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厚荚相思对风沙地土壤性状的改良



全 文 :福建林学院学报  2001, 21 ( 3): 253~ 256
Journal of Fujian Colleg e of Fo restr y
厚荚相思对风沙地土壤性状的改良
韩 金 发
(福建省漳州市林业局种苗站 , 福建 漳州 363000)
摘要: 在滨海风沙地对厚荚相思 ( A. crassicarpa ) 的生长情况、 土壤性状进行研究 , 研究结果表
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 , 其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.ell iotl ii ) 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: S791. 280. 3    文献标识码: A    文章编号: 1001-389X( 2001) 03-0253-04
Improvement of Soil Properties in Wind
Sandy Land with Acasia crassicarpa
HANG Jin-fa
( Seedling Station of Zhang zh ou Forest ry Bureau, Zhang zh ou 363000, China)
Abstract: A study on bo th the g r ow ing situation o f Acasia crassicarpa and the physico chemica l proper ties o f soil in w ind
sandy land of coa st was car ried, the results show tha t the A . crassicarpa plantation fit fo r being planted in wind sandy land
o f co ast, which is bad circumstances. A . crassicarpa planta tion in w ind sandy land o f coa st g row s mo re faster than Casuari-
na equisetfolia in th e sam e circumstances, its bole is mo re straigh t than tha t of th e Casuarina equisetfolia planta tion. It is
better for A . crassicarpa plantation to pr ese rv e soil and accumula te the nutrient than tha t o f the Casuarina equisetf olia plan-
tation. The A . crassicarpa planta tion will be ano th er good pioneer tr ee to improve the circumstances of the w ind sandy land
o f co ast.
Key words: wind sandy land; Acasia. crassicarpa; g rowing situation ; the physicochemica l 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 . 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 m , 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 a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 , 在滨海沙地引种厚荚相思 . 引种后其生长情况怎样?
土壤的理化性状变化如何? 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 .
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验地设在第 1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 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
基金项目: 福建省林业厅科学基金资助项目 ( 009925) .
作者简介: 韩金发 ( 1956-) , 男 , 福建漳州人 , 工程师 , 从事国有林场管理和林木种苗研究 .
收稿日期: 2000-10-10; 修回日期: 2000-12-20
DOI : 10. 13324 /j . cnki . jfcf . 2001. 03. 015
547. 13 k J/cm
2
; 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 , 每组面积为 10 m× 10 m种植厚荚相思纯林 , 同
时设木麻黄纯林作为对照 ; 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 . 厚荚相思和第 2代木麻黄纯林样地相距约 20 m.
因为是在海滨风沙地 , 其立地的地形地势比较平坦而且基本相似 .
1. 3. 2 植株样品的收集 , 处理和测定 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
林内设 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 ) . 钾用火焰光度计法 ; 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 .
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 , 然后把相同土层的土样充分混合均匀后取 1 kg, 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粘粒用比重计法 ,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 1 mo l /L N H4 Ac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 ,厚荚相思和第 2代木麻黄
纯林的生长情况 (表 1) . 由
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% ,
平均胸 径 ( D )绝 对增加
表 1 厚荚相思和木麻黄平均胸径 (D ) 和树高 (H ) 的比较
Table 1  Th e Diameter of breas t heigh t and the h eigh t of t ree of
Acasia . crassica rpa and Casuarina equiset folia
地 点 树 种 树龄
/a
(D )
/cm
( D )年均
增长 /cm
( H )
/m
( H)年均
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. 90 0. 5 2. 5
3. 94 cm , 相对增加 38. 25% , 郁闭度相对增加 60. 0% , 冠幅 (m ) 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 , 说明 N、 Ca和 Mg 3种营养元素从叶子末成
型 (即嫩叶 ) 到叶子成熟枯落之前会不断富集 ; 而 P和 K 2种
元素的含量变化情况与 N、 Ca和 Mg的含量变化不同 , 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
表 2 厚荚相思不同状态叶子的养分含量
Table 2 Nu trient conten ts of Acasia. crassicarpa
leaves in di fferen t condi tions
叶状态 养 分 含 量 /g· kg- 1
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
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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分析
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见表 3, 由表 3可以看出 , 厚荚相思林地土壤
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、
1. 28和 2. 40倍 ; 在 20~ 40 cm土层是木麻黄林地 20~ 40 cm土层的 2. 74、 2. 15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+ ]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 .
表 3 厚 荚 相 思 林 地 土 壤 化 学 性 质
Table 3  The soi l ph ysical and chemical properties of the Acasia. crassicarp a f ores t
树 种 土层
/ cm
全氮
/g· kg- 1
有机质
/ g· kg- 1
水解性氮
/mg· kg- 1
速效磷
/mg· kg- 1
速效钾
/mg· k g- 1 pH
水解性酸
/cm ol· kg- 1
CEC
/cmol· k g- 1
交换性盐基
/cmol· kg- 1
盐基饱和度
/%
厚 荚 0~ 20 0. 25 7. 43 2. 86 0. 37   11. 32 5. 6 3. 39 12. 43 9. 04 72. 73
相 思 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
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 ,其分析结果见表
4. 由表 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
表 4 厚荚相思林土壤物理性质
Table 4  The soi l physical p rop erties of th e Acasia. crassicarpa f ores t
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 总计
< 0. 002 mm
粘粒 /%
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
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、 非毛管孔隙
度和总孔隙度以及小于 0. 002 mm的粘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 a, 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 , 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 , 发展多树种造林 , 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 [9~ 14 ] . 厚荚相思具有优良的高生长指标 ,树干通直圆满 , 是理想的沿海防护林树种 [ 9] , 尤其
适合作为木麻黄砍伐迹地的造林树种 , 可积极扩大种植面积 .
参 考 文 献:
[ 1]中国科学院南京土壤研究所土壤物理研究室 . 土壤物理性质测定法 [M ] . 北京: 科学技术出版社 , 1978. 26-71.
[ 2]中国科学院南京土壤研究所 . 土壤理化分析 [M ] . 上海: 上海科学技术出版社 , 1978. 11-70.
[ 3]中国科学院南京土壤研究所土壤系统分类课题组 . 中国土壤系统分类 (修订方案 ) [ M ] . 北京: 中国农业科技出版社 ,
1995. 163-166.
[ 4]张万儒 . 森林土壤定位研究方法 [ M ] . 北京: 中国林业出版社 , 1986. 1-45.
255第 3期              韩金发: 厚荚相思对风沙地土壤性状的改良
[ 5 ]汪炳根 ,卢立华 . 同一立地营造不同树种林木生长与土壤理化性质变化的研究 [ J] . 林业科学研究 , 1995( 3): 334-339.
[ 6] GB7848 7858-1987, 森林土壤分析方法 [ S ] . 北京: 中国标准出版社 , 1988. 13-28.
[ 7]林德喜 , 韩金发 , 肖正秋 . 米老排对土壤理化性质的改良 [ J] . 福建林学院学报 , 2000, 20 ( 1): 62-65.
[ 8]李文华 , 森林生物生长量的概念及其研究的基本途径 [ J] . 自然资源 , 1978, ( 1): 71-92.
[ 9]陈胜 . 滨海沙地相思树引种试验研究 [ J] . 防护林科技 , 1999, 38 ( 3): 12-14.
[ 10 ]方添源 . 滨海砂地二代更新树种选择的试验 [ J] . 福建林业科技 , 1992, 19 ( 2): 19-23.
[ 11 ]黄平江 . 福建沿海防护林 [M ] . 福州: 福建科学技术出版社 , 1995. 22.
[ 12 ]林德喜 , 罗水发 , 陈南州 . 引种尾叶桉后前 3年土壤变化研究 [ J] . 福建林学院学报 , 1998, 18 ( 3): 235-237.
[ 13 ]郑玉善 , 洪伟 , 陈永芳 . 毛竹杉木混交经营模式决策分析 [ J] . 福建林学院学报 , 2000, 20 ( 2): 105-109.
[ 14 ]关玉秀 . 测树学 [M ] . 北京: 中国林业出版社 , 1990. 57-59.
(责任编校: 江 英 )
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