富民县6种桉树人工林地表土壤主要养分分析

摘要 测定了云南省富民县6种桉树人工林和云南松人工林（对照）地表（0～20 cm）土壤的N、P、K养分含量。结果显示：①桉树人工林地的土壤肥力较云南松林地低，除全磷含量与云南松林地相当外，土壤有机质、全氮、水解氮、全钾速效磷、速效钾含量均低于云南松的含量水平。②桉树人工林地土壤主要养分含量较低。6种桉树林地土壤有机质含量以较缺（4级）为主、全氮和水解性氮含量水平中等、全磷较为丰富、速效磷含量多处于中等水平、全钾和速效钾都较为缺乏。

关键词 桉树人工林；土壤养分；云南富民

中图分类号 S714.8 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）08-0191-03

桉树是桃金娘科（Myrtaceae）桉树属（Eucalyptus）树种的总称。桉树原产于澳大利亚、印度尼西亚和菲律宾，现已引种到世界不少国家和地区。我国引种桉树始于19世纪末期，引入种有300余种（包括亚种和变种）[1]。云南是我国引种桉树最早的省份之一，桉树种植面积仅次于广东、广西、海南，在全国位列第4；至2005年云南129个县（市）中有109个县（市）种植桉树，面积达23.6万hm2，占全省人工林面积（251.4万hm2，2002年数据）的9.4%。滇中地区是云南省引种桉树的主要地区。以昆明为例，其桉树林面积达1.66万hm2，占全省桉树林面积的10.8 %；主要桉树种有10多种，分布面积较广的主要桉树种为蓝桉（Eucalyptus globulus）、直干桉（Eucalyptus maideni）、赤桉（Eucalyptus comaldulensis）、大叶桉（Eucalyptus robusta）、细叶桉（Eucalyptus tereticornis）和柠檬桉（Eucalyptus citriodora）。目前，桉树已成为我国南方地区营造工业人工林的重要树种，种植面积已达260万hm2，占全国人工林面积的24%[2]。

桉树的广泛种植有力地推动了区域社会经济的快速发展，但是桉树人工林普遍存在土壤质量退化[3-4]、生物多样性减弱[5-12]和生产力下降等不可回避的生态环境问题[13-15]。桉树人工林地的生态退化最基本的表现是土壤退化，而衡量土壤是否退化最基本的指标是土壤中的养分含量。因为土壤养分是人工林发展必须具备的最基本的物质基础。不同的土壤具有不同的养分特征，不同地区的土壤，其养分状况也不同。而林地的养分状况从根本上决定着林地土壤肥力的发展方向，对土壤的养分指标有极为重要的影响[16]。

基于桉树人工林的各种生态问题，该研究采集富民县不同品种的桉树人工林土壤与云南松林的土壤样品进行对比试验，分析不同土壤样品的养分指标，深入了解桉树人工林生态系统的养分特征，旨在研究该地区桉树人工林的土壤退化问题，以为桉树人工林的恢复和发展提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 采样地概况

富民县地处东经102°21′～102°47′、北纬25°08′～25°36′，位于昆明市西北部，东邻寻甸、嵩明县，南接五华区、西山区，西与禄丰、武定县接壤，北和禄劝县相连。县境东西最大横距44.2 km，南北最大纵距51.6 km，总面积1 003 km2。坝区面积占全县总面积的12.5%，山区和半山区占87.5%。县城永定镇海拔1 681 m，距昆明市区23 km。县境呈不规则的梯形状，地势大致由南向北倾斜，南高北低，山峦起伏。境内山脉属三台山余脉和拱王山余脉，多为南北走向，最高海拔2 817 m，最低海拔1 455 m。望海山由南向北延伸，把县境分为东西两部分。境内河流均属金沙江水系，东部为龙泉河流域，西部为螳螂川流域。境内气候温和，冬无严寒，夏无酷暑，干湿季分明，为典型的低纬度亚热带高原山地季风气候。年平均气温15.8 ℃，全年无霜期245 d，年均日照时数2 287 h，年均降雨量853 mm，年平均相对湿度72%。

县内土壤由棕壤、红壤、紫色土、水稻土4类土壤组成，分别占全县总面积的1.7%、68.9%、15.5%、4.8%，分7个亚属15个土属25个土种。

1.2 研究方法

1.2.1 采样时间。该研究所用的土壤样品于2008年7月采集。

1.2.2 采样点数量的确定。一般根据目的和土壤肥力的变异性来确定采样点的数量。该研究在采集土壤样品时，选择有代表性的树种，沿其周围选择3个采样点进行采样。

1.2.3 采样方法。在桉树林和同一坡面或相邻同向坡面的对照区（云南松人工林）内，按等高、等距、对应的原则，在人工林地的土壤表面，翻开树木的枯枝落叶，垂直自上而下挖5～10 cm深的土壤剖面，土壤剖面离树干0.5 m左右，避开施肥穴和人工翻动土层。在林地内，选择一株有代表性的树为中心，沿其四周设3个采样点，采取水平方向取土，每个采样点取土约0.33 kg，共取土约1 kg，用塑料袋盛装并贴上编号标签，做好采样记录，带回室内供试验分析。

1.3 样品的预处理

土壤样品的处理包括风干、去杂、磨细，过筛、混匀、装瓶保存和登记等操作[6]。

1.4 试验操作与方法

1.4.1 土壤有机质的测定。土壤有机质的测定采用重铬酸钾容量法[7]。具体操作参照国标。

1.4.2 氮元素的测定。土壤全氮的测定参照半微量凯氏法完成[5]。土壤水解性氮的测定采用碱解法，具体方法参照国标。

1.4.3 磷指标的测定。土壤中全磷和速效磷的测定采用氢氧化钠熔融法和NH4F-HCl法，具体参照国标。

1.4.4 钾含量的测定。土壤中全钾和速效钾含量的测定分别参照国标的火焰光度法和醋酸铵—火焰光度计法。

2 结果与分析

2.1 土壤有机质含量分析

所选的7个不同人工林的土壤样品分析测定结果显示，桉树人工林地土壤有机质含量为1.11%～2.84%，云南松林地土壤有机质为3.62%。按照全国土壤普查技术标准中关于土壤有机质含量的分级标准（全国土壤普查办公室，1992年），桉树人工林地的土壤有机质含量以较缺（4级）为主，含量中等（3级）的只有邓恩桉和赤桉，而云南松林地土壤的有机质含量则达到较丰富（2级）水平。由此可见，昆明市富民县桉树人工林地的土壤有机质含量偏低，其具体含量分级状况。

2.2 土壤氮素分析

2.2.1 土壤全氮含量状况。对6个桉树人工林与云南松人工林地的土壤样品全氮含量的试验分析结果表明，云南松人工林的土壤全氮含量为1.66 g/kg，桉树人工林的土壤全氮含量为0.55～1.57 g/kg。根据全国土壤普查技术标准中土壤全氮含量分级标准，桉树人工林土壤全氮含量主要在中等水平，低于云南松的全氮含量。桉树及云南松人工林地土壤全氮含量。

2.2.2 土壤水解氮含量分析。根据所选的6种桉树人工林与云南松人工林地的土壤样品水解性氮素含量的分析结果统计表明，桉树人工林地的土壤水解性氮的含量为74.27～109.00 g/kg，云南松林下土壤的水解性氮的含量为112.35 g/kg。按照全国土壤普查技术标准中土壤全氮含量分级标准，除巨桉为较缺（4级）外，其他树种的水解性氮含量均在中等水平（3级）。其中，以云南松（112.35 g/kg）为最高，说明桉树人工林的水解性氮含量较云南松人工林地的土壤水解性氮含量低。其具体含量。

2.3 土壤磷素分析

对7种不同品种人工林地的土样全磷和速效磷含量的分析结果表明，桉树人工林地的土壤全磷含量除巨桉为中等（3级）外，其余6个树种的土壤全磷含量均较丰富（2级）。总体来说，桉树人工林地的土壤全磷含量水平与云南松人工林地相当。桉树人工林地的土壤速效磷含量为9.44～13.05 mg/kg，云南松林地的土壤速效磷含量22.00 mg/kg。桉树人工林地土壤的速效磷含量除赤桉偏低（4级，较缺）外，其他均为中等含量水平（3级），云南松的土壤速效磷含量较高（2级）。可见，桉树人工林地的土壤速效磷含量低于云南松林地的土壤速效磷含量。桉树及云南松人工林地土壤磷素含量见表2。

2.4 土壤钾素分析

2.4.1 土壤全钾含量特征。根据6种不同桉树品种与云南松人工林地的土样全钾含量的分析结果表明，桉树人工林地的土壤全钾含量情况为：赤桉12.34 g/kg、邓恩桉11.24 g/kg、史密斯桉8.98 g/kg、蓝桉7.27 g/kg、直杆桉6.88 g/kg、巨桉3.56 g/kg，云南松全钾含量为13.87 g/kg。依据全国土壤普查技术标准中对土壤全钾含量的划分级别标准，桉树人工林地土壤的全钾含量级别为较缺和缺（4、5级），其中巨桉为极缺（6级），在相同条件下，云南松人工林地的土壤全钾为较缺水平，但云南松林地土壤的全钾含量明显高于桉树人工林地。可见，桉树人工林地的土壤全钾含量相比于云南松的全钾含量偏低，桉树与云南松人工林地土壤全钾含量如图3所示。

2.4.2 土壤速效钾含量状况。对7种不同树种的土壤样品的速效钾含量进行试验分析的结果显示，桉树人工林地的土壤速效钾含量为17.35～61.84 mg/kg，云南松林地的土壤速效钾含量71.36 mg/kg。根据全国土壤普查技术标准对土壤速效钾含量分级标准的划分，6种桉树人工林的土壤速效钾含量处于缺的水平，相同条件下的云南松人工林的土壤速效钾含量也较为缺乏，但云南松人工林的土壤速效钾含量比桉树人工林地的都高，具体见表3。可见，桉树人工林的土壤不管是全钾还是速效钾都低于云南松人工林。

3 结论与讨论

3.1 结论

根据6种不同桉树品种和云南松人工林地土壤样品的有机质、氮素含量、磷素含量以及钾素含量进行对比试验分析的结果，得出如下结论：一是桉树人工林地的土壤肥力较云南松林地低，除全磷含量与云南松林地相当外，土壤有机质、全氮、水解氮、速效磷、速效钾含量均低于云南松的含量水平。二是桉树人工林地的土壤退化，表现为林地土壤主要养分含量下降。6种桉树林地土壤有机质含量以较缺（4级）为主、全氮和水解性氮含量水平中等、全磷较为丰富、速效钾含量多处于中等水平、全钾和速效钾都较为缺乏。

3.2 讨论

根据上述的土壤各种养分成分的含量状况可知，昆明市富民县桉树人工林地的各种土壤肥力指标很低，不管是土壤有机质含量，还是土壤养分含量均较云南松低。桉树林下土地质量下降、土壤肥力退化，早期人们认为是桉树本身的生理生态学特性造成的。如今相当一部分专家学者已经认识到，要改变桉树人工林土壤肥力低、生产力可持续性差的现状就必须从人类自身活动入手，改变桉树人工林不恰当的经营管理方式，如林木密度过高、轮伐期过短、枯枝落叶被清理干净、不予追肥或追肥过少、林相过于单一等。其中的部分问题如林木密度、追肥问题、不同林分搭配设计等还需要做进一步研究。

4 参考文献

[1] 祁述雄.中国引种桉树与发展现状[J].广西林业科学，2006，35（4）：250-252.

[2] 王纪杰，俞元春，陈容，等.不同栽培代次、林龄的桉树人工林土壤渗透性研究[J].水土保持学报，2011，25（2）：78-82，103.

[3] GONG S S，LIAO S G.Soil nutrient characteristics in eucalypt plantation and natural forest[J].Journal of Jiangsu Forestry Science & Technology，2009，36（3）：1-4.

[4] BARTON P S，MANNING A D，GIBB H，et al.Fine-scale heterogeneity in beetle assemblages under co-occurring Eucalyptus in the same subgenus[J].Journal of Biogeography，2010，37（10）：1927-1937.

[5] 刘平，秦晶，刘建昌，等.桉树人工林物种多样性变化特征[J].生态学报，2011，31（8）：2227-2235.

[6] 平亮，谢宗强.引种桉树对本地生物多样性的影响[J].应用生态学报，2009，20（7）：1765-1774.

[7] RAMANUJAM M P，KADAMBAN D.Plant biodiversity of two tropical dry evergreen forests in the Pondicherry region of South India and the role of belief in their conservation[J].Biodiversity and Conservation，2001（10）：1203-1217.

[8] ESHETU Y，OLAVI L.Indigenous woody species diversity in Eucaluptus globules Labill. spp. globulus plantation in the Ethiopian highlands[J].Biodiversity and Conservation，2003（12）：567-582.

[9] STUART J M，MARK W，MAURO G.Bird diversity and abundance in forest fragment and Eucalyptus plantation around an Atlantic forest reserve，Brazil[J].Biodiversity and Conservation，2001（10）：737-751.

[10] ZHANG Y H，SUN L F，KEN C H.Decline of eucalypt trees intablelands of New South Wales，Australia[J].Journal of Forestry Research，2005，16（4）：306-310.

[11] 陈茂乾，廖崇惠.小良热带人工林脊椎动物调查[M].中国科学院鼎湖山森林生态系统定位研究站.热带亚热带森林生态系统研究：第2集.广州：科学普及出版社广州分社，1984：202-210.

[12] 温远光，刘世荣，陈放.连栽对桉树人工林下物种多样性的影响[J].应用生态学报，2005，16（9）：1667-1671.

[13] 余雪标，徐大平，龙腾，等.连栽桉树人工林生物量及生产力结构的研究[J].华南热带农业大学学报，1999，5（2）：10-16.

[14] 孙长忠，沈国舫，李吉跃，等.我国主要树种人工林生产力现状及潜力的调查研究Ⅱ.桉树、落叶松及樟子松人工林生产力研究[J].林业科学研究，2001，14（6）：657-667.

[15] 杨忠，张建平，王道杰，等.元谋干热河谷桉树人工林生物量初步研究[J].山地学报，2001，19（6）：503-510.

[16] 明安刚.连栽桉树人工林群落结构复杂性和土壤养分变化的研究[D].南宁：广西大学，2008.