发现：广西桉树人工林在第三代以前，林分生产力普遍处于较高水平，在进入第四、五代时，林分生长量明显下降、并且出现了比较严重的枯梢、烂根和整株死亡等现象[10]。由于桉树人工林林分类型单一、经营强度较大，长期经营会出现林地病虫害增加、林分生产力下降、土壤地力衰退等一系列经济、生态问题，严重制约了广西人工林可持续发展。

本研究以广西红壤区桉树人工林为研究对象，通过对比试验，研究不同营林措施，即不同整地方式、不同施肥处理对人工林木生长及林地土壤的影响，以期为人工林地力维持和速生丰产林的持续经营提供理论依据。

2 材料与方法

2.1 研究区概况

研究区域位于广西南宁市国有高峰林场银岭分场，林场属典型南亚热带气候，夏长冬短，热量丰富，四季分明，雨量充沛。年平均气温21 ℃左右，大于或等于10 ℃，活动积温7500 ℃左右，极端最高气温40 ℃，极端最低气温-2 ℃，年日照时数1450～1650 h，相对湿度80%以上。研究区海拔均低于300 m，土壤类型以第四纪红土母质发育而来的赤红壤为主，质地为中壤至轻粘，保水保肥尚好。

2.2 对比试验设计

在场内选择地力衰退较为明显的萌芽三代桉树人工林作为对比试验样地，造林树种为DH-29无性系，林分生长状况较差，具体表现为黄化、植株矮小。在试验样地内分别设置不同整地方式、不同施肥处理各3个20 m×30 m标准地。不同整地方式：传统炼山整地、免炼山+除草剂、免炼山+人工除草。不同施肥处理：传统复合肥、测土配方复合肥、有机无机复混肥。于2019年3月进行对比试验处理，试验周期为一年，次年3月进行生长量、土壤养分测定。

2.3 林分调查与土壤采集

林分生长状况调查采用标准地调查方法，在标准地内随机选取30株进行每木检尺, 测定树高、胸径。土壤样品采用多点采样法取样，每块标准地以“S”形布设5个采样点, 以剖面法采集0～20 cm土壤，将5个点土壤充分混合后采用四分法收集500 g放入自封袋，带回实验室风干过筛，进行实验室测定土壤性质。

2.4 数据处理与分析

单因素方差分析是检验在单一因素影响下，一个或多个因变量各因素水平分组下总体均值之间的差异是否具有统计意义的一种常用统计方法。可以通过分析结果的F值或者P值来确定该因素是否影响因变量的显著性。同时还可以进一步对各因素水平分组下总体均值进行两两比较，判断它们两两之间是否存在显著性[11]。所有的数据和图表均采用Excel 2016、SPSS19.0完成。

3 结果分析

3.1 整地方式对林木生长与土壤性质的影响

整地方式与林木生长和地力的关系密切，提高整地规格可改善林地土壤微环境，改变林木的根系分布状态，减少杂草对林木的养分竞争，对林木生长有一定的作用。不同整地方式下1a生桉树人工林生长状况如表1所示。免炼山方式下桉树人工林平均胸径显著高于炼山处理(P<0.05)，全垦+人工除草方式下桉树人工林平均胸径为4.37 m，略高于全垦+除草剂处理，但并未表现出显著差异性(P>0.05)。全垦+除草剂的整地方式平均树高为4.43 m，高于其余两个处理，但并未表现出显著差异性(P>0.05)。

表1 不同整地方式桉树人工林木生长情况

不同整地方式对土壤性质影响如表2所示。与免炼山的两种整地方式相比，炼山显著增加了土壤容重，同时有机质含量显著低于其余两种整地方式(P<0.05)。从土壤养分元素来看，不同整地方式对土壤全氮影响较小，并未表现出显著差异性(P>0.05)，其中全垦+除草剂整地方式土壤全氮含量最高，为0.79 g/kg。土壤全磷含量最高为全垦+除草剂的整地方式，达到0.39 g/kg，显著高于其他两种整地方式(P<0.05)。炼山处理显著增加了林地土壤全钾含量，相比全垦+除草剂、全垦+人工除草两种整地方式，分别增加了53.69%、32.87%。

表2 不同整地方式桉树人工土壤性质

3.2 施肥处理对林木生长与土壤性质的影响

合理和科学施肥是保障作物生长发育和维持产业可持续性发展的主要手段之一，不同施肥处理桉树人工林木生长情况如表3所示。施用复合肥的桉树人工林生长状况略微高于有机复混肥的林地，其中胸径增加了1.84%，树高增加0.89%，但是并未表现出显著差异性(P>0.05)。说明适量减少化肥含量，增施有机肥并不会降低林分生长量，从长远来看，增施有机肥对地力维持、林地可持续经营具有重要意义。施用测土配方复合肥的桉树人工林生长状况显著优于其余两种处理(P<0.05)，其中胸径相比传统复合肥增加了9.23%，树高增加了11.08%，说明合理的配方施肥对林木生长量提升具有较明显的作用。

表3 不同施肥处理桉树人工林木生长情况

不同施肥处理对土壤性质的影响如表4所示。相比施用传统复合肥、测土配方复合肥，有机复混肥土壤容重为1.07 g/cm3，显著降低6.95%、5.31%，同时，土壤有机质含量显著提升(P<0.05)。测土配方复合肥对林地土壤养分提升最为显著的是全氮含量，相比复合肥与有机复混肥，分别提升了34.93%、41.77%。不同施肥处理的土壤全磷、全钾含量并未表现出显著差异性(P>0.05)。

表4 不同施肥处理桉树人工土壤性质

4 结论

通过对比不同整地方式、不同施肥处理等营林措施对桉树人工林林分生长量与土壤性质的的影响，具体结论如下。

(1)整地方式与林木生长和地力的关系密切，免炼山整地方式的桉树生长量显著高于炼山处理，同时由于对土壤扰动较少，有利于林地的高效、可持续经营；不同整地方式对土壤性质呈现不同程度的影响，炼山时的高温会将大量有机质转化为无机形态，使得有机质含量显著下降，土壤容重显著提升，但炼山的同时会释放大量如钾等养分元素，提升林地土壤养分含量。

(2)施用不同类型的肥料对桉树人工林的生长与地力有着极大的影响，以生长量大小排序为测土配方复合肥>复合肥>有机复混肥，说明施用专用配方肥料更有利于减少化肥施用量，提高林分生产力；有机复混肥对林地的影响主要体现在土壤性质方面，增施有机肥显著降低了土壤容重，提升了土壤有机质含量，对于林地地力的长期维护有关键作用。

综上所述，为实现林地生长量提升以及维持地力，应选择免炼山的整地方式，同时施用测土配方复合肥以保证林木生长时充足的养分供应，但从长远角度出发，应提高有机肥的施用量，通过林地土壤有机质的提升，保证林地的高效、可持续经营。