我国桉树人工林立地土壤问题研究概况

我国引种桉树。虽已100多年，但研究桉树人工林土壤问题，却只有50多年的历史。这方面的研究，包括桉树人工林土壤本底调查、土壤性质与林木生长的关系、桉树人工林土壤肥力衰退防治、桉树人工林土壤管理、桉树速生丰产的土壤肥力指标、桉树人工林生态系统土壤养分和水分循环等。文章对这方面研究的概况作了简要的综述。     

桉树人工林生态系统养分循环与平衡研究Ⅴ.桉树林间种山毛豆对土壤肥力与林木生长的作用

桉树人工林间种山毛豆对提高土壤肥力和促进林木生长有极其显著的作用。间种5年后，林地表层土壤有机质和全量养分N、P、K的质量分数，分别为18．21kg／hm^2、0．85kg/hm^2、0．43kg／hm^2、1．30kg/hm^2，而对照林地分别为13．70kg/hm^2、0.56kghm^2、0．34kg/hm^2、1．10kg/hm^2；林地土壤有效养分含量显著提高；土壤结构和土壤水分物理性质显著改善；桉树生长量显著增加，刚果W5桉平均株高增长16％，平均胸径增长22％，单位面积的木材蓄积量增加59％。     

桉树人工林生态系统养分循环与平衡研究Ⅰ. 桉树人工林生态系统的养分贮存

采用田间试验和定位方法，在标准样地中研究养分的输入、输出和贮存。桉树人工林生态系统的养分贮存，包括土壤、桉树林分和凋落物三者贮存的养分。在田间试验的基础上，获得了大量的分析数据。论述了刚果W5桉树人工林生态系统土壤养分的贮存量、林分的养分贮存量和凋落物层的养分贮存量以及上述分系统内大、中量元素的含量比例。土壤养分的贮存量，全量养分以K最多，其次为N、P；有效养分贮存量大小的顺序为N，K，Ca，P，Mg，Mn，Zn，Cu，B。桉树林分的总养分贮存量，是逐年增加的，但以第2年的增量最大；各元素贮量大小，则每年不同。凋落物层的养分贮存量，总体上逐年增长，但以第4年最多；各元素贮存量大小的顺序为N，Ca，Mg，K，P。这些结果，对于指导桉树施肥，有重要的参考价值。     

韩江流域典型区主要森林类型土壤肥力的灰色关联度分析

在野外调查、取样和室内试验分析相结合的基础上,利用灰色关联度分析方法定量分析了韩江流域典型区主要森林类型的土壤肥力状况,并进行了综合评价排序.研究结果表明:6种林分土壤肥力关联度排序为天然常绿阔叶林(0.920 16)＞针阔混交林(0.892 87)＞灌木林(0.813 07)＞桉树人工林(0.788 58)＞竹林(0.759 85)＞马尾松林(0.742 96),天然常绿阔叶林和针阔混交林土壤比较肥沃,马尾松林土壤肥力相对较差.说明土壤肥力不仅与土壤理化性质有关,而且与林地凋落物的蓄积和分解状况有关.     

茂名小良桉树人工林生态经济效益分析与评价

利用模糊数学的方法,通过对小良的实地调杳和专家走访,挑选了30个对小良桉林生态经济影响较大的因子.建立了评价因子指标体系和五个评价等级,采用二个层次的综合评价模型对小良桉林生态经济效益首次进行了定量的综合评价.评价结果是:现在小良桉林生态经济效益为一般.总体态势是:16%为好,26%为较好,31%为一般.23%为较差,4%为差.综合评价得分为79.85分,介于一般和良好之间,这说明在小良桉树人工林的发展过程中存在许多显性的、潜在的问题,如果还不注意合理利用林地资源,就会使森林资源变为不可更新资源,不可持续利用.因此,科学客观地分析与评价小良桉林产业生态经济效益,为区域可持续发展提供科学依据和发展良策,实现生态和经济的综合调控具有现实意义.     

雷州半岛桉树人工林地力退化的现状和特征

通过对雷州半岛桉树人工林大面积土壤调查,揭示了桉树人工林地力退化的现状和特征。其主要特征为土壤剖面形态、土壤化学性、土壤物理性和土壤化物性退化。其中最主要的是土壤养分贫瘠化和土壤水分状况恶化。     

雷州桉树人工林小集水区地形分析与静态水文学模拟

利用小集水区生态水文学模型-Topog模型对雷州半岛桉树人工林纪家示范小集水区进行了地形分析和静态水文学模拟。地形分析表明，该集水区地表较为平坦，集水区总面积为0．63km^2，夏季、冬季与春（秋）分平均太阳辐射值分别为44MJ.m^-2．d^-1、25MJ.m^-2．d^-1和34MJ.m^-2．d^-1。在考虑太阳辐射影响与不考虑太阳辐影响两种情况下进行了集水区土壤含水量指数（WI）静态模拟。设定不同的静态壤中流参数值，Topog模型模拟结果表明，静态壤中流越大，在集水区内高WI的分布范围越大，也即土壤含水量越高。在考虑太阳辐射影响的条件下，分别设置不同的土壤导水率（T）、地表阴蔽系数（Es）、平均降雨最（R）进行了模拟。模拟结果表明，WI分布依各参数的不同而变化。T越大，在集水区内的WI重新分布越快；T越小，在集水区内WI趋向于平均分布。Es越大，集水区土壤所保持的含水量越高。集水区WI随R增大而有升高趋势。     

桉树人工林生态系统养分循环和平衡研究Ⅱ. 桉树人工林生态系统的养分循环

根据大量的观测分析资料,论述了刚果W5桉树人工林生态系统养分的地球化学循环和生物小循环。研究结果表明,每公顷每年通过地表径流和地下渗漏从生态系统输出的养分质量以K最多,达21.25 kg/(hm2a);其次为N,达17.21 kg/(hm2a)。桉树人工林生态系统养分流通质量的净变化值f(K)、f(Ca)为负值,f(N)、f(P)、f(Mg)为正值;桉树人工林生态系统养分的生物小循环研究表明,在一个轮伐期内,每公顷桉树吸收养分的质量,依次为Ca 429.03 kg/hm2,其次为N 277.01 kg/hm2和K 208.12 kg/hm2。而在一个轮伐期中归还的养分质量,Ca只有99.78 kg/hm2,K为113.04 kg/hm2。在养分循环率方面,与热带半落叶季雨林比较,桉树人工林生态系统的养分循环率要小得多,说明桉树人工林土壤养分趋向于减少。     

不同理论方程模拟华南桉树人工林蒸散量的比较

森林生态系统蒸散作为生态系统中的重要生态过程,联系着生态系统的水分平衡和能量平衡,并与养分循环密切相关.以雷州半岛桉树人工林纪家、河头林场为研究样地,在样地调查的基础上,对林地有关气象因子、土壤水文生态因子作了近4 a的定位观测.选取TURC公式、Penman-Monteith方程(PM)和周国逸公式作为代表,三者分别以温度为指标、以辐射与能量转换为驱动因子和以物理过程为主导的蒸散量理论计算方法.并将理论计算结果同水量平衡法估算结果进行比较.结果表明,尽管各种计算方法的结果均存在一定的波动性,但是其波动的原因是不一样的.对于PM方程而言,结果对所选参数有一定的依赖性.对于周国逸公式来说,在计算较小时间尺度(≤1 a)蒸散量时可能会出现一定的波动,波动的原因可能在于参数的时间尺度匹配问题.对于TURC公式,计算结果波动的根本原因在于其公式的经验局限性.理论计算值同水量平衡估算结果比较说明,三者均可以在一定程度上反映系统的年蒸散量.比较而言,周国逸公式计算结果的波动性范围较小,较适用于热带、亚热带森林生态系统蒸散量的计算.     

广西喀斯特和红壤地区桉树人工林土壤理化性质对比研究

喀斯特地区种植桉林是恢复和改善岩溶地区生态环境及推进脱贫致富的重要措施,但其生态环境影响也是广泛关注的科学问题。选择广西桂林、扶绥两处地点,对比分析了红壤和喀斯特土壤种植桉树对土壤结构和土壤养分的影响,结果表明：（1）喀斯特地区桉林土壤容重略大于红壤、毛管孔隙度不发达,非毛管孔隙度较发达,总孔隙度小于红壤;（2）喀斯特地区桉林土壤非毛管含水量显著低于红壤,但饱和含水量基本相当;（3）喀斯特桉林土壤的全量养分多高于红壤,而一些速效养分低于红壤,尤其是钾的含量显著偏低;（4）喀斯特桉林土壤的pH值和有机质含量高于红壤。研究表明喀斯特地区种植桉树人工林并未引起土壤结构的破坏和土壤养分含量的显著降低,相反在某些方面喀斯特地区种植桉树相对于红壤还有其优势。最后,结合研究结论,该文还就喀斯特地区和红壤地区桉树人工林管理提出了一些针对性建议。     

桉树人工林生态系统养分循环和平衡研究Ⅲ. 桉树人工林生态系统的养分平衡

在当地现行的生产技术规程和营林措施的条件下，刚果W5桉树人工林生态系统中，N和K的收支帐为亏损，P、Ca、Mg为盈余。在一个轮伐期内，每公顷养分质量的收入中，N为327．13kg／hm^2，P为110．48kg／hm^2，K为206．13kg／hm^2。，Ca为679．53kg／hm^2，Mg为173．72kg／hm^2；每公顷养分质量的支出中，N为366．59kg／hm^2，P为35_3lkg／hm^2，K为212．22kg／hm^2，Ca为452．77kg／hm^2，Mg为79．52kg／hm^2。但这仅仅是一种表观数字。桉树人工林生态系统养分不平衡的主要原因，是桉树凋落物和采伐剩余物不能回归土壤，以及严重的水土流失。解决问题的关键是转变思想认识，制定有效的措施，使桉树凋落物和采伐剩余物回归土壤，同时在桉树行间间种豆科绿肥牧草。     

桉树人工林生态系统养分循环与平衡研究Ⅳ.桉树林间种山毛豆对生态系统养分循环的作用

桉树人工林间种山毛豆，增加了凋落物量和养分归还量，改善了营养元素的生物小循环。在一个轮伐期内山毛豆归还土壤养分的数量如下：氮528.37kg／hm^2，磷28.06kg／hm^2，钾66.20kg／hm^2，钙184.96kg／hm^2，镁57.21kg／hm^2；而同期刚果W5桉归还土壤养分的数量为：氮85.98kg／hm^2，磷3.94kg／hm^2，钾11.80kg/hm^2，钙36.98kg／hm^2，镁18.30kg／hm^2。由于间种山毛豆增加了生态系统的养分收入，减少了水土流失的养分支出，系统的各种养分出现了盈余的状况。     

土壤温湿度对北京大兴杨树人工林土壤呼吸的影响

采用Li-cor-8150土壤呼吸测定系统,对北京大兴杨树人工林(欧美107,Populus×euramericana cv."74/76")土壤CO_2释放通量、土壤温度和水分进行了为期1年(2007)的定位连续观测,系统研究土壤温度(T_S)和土壤含水量(w)对土壤呼吸速率(R_s)的影响.结果表明:(1)土壤呼吸速率日变化呈单峰曲线,具有明显的白天高,夜间低的规律.非生长季土壤呼吸速率较低,自5月份土壤呼吸速率上升,8月份达到最大值.(2)土壤温度是影响土壤呼吸速率的主要因素,用指数模型解释全年过程中土壤温度对土壤呼吸速率变化的能力为69%.在低温段(<0℃)土壤呼吸速率随土壤温度升高而下降,而在土壤温度>0℃条件下土壤呼吸速率与土壤温度表现为正相关.土壤呼吸速率随土壤含水量上升表现出先升高后降低的趋势,三次方程模拟表明土壤水分的贡献率为33%,而当土壤含水量低于9.5%时,土壤水分的贡献率上升到51%.(3)土壤温、湿度共同作用于土壤呼吸,在不同含水量区间土壤呼吸对土壤温度的响应程度不同:在4%～10%土壤含水量范围内.土壤温度与土壤呼吸的指数模型的R~2达到0.86,而在土壤水分较高或较低时,其相关系数仅为0.6.土壤温度是影响土壤呼吸速率变化的主导因素,当土壤含水量过低或过高时,土壤温度的主导作用相对减弱,土壤含水量的影响作用相对加强.土壤呼吸的温度敏感性受土壤温度区间和水分区间的综合影响,用指数模型模拟土壤温湿度对土壤呼吸的影响不能很好的模拟土壤湿度的作用,所以单一模型并不是描述土壤温湿度对土壤呼吸的共同影响的最优模型,而多种模型复合的数学模型有待进一步研究.