海南西南部不同植被類型樣地的土壤養(yǎng)分特性及持水性比較研究

1、第21卷第4期Dec.2003文章編號(hào):1004-1729(2003)04-0334-05海南西南部不同植被類型樣地的土壤養(yǎng)分特性及持水性比較研究楊小波,李躍烈(海南大學(xué)生命科學(xué)與農(nóng)學(xué)院,海南?？?70228)摘 要:對(duì)海南西南部海尾地區(qū)的桉樹林、木麻黃林、相思林、灌叢、草地和甘蔗園等6種主要植被類型進(jìn)行了野外調(diào)查和室內(nèi)分析,研究了其土壤養(yǎng)分和4個(gè)不同季節(jié)的土壤含水量.結(jié)果表明:6種植被類型的土壤養(yǎng)分整體明顯偏低,在020cm土層,全N為0.0058%0.0471%,全P為0.0080%0.0180%,全K為0.0491%0.1482%,速效N為12.3063.20mg kg-1,速效P為9.

2、7544.63mg kg-1,速效K為11.2527.50mg kg-1,有機(jī)質(zhì)為0.145%0.878%,pH值為5.557.18;灌叢、甘蔗和相思林持水性較好,而桉樹林地土壤含水量極差;桉樹林、木麻黃和相思林林地土壤有機(jī)質(zhì)含量與含水量、全N含量有一定的相關(guān)性.由于桉樹林土壤持水能力弱,因此認(rèn)為該地區(qū)不適宜大面積種植桉樹,可用灌叢和相思林代替桉樹林.關(guān)鍵詞:土壤養(yǎng)分;土壤含水量;植被類型;海尾地區(qū)中圖分類號(hào):S158.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A桉樹是適應(yīng)性廣、生長迅速、輪伐期短的優(yōu)良樹種,由于其生長速度快,生長過程中需從土壤中吸收大量的養(yǎng)分和水分,因此易造成林地地力衰退.為了改善單一大面積種植桉樹所

3、造成的對(duì)土地的不良影響,人們做了一些相關(guān)研究,有的將桉樹與粗果相思(Acaciasp.)混交,其林地的凋落物量及其蓄積的養(yǎng)分量均比桉樹純林多得多,林地土壤養(yǎng)分含量也比桉樹林地高;桉樹人工林改全墾為帶墾,能減輕水土流失和土壤侵蝕,有利于土壤養(yǎng)分的保存和土壤結(jié)構(gòu)的改善.也有研究報(bào)道,桉樹間種菠蘿(Ananas)、西瓜(Citrullus)、山毛豆(Tephrosiacandida)等具有改善土壤化學(xué)性質(zhì),提高養(yǎng)分水平的良好作用.這些研究結(jié)果共同說明,以上幾種桉樹種植方式增加了林下覆蓋率,對(duì)于保持和提高林地土壤肥力、防止地力衰退有積極意義.但在不同地區(qū)種植桉樹林,其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度存在差異,但差

4、異程度尚難以定論.1965年昌化林場(chǎng)在海南西南沿海地區(qū)建立后,曾大面積開荒造植木麻黃(Casuarina)林,致使原有的自然植被面積相應(yīng)減少,到1989年,該林場(chǎng)又開始伐木麻黃林造桉樹(Eucalyptus)林,2目前,該地區(qū)的桉樹林面積約有900hm.近幾年來,該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境已明顯不如以前,空氣變得干燥,地下水位下降,農(nóng)業(yè)缺少灌溉水,出現(xiàn)了買賣飲用水的現(xiàn)象.那么是什么原因?qū)е铝嗽摰貐^(qū)生存環(huán)境的惡化?為了了解種植桉樹是否對(duì)該地區(qū)的環(huán)境有影響,影響有多大,筆者進(jìn)行了這項(xiàng)研究.收稿日期:2003-03-07基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(30160070)作者簡(jiǎn)介:楊小波(1962-),男,

5、海口人,海南大學(xué)生命科學(xué)與農(nóng)學(xué)院教授,博士后.16第4期 楊小波等:海南西南部不同植被類型樣地的土壤養(yǎng)分特性及持水性比較研究3351 研究區(qū)的自然條件2為88009200;全年無霜,平均最低氣溫為7,年太陽總輻射量為565.22kJ cm;雨量偏少,年降雨量只有902.61017.4mm,且年蒸發(fā)量大于2500mm,9月底至翌年6月底為長達(dá)9個(gè)月的旱季,年平均干燥度大于1 6,屬于海南最干旱地區(qū)之一.區(qū)內(nèi)由于溫度高,旱季長,致使區(qū)內(nèi)土壤發(fā)育為燥紅土,而靠海處多為濱海砂土;同時(shí),由于受海潮的影響,沿海還有部分的鹽漬沼澤土.該地區(qū)植被類型有自然生長的灌叢、草本構(gòu)成的自然植被;人工林有木麻黃林、相思

6、林、桉樹林.其中桉樹林下植被有多植物生長的和少植物生長的2種植被類型,而其他耕地內(nèi)則有由甘蔗、水稻、芒果、腰果、多種蔬菜等構(gòu)成的人工植被.在桉樹林面積當(dāng)中,林下少植物生長(覆蓋率<5%)的桉樹林面積占絕大部分.1)22 研究對(duì)象與方法2.1 研究對(duì)象 選擇該地區(qū)6種主要的植被類型為研究對(duì)象,它們分別是:1)桉樹林,分2種類型,其中1種類型(4年生,第1代)的林下植物覆蓋率達(dá)80%,但面積很小,約占該地區(qū)桉樹林地的20%(簡(jiǎn)稱林下多植物的桉樹林),另1種類型(4年生,第1代和第2代)的林下植被覆蓋率在1%20%之間,很多地段幾乎光禿,該類型面積很大,約占該地區(qū)桉樹林地的80%(簡(jiǎn)稱林下少植

7、物的桉樹林);2)11年生第1代的木麻黃林,林下無植物,地面為其凋落物覆蓋;3)3年生第1代相思林;4)灌叢,植物覆蓋率約85%;5)草地,植物覆蓋率約65%;6)甘蔗園地的甘蔗.本實(shí)驗(yàn)在2001年8月、11月、2002年1月、3月、6月,分別進(jìn)行5次土壤含水量測(cè)量,并于2001年8月1次性取土測(cè)定土壤養(yǎng)分.2.2 土壤持水量比較方法 選好比較樣地,挖1m深的土壤剖面,分05、20、40、80、100cm5個(gè)深度,并采用鋁盒法取土測(cè)定.每一鋁盒取約占鋁盒容積1 5的土樣,每個(gè)深度在2個(gè)垂直剖面上取,重復(fù)2次.2.3 土壤養(yǎng)分取樣方法 在樣地內(nèi),挖2個(gè)土壤剖面,深度040cm,分020cm和20

8、40cm2層,每深度取土0.5kg左右,重復(fù)2次.2.4 土壤分析方法 土壤分析采用常規(guī)分析方法,pH值用電位法,有機(jī)質(zhì)用油加熱#重鉻酸鉀容量法,全N用開氏法,全P用NaOH溶解#鉬銻抗比色法,全K用NaOH熔融#火焰光度計(jì)-1-1法,速效N用堿解擴(kuò)散法,速效P用濃度為0.03mol L的NH4F#0.025mol L的HCl浸提#鉬銻抗比色法,速效K用濃度為1mol L的NH4OAc浸提#火焰光度法.-13 結(jié)果與分析3.1 土壤養(yǎng)分狀況 由表1可以看出,5種植被類型的土壤養(yǎng)分整體明顯偏低,表現(xiàn)出該地區(qū)沙土土壤養(yǎng)分貧瘠的特點(diǎn).土層厚度為020cm時(shí),全N為0.0058%0.0471%,全P為

9、0.0080%0.0180%,全K為0.0491%0.1482%,速效N為12.3063.20mg kg,速效P-11) 昌江縣農(nóng)業(yè)區(qū)劃委員會(huì)辦公室匯編.昌江縣農(nóng)業(yè)區(qū)劃報(bào)告集,1983,3.336海南大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版 2003年 表1 土壤養(yǎng)分含量狀況植被類型桉樹林*桉樹林*木麻黃林相思樹林灌叢草地土層厚度cm020204002020400202040020204002020400202040速效K 有機(jī)質(zhì)(mg kg-1)(mg kg-1)(mg kg-1)注:*林下少植物的桉樹林,*林下多植物的桉樹林為9.7544.63mg kg,速效K為11.2527.50mg kg,有機(jī)質(zhì)為0.14

10、5%0.878%,pH值為5.557.18.土層厚度為2040cm時(shí),全N為0.0066%0.0262%,全P為0.0073%0.0194%,全-1-1K為0.0490%0.1740%,速效N為15.9552.36mg kg,速效P為12.8842.10mg kg,速效K為10.0027.50mg kg,有機(jī)質(zhì)為0.056%0.559%,pH值為6.157.09.草地與甘蔗園林相比,甘蔗園明顯優(yōu)于草地,草地又稍微優(yōu)于林下少植物的桉樹林;草地土壤持水量較低的原因是:該地區(qū)草地是由華三芒草(Aristida)、球柱草(Bulbostylis)等旱生禾草和莎草組成,它們?cè)诤导靖煽?保水能力下降.地上

11、植被覆蓋率越高的土壤,在豐雨季節(jié),儲(chǔ)存水分越多,在干旱季節(jié)儲(chǔ)存水分最好,而地上植被覆蓋率低的土壤則相反.木本植被型儲(chǔ)水順序?yàn)?灌叢>相思林>木麻黃林>林下多植物的桉樹林>林下少植物的桉樹林;甘蔗園優(yōu)于草地.-1-1-1第4期 楊小波等:海南西南部不同植被類型樣地的土壤養(yǎng)分特性及持水性比較研究表2 不同植被類型的土壤在不同時(shí)期含水量的平均值樣地桉樹林*桉樹林*木麻黃林相思林灌叢草地甘蔗園土層厚度cm1100110011001100110011001100%337注:*林下少植物的桉樹林,*林下多植物的桉樹林表3 不同植被類型的土壤在不同土層的含水量土層深度 cm桉樹林*0

12、5204080100平均值桉樹林*注:*林下少植物桉樹林,*林下多植物桉樹林4 自然植被和人工植被的土壤有機(jī)質(zhì)與含水量、全N的相關(guān)性分析338海南大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版 2003年 在020cm水平較密切于在2040cm水平.對(duì)這一地區(qū)林地進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的相關(guān)分析,亦表現(xiàn)相類似的結(jié)果,即:有機(jī)質(zhì)和全N的相關(guān)性在020cm水平,相關(guān)系數(shù)為0.9978(n=4r0.05=0.950,r0.01=0.990,下同),達(dá)極顯著相關(guān);在2040cm水平,相關(guān)系數(shù)卻為-0.2005,呈顯不相關(guān);有機(jī)質(zhì)和土壤含水量的相關(guān)性在020cm水平,相關(guān)系數(shù)為0 9002,呈顯不相關(guān);在2040cm水平,相關(guān)系數(shù)只有0.36

13、87,亦呈顯不相關(guān).即使這樣,也同樣表明有機(jī)質(zhì)和土壤含水量的相關(guān)性在020cm水平較密切于在2040cm水平.這說明有機(jī)質(zhì)積累對(duì)土壤涵養(yǎng)水量有利,也有利于N的積累.5 討論與結(jié)論上述結(jié)果表明,研究區(qū)土地養(yǎng)分貧瘠的主要原因是該地處于平原沙地和燥紅壤區(qū),土壤質(zhì)地本身肥力較低、保肥供肥能力較弱的緣故.但灌叢、林下多植物的桉樹林和相思林的土壤有機(jī)質(zhì)、全N、全P和速效N的含量相對(duì)高一些,這說明林下植被對(duì)桉樹林土壤養(yǎng)分的保護(hù)是較為重要的.在同一立地上生長覆蓋著不同植物,其土壤含水量差異明顯.比較海尾地區(qū)6種主要的植被類型的土壤含水量,4種木本植被儲(chǔ)水量依次為:灌叢>相思林>木麻黃林>桉樹

14、林;對(duì)比桉樹林的情況是:林下多植物的桉樹林>林下少植物的桉樹林;草本植被情況是:甘蔗園>草地.枯枝落葉抑制水分蒸發(fā)的作用與土壤含水量有關(guān),土壤含水量很低時(shí),抑制土壤蒸發(fā)的效果不明顯,當(dāng)土壤水分高于3 4田間持水量時(shí),其抑制蒸發(fā)的效果隨土壤水分的提高和凋落物層的加厚而提高.年降水量分布與各植被土壤含水量的變化基本保持一致,且在豐雨季節(jié),土壤含水量最高值在50cm以上,隨著季節(jié)降雨量減少,土壤含水量最高值下移.即使含水量最高的灌叢地和甘蔗園植物,在實(shí)際生長中還需要補(bǔ)充水分.三大人工林在旱季儲(chǔ)水都差,尤其是桉樹林地更甚,在蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降雨量的干旱地區(qū),種植大面積的桉樹林,在經(jīng)過數(shù)年生長后

15、,會(huì)導(dǎo)致地下水位下降.本結(jié)果還表明有機(jī)質(zhì)積累越多對(duì)涵養(yǎng)水分越好,N源越豐富.因此,筆者認(rèn)為海尾地區(qū)的植被建設(shè)應(yīng)盡可能退部分桉樹林為灌叢,方能達(dá)到持水之目的.7參考文獻(xiàn):1藍(lán)佩玲,廖新榮,廖觀榮,等.桉樹與粗果相思混交對(duì)土壤養(yǎng)分的影響J.熱帶亞熱帶土壤科學(xué),1998,7(1):77-79.2楊偉東,鐘羅生,楊國清,等.桉樹人工林地力衰退防治研究#改全墾為帶墾J.熱帶亞熱帶土壤科學(xué),1998,7(3):179-183.3黃錦龍,吳學(xué)仕,林松煜,等.桉樹間種菠蘿對(duì)土壤性質(zhì)和林木生長的影響J.熱帶亞熱帶土壤科學(xué),1992,1(1):32-36.4陳孝,林松煜,楊國清,等.農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營研究#桉樹人工林間

16、種西瓜對(duì)林木和土壤的效應(yīng)J.熱帶亞熱帶土壤科學(xué),1996,5(3):127-132.5楊國清,趙貴,鄭日紅,等.農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營研究#桉樹間種山毛豆對(duì)林木和土壤的影響J.熱帶亞熱帶土壤科學(xué),1997,6(2):71-75.6王尚明,吳學(xué)仕,陳孝,等.農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營研究#菠蘿與桉樹輪作對(duì)林木生長和土壤的影響J.熱帶亞熱帶土壤科學(xué),1997,6(1):1-8.7王佑民.中國林地枯落物持水保土作用研究概況J.水土保持水報(bào).2000,14(4):108-113.(下轉(zhuǎn)第343頁)第4期 汪躍華等:1-MCP對(duì)唐菖蒲切花的保鮮作用343Fresh keepingEffectsof1-Methylcyclopr

17、openeonCut flowersofGladiolushybridusHort.WANGYue hua,DONGHua qiang,LINYin feng(FacultyofAgricultureandHusbandry,ScienceandTechnologyUniversityofFoshan,Foshan528231,China)Abstract:Thecut flowersofGladiolushybridusHort.,whichweretobeinsertedinvase,weretreatedby1-methylcyclopropene(1-MCP)underdifferen

18、tconcentrations.Theresultshowedthatcomparedwithcontroltreatment,1-MCPtreamentcouldimprovetheblossomrateofGladiolushybriduscut flowersandincreasetheirsornamentalvalue,andreducetheirswitheringdegree.Italsoshowedthattheeffectof1-MCPtreatmentwith =0.1mL L-1wasparticularlythebest.Thistreatmentcouldextend

19、thelifeofcut flowersandimprovetheirsexteriorquality,meantimecouldalsoretardtherelativepermeabilityofpetalsandleavesplasmamembrane,andhaveacertaineffectonthecontentofpetalproteinandleafchloro phyll.Keywords:Gladiolushybridus;cut flowers;1-methylcyclopropene(上接第338頁)TheComparativeStudyontheSoilNutrientsandWater holdin