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风沙地引种厚荚相思的生长情况与土壤性状的关系



全 文 :第 8卷第 2期 水土保持研究 Vol. 8  No. 2
2001年 6月 Resea rch o f Soil and Wa ter Conserv ation Jun. , 2001

风沙地引种厚荚相思的生长情况与土壤性状的关系
韩金 发
(福建省漳州市林木种苗站 ,福建 漳州  363000)
摘 要: 在滨海风沙地进行厚荚相思 (A . crassicarpa)的生长情况与土壤性状的研究 ,通过研究表明: 厚荚相思树能
够适应沿海风沙地的恶劣环境条件 ,与木麻黄 (Casuarina equiset folia)相比 ,厚荚相思树生长迅速 ,干形较通直 ,土
壤养分贮量及供应能力较强可望成为继木麻黄、湿地松 (P .elliotlii )之后 ,营造沿海海防林 ,改良林地立地条件的又
一先锋树种。
关键词: 风沙地 ;厚荚相思 ;生长情况 ;土壤性状
中图分类号: S272, S152. 49    文献识别码: A    文章编号: 1005-3409( 2001) 02-0127-03
Relationship of Growing Situation of A. crass icarpa with
Physicochemical Properties of Soil in Wind Sandy Land
HAN Jin-fa
( Seedling Station of Forest T ree of Zhangzhou, Zhangz hou Fujian 363000,China )
Abstract: According to the studying on both the g rowing si tuation of A. crassicarpa and the
physicochemical properties o f soi l in w ind sandy land of coast , the result show ed that the A. crassicarpa
plantation could be fi t ted fo r being planted in wind sandy land of coa st , w hich w as adverse ci rcumstances.
To contrast planting A .crassicarpa w ith Casuarina equiset foliain wind sandy land of coast , i t w as clea r that
A. crassicarpa plantation g row s mo re fast thanCasuarina equiset fol ia planta tion. The bole of A . crassicarpa
is mo re st raight than of the Casuarina equiset folia planta tion. It is better tha t the soil o f A. crassicarpa
plantation for bo th preserv ing and supplying the nutrient than of the Casuarina equiset fol ia plantation. the
A. crassicarpa plantation wi ll be another best pioneer tree fo r planting it in the w ind sandy land of coast
and improv ing the wind sandy land of coast.
Key words: wind sandy land; A. crassicarpa; g row ing situantion; the physico chemical properties o f soil
  厚荚相思为含羞草科 (Mimosaceae )金合欢属
( Acacia Willd )的常绿乔木树种 ,喜光 ,喜温 ,不耐
寒 ,根系发达 ,具根瘤 ,能固定大气中的游离态氮以
改良土壤 ,适应性强 ,耐干旱 ,生长较快 ,萌生力较
强 ,原产澳大利亚昆士兰东北部、巴布亚新几内亚及
印尼等地。 分布区内最冷月平均温度 15~ 22℃ ,最
热月平均温 31~ 34℃ ,年降雨量 1 000~ 3 500 mm ,
树高约 30 cm ,主干直 ,树皮红褐色 ,苗期可见到二
回羽状复叶。厚荚相思初期生长较慢 , 3年以后生长
迅速。该树种对土壤要求不严 ,有一定耐瘦瘠能力。
在我国南方地区多作为荒山荒地造林的先锋树种及
薪炭林树种。
福建省东山县赤山国有防护林场自 1991年起 ,
引种厚荚相思于滨海沙地。引种后其生长情况怎样?
土壤的理化性状变化如何?为此于 2000年 5月对福
建省东山县赤山国有防护林场厚荚相思林地进行观
察 ,研究其适应能力与生长情况 ,现将调查研究的结
果与该林场第二代木麻黄林进行比较汇报如下:
收稿日期: 2000-10-15
作者简介:韩金发 ( 1956- ) ,男 ,工程师 ,从事林业生产种苗工作。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验地是在第一代木麻黄纯林 , 1962~ 1963年
种植 , 1990年砍伐后 ,挖去树头 , 1991年种植厚荚相
思和第 2代木麻黄纯林。试验地位于东山县赤山防
护林场 ,东经 117°18′,北纬 23°34′; 年均降水量
945. 3 mm ,集中在 5~ 9月份 ,年均蒸发量 1 056
mm; 年平均气温为 20. 8℃ ,极端最高气温为
36. 6℃ ,极端最低气温为 3. 8℃ ,终年无霜冻 ;年日照
时数平均为 2 351. 8 h,日照率 53% ,年太阳总辐射
平均为 547. 13 k J/cm2 ;相对湿度平均为 80% ;秋冬
多东北大风 , 8级以上约 100 d,夏季多为西南风 ;年
均受台风影响次数为 4~ 6次 ;土壤为风沙土 ,内部
风积沙地深度不一。通过取样分析其土壤养分含量
极低。
1. 2 材料来源
厚荚相思的种子均来源于中国林科院热带林业
研究所相思树种子园。 木麻黄来源于赤山林场优良
母树 ,培植裸根大苗。
1. 3 研究方法
1. 3. 1 试验设计 试验采用随机区组设计 , 3次重
复 ,面积为 10 m× 10 m种植厚荚相思纯林 ,同时设
木麻黄纯林作为对照的样方 ,收集样方内所有的落
叶带回实验室。
1. 3. 2 植株样的收集 ,处理和测定 凋落物现存量
的收集 ,在试验林内按随机设计加局部控制的原则
抽取 5个 1 m× 1 m的样方 ,收集样方内所有的落
叶带回实验室。在试验林内按随机的原则采集厚荚
相思的鲜叶约 1 kg。 在试验林内取 10 m× 10 m的
样方 ,在样方内进行每木检尺 ,观测其树高 ,胸径 ,干
形等因子。植株样品的处理 ,把带回植株样品放在
105℃的烘干箱内烘干 48 h取出称重 ,求出其干重 ,
并取出部分样品进行粉碎 ,以求测其元素含量 ;植株
营养元素的测定 ,将粉碎后的样品标号后进行测定
N、 P、 K、 Ca和 Mg元素含量 ,全氮用高氯酸—硫酸
消化碱解蒸馏法 (同一待测液可供氮、磷、钾测定 ) ,
钾用火焰光度计 ,磷用钒钼黄比色 721分光光度计
法 ,钙和镁用原子吸收光谱法。
表 1 厚荚相思和木麻黄平均胸径 (D )和树高 ( H )的比较
地点 树种 树龄
/ a
D
/cm
( D)年均增
长 /cm
H
/ cm
( H)平均
增长 /m
郁闭度
冠幅
/m
赤山林场 厚荚相思 9 14. 24 1. 58 14. 50 1. 61 0. 8 5. 3
木麻黄 9 10. 30 1. 14 8. 10 0. 9 0. 5 2. 5
1. 3. 3 土壤样品的采集和测定 每个样地用 5点
取样法挖取剖面。每个剖面分 0~ 20 cm和 20~ 40
cm共 2个土层 ,每层取 1 kg土样 ,把土样带回室内
风干 ,磨碎过筛 ,备分析用。土壤理化性质的测定方
法:小于 0. 002 mm黏粒用比重计法 ,有机质用硫酸
重铬酸法 ,全氮用硒粉- 硫酸铜- 硫酸法 ,速效磷用
盐酸 - 氟化铵浸提 - 钼锑抗比色法 ,速效钾用
1mo l /L N H4Ac浸提 - 火焰光度计法 ,水解性氮用
碱解扩散吸收法 , pH值用水提电位法。[1~ 8 ]
2 结果与分析
2. 1 生长量分析
相同立地条件 (风沙土 )下 ,厚荚相思和木麻黄
纯林的生长情况如表 1所示 ,从表 1可以看出 ,厚荚
相思比木麻黄平均树高 ( H )绝对增加 6. 4 m,相对
增加 79. 01% ,胸径 (D )绝对增加 3. 94 cm相对增加
38. 25% ,郁闭度相对增加 60. 0% ,冠幅绝对增加
2. 8 m,相对增加 121. 74%。厚荚相思树高年均增长
1. 61 m是木麻黄 0. 90 m的 1. 79倍 ,厚荚相思胸径
年均增长 1. 58 cm是木麻黄 1. 14 cm的 1. 39倍 ,这
可能是因为厚荚相思比木麻黄更耐瘠薄更能适应沙
地生长 ,以及第 1代木麻黄纯林砍伐后的迹地不适
合第 2代木麻黄纯林生长。
2. 2 厚荚相思不同状态下叶子的养分含量
表 2为叶子在不同状态下其 5种主要营养元素
含量水平 ,从表中可以看出:成熟叶、枯落叶、半腐叶
和嫩叶中 N、 Ca和 Mg的含量变化相同即成熟叶>
枯落叶> 半腐叶> 嫩叶的 N、 Ca和 Mg的含量 ,说
表 2 厚荚相思不同状态叶子的养分含量 g /kg
叶状态 N P K Ca Mg
成熟叶 16. 07 0. 82 4. 96 19. 84 1. 35
枯落叶 15. 62 0. 82 4. 43 18. 16 1. 23
半腐叶 11. 14 0. 82 3. 84 13. 94 1. 18
嫩叶 7. 93 1. 21 5. 62 10. 13 0. 89
明 N、 Ca和 Mg3种营养元素从叶子未成型 (即嫩
叶 )到叶子成熟枯落之前会不断富集 ;而 P和 K两
种元素的含量变化情况与 N、 Ca和 Mg的含量变化
不一样 ,在嫩叶中含量最高 ;但 P的含量从成熟叶
经过枯落到半腐烂几乎不变 ,这可能是因为磷在有
机体中不易移动造成的 ; K的含量变化情况是嫩叶
> 成熟叶> 枯落叶> 半腐叶 ,因为钾在生物体中主
要存在于其汁液中且容易移动 ,不易保存。
2. 3 厚荚相思林地土壤理化性质
2. 3. 1 厚荚相思林地土壤化学性质 树木种类、凋
落物的数量及化学组成和营养元素归还速度等直接
影响土壤养分状况 [8 ] ,厚荚相思林地土壤化学性质
的结果如表 3,从表 3可以看出 ,厚荚相思林地土壤
·128· 水 土 保 持 研 究 第 8卷
表 3 厚荚相思林地土壤化学性质
树种 土层 /
cm
全氮 有机质
/ ( g· kg- 1)
水解性氮 速效磷 速效钾
/ (mg· kg1 ) pH
水解性酸 CEC交换性盐基
/cmo L· kg- 1土 盐基饱和度 /%
厚荚相思
0~ 20 0. 25 7. 43 2. 86 0. 37 11. 32 5. 6 3. 39 12. 43 9. 04 72. 73
20~ 40 0. 64 7. 85 5. 72 0. 28 17. 93 5. 5 2. 75 12. 40 9. 65 77. 82
木麻黄
0~ 20 0. 15 6. 86 1. 72 0. 29 4. 72 5. 7 3. 87 12. 77 8. 83 68. 99
20~ 40 0. 17 4. 98 2. 09 0. 13 9. 43 5. 5 4. 45 12. 41 7. 96 64. 14
0~ 20 cm和 20~ 40 cm土层中土壤全氮比木麻黄
林地相应土层的多 66. 67%和 276. 47% ;有机质含
量比木麻黄林地相应土层的多 8. 31%和 57. 63% ,
表明厚荚相思林养分含量比木麻黄林的大。厚荚相
思林地土壤 0~ 20 cm土层中土壤的水解性氮、速效
磷和速效钾含量分别是木麻黄林地 0~ 20 cm土层
的 1. 66倍、 1. 28倍和 2. 40倍 ;在 20~ 40 cm土层是
木麻黄林地 20~ 40 cm土层的 2. 74倍、 2. 15倍和
2. 11倍 ,这表明厚荚相思林地土壤供应林木生长所
需的速效性养分能力比木麻黄林的强。厚荚相思林
地土壤的 pH值与木麻黄林地的几乎相同。 厚荚相
思林地土壤的水解性酸和 CEC比木麻黄林地相应
土层的低 ,这可能是因为厚荚相思林地凋落物较多
以及这些凋落物中释放出的 H+ 和 Al3+ 离子较多造
成的。而且从表 3中还可以看出 ,厚荚相思林地土壤
0~ 20 cm和 20~ 40 cm土层中的交换性盐基和盐
基饱和度比木麻黄林地相应土层的高 ,这表明厚荚
相思林地土壤保肥能力比木麻黄林强。
2. 3. 2 厚荚相思林地土壤物理性质 厚荚相思林
地土壤物理性质与木麻黄林地的相比 ,其分析结果
如表 4所示。 从表 4中可以看出只有厚荚相思林地
土壤的 0~ 20 cm土层自然含水率比木麻黄林地的
0~ 20 cm土层的高 3. 71% ,在 20~ 40 cm土层中两
者相同。 而厚荚相思林地的土壤容重、毛管孔隙度、
表 4 厚荚相思林土壤物理性质
林分类型 土层
/cm
容重
/ t· m- 3
自然含水
率 /%
孔隙度 / (% )
毛管非毛管 总
< 0. 002 mm
黏粒 /%
厚荚相思 0~ 20 1. 38 20. 12 23. 24 25. 17 48. 41 6. 43
20~ 40 1. 44 19. 40 23. 22 23. 23 46. 43 6. 52
木麻黄 0~ 20 1. 39 19. 40 23. 09 24. 99 48. 08 6. 38
20~ 40 1. 45 19. 40 23. 28 22. 82 46. 10 6. 46
非毛管孔隙度和总孔隙度以及小于 0. 002 mm的黏
粒等与木麻黄林地的相比差异不大 ,这可能是因为
厚荚相思才种上 9年 ,时间较短 ,导致差异效果不明
显 ,因土壤的形成过程是随着时间的进展而不断加
深的。
3 结论与建议
厚荚相思适应性强 ,普遍能适应滨海风沙地的
恶劣条件 ,尤其抗台风性能强 ,且具有对土壤养分提
高与改良风沙地土壤的作用。引种厚荚相思树种 ,发
展多种树造林 ,可以丰富防护林树种结构 ,美化海滨
森林景观 ,实现林地可持续利用。厚荚相思抗风性能
和优良的高生长指标 ,树干通直圆满 ,是理想的沿海
防护林树种 ,尤其适合木麻黄砍伐迹地的造林树种 ,
可积极扩大种植面积 [9~ 14 ]。
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·129·第 2期 韩金发: 风沙地引种厚荚相思的生长情况与土壤性状的关系