海南西南部不同植被类型样地的土壤养分特性及持水性比较研究

1、第21卷第4期Dec.2003文章编号:1004-1729(2003)04-0334-05海南西南部不同植被类型样地的土壤养分特性及持水性比较研究杨小波,李跃烈(海南大学生命科学与农学院,海南海口570228)摘 要:对海南西南部海尾地区的桉树林、木麻黄林、相思林、灌丛、草地和甘蔗园等6种主要植被类型进行了野外调查和室内分析,研究了其土壤养分和4个不同季节的土壤含水量.结果表明:6种植被类型的土壤养分整体明显偏低,在020cm土层,全N为0.0058%0.0471%,全P为0.0080%0.0180%,全K为0.0491%0.1482%,速效N为12.3063.20mg kg-1,速效P为9.

2、7544.63mg kg-1,速效K为11.2527.50mg kg-1,有机质为0.145%0.878%,pH值为5.557.18;灌丛、甘蔗和相思林持水性较好,而桉树林地土壤含水量极差;桉树林、木麻黄和相思林林地土壤有机质含量与含水量、全N含量有一定的相关性.由于桉树林土壤持水能力弱,因此认为该地区不适宜大面积种植桉树,可用灌丛和相思林代替桉树林.关键词:土壤养分;土壤含水量;植被类型;海尾地区中图分类号:S158.3 文献标识码:A桉树是适应性广、生长迅速、轮伐期短的优良树种,由于其生长速度快,生长过程中需从土壤中吸收大量的养分和水分,因此易造成林地地力衰退.为了改善单一大面积种植桉树所

3、造成的对土地的不良影响,人们做了一些相关研究,有的将桉树与粗果相思(Acaciasp.)混交,其林地的凋落物量及其蓄积的养分量均比桉树纯林多得多,林地土壤养分含量也比桉树林地高;桉树人工林改全垦为带垦,能减轻水土流失和土壤侵蚀,有利于土壤养分的保存和土壤结构的改善.也有研究报道,桉树间种菠萝(Ananas)、西瓜(Citrullus)、山毛豆(Tephrosiacandida)等具有改善土壤化学性质,提高养分水平的良好作用.这些研究结果共同说明,以上几种桉树种植方式增加了林下覆盖率,对于保持和提高林地土壤肥力、防止地力衰退有积极意义.但在不同地区种植桉树林,其对生态环境的影响程度存在差异,但差

4、异程度尚难以定论.1965年昌化林场在海南西南沿海地区建立后,曾大面积开荒造植木麻黄(Casuarina)林,致使原有的自然植被面积相应减少,到1989年,该林场又开始伐木麻黄林造桉树(Eucalyptus)林,2目前,该地区的桉树林面积约有900hm.近几年来,该地区的生态环境已明显不如以前,空气变得干燥,地下水位下降,农业缺少灌溉水,出现了买卖饮用水的现象.那么是什么原因导致了该地区生存环境的恶化?为了了解种植桉树是否对该地区的环境有影响,影响有多大,笔者进行了这项研究.收稿日期:2003-03-07基金项目:国家自然科学基金资助项目(30160070)作者简介:杨小波(1962-),男,

5、海口人,海南大学生命科学与农学院教授,博士后.16第4期 杨小波等:海南西南部不同植被类型样地的土壤养分特性及持水性比较研究3351 研究区的自然条件2为88009200;全年无霜,平均最低气温为7,年太阳总辐射量为565.22kJ cm;雨量偏少,年降雨量只有902.61017.4mm,且年蒸发量大于2500mm,9月底至翌年6月底为长达9个月的旱季,年平均干燥度大于1 6,属于海南最干旱地区之一.区内由于温度高,旱季长,致使区内土壤发育为燥红土,而靠海处多为滨海砂土;同时,由于受海潮的影响,沿海还有部分的盐渍沼泽土.该地区植被类型有自然生长的灌丛、草本构成的自然植被;人工林有木麻黄林、相思

6、林、桉树林.其中桉树林下植被有多植物生长的和少植物生长的2种植被类型,而其他耕地内则有由甘蔗、水稻、芒果、腰果、多种蔬菜等构成的人工植被.在桉树林面积当中,林下少植物生长(覆盖率<5%)的桉树林面积占绝大部分.1)22 研究对象与方法2.1 研究对象 选择该地区6种主要的植被类型为研究对象,它们分别是:1)桉树林,分2种类型,其中1种类型(4年生,第1代)的林下植物覆盖率达80%,但面积很小,约占该地区桉树林地的20%(简称林下多植物的桉树林),另1种类型(4年生,第1代和第2代)的林下植被覆盖率在1%20%之间,很多地段几乎光秃,该类型面积很大,约占该地区桉树林地的80%(简称林下少植

7、物的桉树林);2)11年生第1代的木麻黄林,林下无植物,地面为其凋落物覆盖;3)3年生第1代相思林;4)灌丛,植物覆盖率约85%;5)草地,植物覆盖率约65%;6)甘蔗园地的甘蔗.本实验在2001年8月、11月、2002年1月、3月、6月,分别进行5次土壤含水量测量,并于2001年8月1次性取土测定土壤养分.2.2 土壤持水量比较方法 选好比较样地,挖1m深的土壤剖面,分05、20、40、80、100cm5个深度,并采用铝盒法取土测定.每一铝盒取约占铝盒容积1 5的土样,每个深度在2个垂直剖面上取,重复2次.2.3 土壤养分取样方法 在样地内,挖2个土壤剖面,深度040cm,分020cm和20

8、40cm2层,每深度取土0.5kg左右,重复2次.2.4 土壤分析方法 土壤分析采用常规分析方法,pH值用电位法,有机质用油加热#重铬酸钾容量法,全N用开氏法,全P用NaOH溶解#钼锑抗比色法,全K用NaOH熔融#火焰光度计-1-1法,速效N用碱解扩散法,速效P用浓度为0.03mol L的NH4F#0.025mol L的HCl浸提#钼锑抗比色法,速效K用浓度为1mol L的NH4OAc浸提#火焰光度法.-13 结果与分析3.1 土壤养分状况 由表1可以看出,5种植被类型的土壤养分整体明显偏低,表现出该地区沙土土壤养分贫瘠的特点.土层厚度为020cm时,全N为0.0058%0.0471%,全P为

9、0.0080%0.0180%,全K为0.0491%0.1482%,速效N为12.3063.20mg kg,速效P-11) 昌江县农业区划委员会办公室汇编.昌江县农业区划报告集,1983,3.336海南大学学报自然科学版 2003年 表1 土壤养分含量状况植被类型桉树林*桉树林*木麻黄林相思树林灌丛草地土层厚度cm020204002020400202040020204002020400202040速效K 有机质(mg kg-1)(mg kg-1)(mg kg-1)注:*林下少植物的桉树林,*林下多植物的桉树林为9.7544.63mg kg,速效K为11.2527.50mg kg,有机质为0.14

10、5%0.878%,pH值为5.557.18.土层厚度为2040cm时,全N为0.0066%0.0262%,全P为0.0073%0.0194%,全-1-1K为0.0490%0.1740%,速效N为15.9552.36mg kg,速效P为12.8842.10mg kg,速效K为10.0027.50mg kg,有机质为0.056%0.559%,pH值为6.157.09.草地与甘蔗园林相比,甘蔗园明显优于草地,草地又稍微优于林下少植物的桉树林;草地土壤持水量较低的原因是:该地区草地是由华三芒草(Aristida)、球柱草(Bulbostylis)等旱生禾草和莎草组成,它们在旱季干枯,保水能力下降.地上

11、植被覆盖率越高的土壤,在丰雨季节,储存水分越多,在干旱季节储存水分最好,而地上植被覆盖率低的土壤则相反.木本植被型储水顺序为:灌丛>相思林>木麻黄林>林下多植物的桉树林>林下少植物的桉树林;甘蔗园优于草地.-1-1-1第4期 杨小波等:海南西南部不同植被类型样地的土壤养分特性及持水性比较研究表2 不同植被类型的土壤在不同时期含水量的平均值样地桉树林*桉树林*木麻黄林相思林灌丛草地甘蔗园土层厚度cm1100110011001100110011001100%337注:*林下少植物的桉树林,*林下多植物的桉树林表3 不同植被类型的土壤在不同土层的含水量土层深度 cm桉树林*0

12、5204080100平均值桉树林*注:*林下少植物桉树林,*林下多植物桉树林4 自然植被和人工植被的土壤有机质与含水量、全N的相关性分析338海南大学学报自然科学版 2003年 在020cm水平较密切于在2040cm水平.对这一地区林地进行相对应的相关分析,亦表现相类似的结果,即:有机质和全N的相关性在020cm水平,相关系数为0.9978(n=4r0.05=0.950,r0.01=0.990,下同),达极显著相关;在2040cm水平,相关系数却为-0.2005,呈显不相关;有机质和土壤含水量的相关性在020cm水平,相关系数为0 9002,呈显不相关;在2040cm水平,相关系数只有0.36

13、87,亦呈显不相关.即使这样,也同样表明有机质和土壤含水量的相关性在020cm水平较密切于在2040cm水平.这说明有机质积累对土壤涵养水量有利,也有利于N的积累.5 讨论与结论上述结果表明,研究区土地养分贫瘠的主要原因是该地处于平原沙地和燥红壤区,土壤质地本身肥力较低、保肥供肥能力较弱的缘故.但灌丛、林下多植物的桉树林和相思林的土壤有机质、全N、全P和速效N的含量相对高一些,这说明林下植被对桉树林土壤养分的保护是较为重要的.在同一立地上生长覆盖着不同植物,其土壤含水量差异明显.比较海尾地区6种主要的植被类型的土壤含水量,4种木本植被储水量依次为:灌丛>相思林>木麻黄林>桉树

14、林;对比桉树林的情况是:林下多植物的桉树林>林下少植物的桉树林;草本植被情况是:甘蔗园>草地.枯枝落叶抑制水分蒸发的作用与土壤含水量有关,土壤含水量很低时,抑制土壤蒸发的效果不明显,当土壤水分高于3 4田间持水量时,其抑制蒸发的效果随土壤水分的提高和凋落物层的加厚而提高.年降水量分布与各植被土壤含水量的变化基本保持一致,且在丰雨季节,土壤含水量最高值在50cm以上,随着季节降雨量减少,土壤含水量最高值下移.即使含水量最高的灌丛地和甘蔗园植物,在实际生长中还需要补充水分.三大人工林在旱季储水都差,尤其是桉树林地更甚,在蒸发量远大于降雨量的干旱地区,种植大面积的桉树林,在经过数年生长后

15、,会导致地下水位下降.本结果还表明有机质积累越多对涵养水分越好,N源越丰富.因此,笔者认为海尾地区的植被建设应尽可能退部分桉树林为灌丛,方能达到持水之目的.7参考文献:1蓝佩玲,廖新荣,廖观荣,等.桉树与粗果相思混交对土壤养分的影响J.热带亚热带土壤科学,1998,7(1):77-79.2杨伟东,钟罗生,杨国清,等.桉树人工林地力衰退防治研究#改全垦为带垦J.热带亚热带土壤科学,1998,7(3):179-183.3黄锦龙,吴学仕,林松煜,等.桉树间种菠萝对土壤性质和林木生长的影响J.热带亚热带土壤科学,1992,1(1):32-36.4陈孝,林松煜,杨国清,等.农林复合经营研究#桉树人工林间

16、种西瓜对林木和土壤的效应J.热带亚热带土壤科学,1996,5(3):127-132.5杨国清,赵贵,郑日红,等.农林复合经营研究#桉树间种山毛豆对林木和土壤的影响J.热带亚热带土壤科学,1997,6(2):71-75.6王尚明,吴学仕,陈孝,等.农林复合经营研究#菠萝与桉树轮作对林木生长和土壤的影响J.热带亚热带土壤科学,1997,6(1):1-8.7王佑民.中国林地枯落物持水保土作用研究概况J.水土保持水报.2000,14(4):108-113.(下转第343页)第4期 汪跃华等:1-MCP对唐菖蒲切花的保鲜作用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页)TheComparativeStudyontheSoilNutrientsandWater holdin