桉树人工林丰产技术 海南西部桉树人工林春季土壤水分时空变化研究
时间：2019-05-14 03:16:39 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：对海南儋州桉树林与椰林样地连续定点采样，分析春季桉树林土壤水分时空变化及其与椰林土壤水分差异。结果表明：（1）1─4月为土壤水分消耗期，土壤水分逐渐降低，桉树林土壤水分明显低于椰林。（2）土壤水分表层、次表层、深层差异明显。桉树林土壤表层含水量较低，变化较大；次表层土壤含水量相对较为稳定；深层含水量较多，也较稳定。（3)连载代次和树龄与土壤水分含量有明显的关系。与连载代次相比，树龄对土壤水分的影响更大；树龄愈长土壤水分含量愈少；采伐之后1龄桉树林土壤水分处于恢复阶段，含水量较高。短伐连栽生产和经营方式对桉树林水生态环境造成不利影响。
关键词：土壤水分; 时空变化; 桉树林; 儋州林场；海南
中图分类号：S152.7 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.03.011
Research on the Spatio-temporal Change of Soil Water in Eucalyptus Plantations in West Hainan Island
ZHANG Bin, ZHAO Cong-ju, CHEN Hao, FAN Wen-bin, ZHOU Zhi-wen
(School of Geography and Tourism, Hainan Normal University, Haikou,Hainan 571158,China)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: The spatio-temporal change of soil water in Eucalyptus plantations(Eucalyptus spp.) in spring and its difference with Coconut plantations(Cocos nucifera L.) were analyzed by sampling in Danzhou forest farm, Hainan. The results showed that: (1) Soil water decreased gradually from January to April, and soil water of Eucalyptus plantation was obviously lower than that of Coconut plantations. (2) Soil water contents of surface, subsurface and deep layer in Eucalyptus plantation were significantly different. The surface soil water content was the lowest and there was a large variation; subsurface soil water was relatively stable, deep water content was the highest and more stable. (3) Planting rotations and forest age had obvious relationship with soil water content. Compared with rotations, effect of forest age on soil water was more. With forest aging, soil water content was declining. The longer the forest age, the less soil water content. Soil water of 1-year-old eucalyptus forest was in recovery phase after the older forest being cut down, and the content was higher. Which revealed that short-rotation and continuous planting activity had exerted great influence on the soil water eco-environment of eucalyptus forest.
Key words: soil water;spatio-temporal change;Eucalyptus plantation;Danzhou forest farm;Hainan
土壤水分既是植被生长条件也是植被水分耗损的结果，尤其是在降水偏少地区或季节，土壤生态水文一直是生态学家研究的热点[1-2]。土壤的理化性质影响着植被发生、发育和演替的速度，同时也因植被的演变而发生改变[3]。
桉树是我国南方最大的人工林。中国大陆桉树人工林遍及广东、广西、海南、云南等17个省区，面积已突破300万hm2。海南引种桉树已有80多年历史，是我国桉树种植的重要基地之一[4]。全岛现有桉树林面积达20多万hm2，海南儋州林场是引种桉树较早地区。
桉树人工林环境效益争议很大，其中桉树人工林的水分消耗、林下生物多样性以及林地的地力衰退等问题尤为学界关注[5-6]。目前，桉树人工林林地土壤水分动态的研究多侧重于雨季，而桉树人工林干季土壤水分动态方面的研究较少，这不利于全面认识桉树人工林土壤水分在全年内的动态变化[7- 8]。
为此，本研究拟通过对海南儋州桉树人工林春季土壤水分时空差异的研究来探讨春季土壤水分动态的变化规律及其原因，揭示桉树人工林种植对当地土壤水环境的影响，为开展桉树浆纸林生态管理和可持续发展提供科学依据。 1 研究区与研究方法
1.1 自然环境
儋州林场位于海南岛西北部，地理坐标为北纬19°11′~19°52′，东经108°56′~109°46′。地势由东南向西北倾斜，由平原、丘陵、山地3部分构成。丘陵占76.5%，滨海平原占23.13%，山地占0.37%。儋州地处热带北缘，属热带季风气候类型。年平均温度23.8 ℃，全年平均降雨量1 766.2 mm。最低月均温18.2 ℃，最高月均温27.7 ℃。5─10月为雨季，各月降雨量平均在200 mm以上；11月至次年4月为干季，降水较少[9]。
1.2 数据收集与处理
研究区春季气温较高，降水较少（表1）。每月取1次数据，采样日之前至少3天没有≥5 mm降水，定点系统监测土壤水分。按林龄差异与空间环境一致性要求，就近确定3块桉树林样地（样地A、B、C）与1块对照样地（样地D）。样地A（19°41′58″ N, 109°19′58″ E）为二代5年生桉树林；样地B（19°42′0″ N, 109°19′57″ E）为三代1年生桉树林；样地C（19°42′01″N, 109°19′51″ E）为三代4年生桉树林；样地D（19°42′37″N, 109°21′23″ E）为水分对照点，人工栽培椰林，树龄10年，长势一般。采用GPS定位，定点采集土样。土壤采样间隔为10 cm，取样深度为150 cm。土钻、铝盒取样，105 ℃烘干，测定土壤重量、水分含量[10]。
2 结果与分析
2.1 春季桉树人工林土壤水分时间变化
春季1─4月不同连载代次与树龄的桉树人工林土壤水分逐渐减少（图1）。其中二代5年生桉树林（样地A）0～150 cm土层平均含水量1─4月分别是6.82%、6.79%、5.96%和6.03%；三代1年生桉树林（样地B）0～150 cm土层平均含水量1─4月分别是7.25%、7.11%、6.59%和6.38%；三代4年生桉树林（样地C）0～150 cm土层平均含水量1─4月分别是5.47%、5.42%、4.89%和4.88%。
２.2 春季桉树人工林土壤层水分变化
根据土壤剖面水分变化监测结果，可把整个土壤剖面分成3层：表层（0～50 cm）、次表层（50～100 cm）和深层（100～150 cm）。
样地A、B和C的土壤从表层到150 cm深处，随着土壤深度的增加，土壤水分含量逐渐升高（图1）。桉树人工林1─4月土壤平均含水量约为6.08%，最大含水量达8.63%，最小含水量达3.17%。样地A的土壤表层、次表层、深层平均土壤含水量分别为4.82%、6.67%、7.53%；样地B分别为5.27%、7.16%、7.90%；样地C分别为4.16%、5.36%、5.86%。
土壤表层受降水影响大，土壤含水量变化较大；土壤次表层土壤含量相对于表层较为稳定；而深层（100 cm以下）受外界影响较小，水分含量相对稳定。
2.3 桉树人工林与对照林地春季土壤水分比较
与样地A、B、C相比，样地D土壤水分较高。1─4月样地D平均土壤含水量为8.67%，明显高于桉树人工林6.20%的土壤含水量。可见桉树人工林土壤水分消耗较多（图1，图2）。
样地D表层（0~50 cm）平均土壤含水量变化较样地A、B、C要大；从约8.0%降到4.0%以下；次表层土壤水分变化较为稳定；而深层（100 cm以下）水分含量相对稳定。
样地A、B、C平均土壤含水量差异明显。相同代次，树龄越大，土壤水分愈少；样地B和C土壤含水量分别是6.83%和5.16%。刚刚采伐之后的样地B土壤水分为6.83%，高于样地A的6.40%，与1龄林木较小，蒸腾耗水较少有关，这也表明树龄对土壤水分的影响比代次大。
与对照区相比，春季桉树人工林土壤水分消耗较多，土壤水分变化幅度较大，水分影响桉树人工林生长；而对照区椰林春季土壤水分消耗较少，变化幅度也较小（表2）。
3 结 论
（1）海南西部全年降水较多，但春季降水不足。1─4月桉树人工林土壤水分逐渐降低。与对照区域相比，桉树人工林土壤水分较低，说明桉树人工林消耗较多的土壤水分。
（2）桉树人工林土壤表层含水量较低，且受降水的影响较大；土壤次表层土壤含量相对于表层较为稳定；而深层受外界影响较小，水分含量相对稳定。
（3）种植年限对桉树人工林土壤水分影响明显，树龄愈长土壤水分含量愈少；采伐之后的1龄桉树林土壤含水量较高，即土壤水分处于恢复阶段。与树龄相比，连载代次对土壤水分的影响较小。
参考文献：
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[5] 徐大平, 张宁南. 桉树人工林生态效应研究进展[J].广西林业科学，2006, 35(4): 179-187.
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[10] 赵从举, 康慕谊, 雷加强. 古尔班通古特沙漠腹地土壤水分时空分异研究[J]. 水土保持学报, 2004, 18(4): 158-161.
收稿日期：2012-02-21；修订日期：2012-04-09
基金项目：国家自然科学基金项目(40961033); 海南教育厅项目(Hjkj2008-39); 海南师范大学实验室开放项目(kfsy11001)
作者简介：张斌(1985-), 男, 陕西西安人, 在读硕士生, 主要从事土壤生态水文研究。
通讯作者简介：赵从举(1968-), 男, 江苏灌云人, 教授, 博士, 主要从事土壤生态水文与受损生态系统恢复重建研究。
