全 文 ：Vol. 33 No. 4
Apr. 2013
第 33卷 第 4期
2013年 4月
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
Journal of Central South University of Forestry & Technology
收稿日期：2012-11-23
基金项目：林业公益性行业科研专项“桉树生态经营及产业升级关键技术研究”(项目编号：201104003)；桂科攻“高产优质多抗桉
树新品种选育—耐寒桉树良种的胶合板无性系选育技术研究”(项目编号：1123004—3B)
作者简介：王志超 (1988-)，男，硕士研究生，主要从事桉树定向培育及生态经营等研究；E-mail: wzc2254@163.com
通讯作者：陈少雄 (1965-)，男，研究员，主要从事桉树培育和土壤研究；E-mail: sxchen01@163.com
邓恩桉 Eucalyptus dunnii Maiden是桉树属的
双蒴盖亚属、蓝桉组多枝桉系。树体偏大，树干
通直，木材密度较大，纤维长，是重要的纸浆原料，
并且其耐寒能力强，在较寒地区也可以大量种植，
颇受巴西、阿根廷和南非的高海拔地区的欢迎，
是桉树中耐寒的良种 [1]。
凋落物作为地上生态系统及地下生态系统的
耦合部分，是生态系统养分循环的重要环节 [2]，
它不仅具有水源涵养能力、养分供应能力、促进
土壤生物活 动强度、改善森林土壤结构等重要作
用，而且还能起到减小雨滴功能，增强渗透能力，
提高地表粗糙程度，降低地表径流等。此外，在提
高森林生产力、能量转化、物质循环和水量平衡等
方面，凋落物及枯枝落叶层也具有重要的意义 [3]。
凋落物同时还是土壤有机质的最主要的来源之一，
土壤有机质是土壤的重要组成部分，土壤的物理、
化学、生物等许多属性都直接或间接地与有机质
的存在有关。土壤有机质是最重要的土壤肥力成
3 种密度邓恩桉人工 林凋落物贮量 与土壤有机质
的研究
王志超，杜阿朋，赵知渊，吴志华，陈少雄
（国家林业局 桉树研究开发中心，广东 湛江 52402 2）
摘 要：以广西黄冕林场 10年生邓恩桉的 3种不同密度 1 250、1 666和 2 000株 /hm2的人工林为研究对象，分
析了其林分生长特 征、凋落物贮量、土壤有机质含量及 pH值。结果表明，2 000株 /hm2密度的林分平均胸径和
树高显著较小（P＜ 0.05），但土壤有机质含量显著高于其他两种密度林分，而凋落物 贮量 3种密度间差异并未
达到显著水平。在土壤垂直方向上，随着 土层的加深土壤有机质含量呈下降趋势， 而 pH值呈上升趋势，同时密
度对土壤 pH值也有着显著的影响。因此，考虑到林分的蓄积量和人工林的可持续经营，2 000株 /hm2这一密度
要优于另外两种密度。
关键词：邓恩桉人工林；种植密度；凋落物贮量；土壤有机质
中图分类号：S722.7；S725 文献标志码：A 文章编号：1673-923X(2013)04-0056-05
Effects of stand density differences on litter storage capacity and soil
organic matter of Eucalyptus dunnii plantations
WANG Zhi-chao, DU A-peng, ZHAO Zhi-yuan, WU Zhi-hua, CHEN Shao-xiong
(China Eucalypt Research Centre, State Administration of Forestry, Zhanjiang 524022, Guangdong, China)
Abstract: By taking the ten-year-old Eucalyptus dunnii plantations with three stand density (1 250, 1 666, 2 000 plants/hm2) in
Huangmian Forest Farm in Guangxi province as the studying objects, the stands’ forest growth characteristics, litter storage capacity,
soil organic matter content and soil pH value were investigated. The results show that the tree height and diameter with 2 000 plants/hm2
stand density were signifi cantly lower (P<0.05) than others among different stand density E.dunnii plantations; But the contents of soil
organic matter with 2 000 plants/hm2 stand density were signifi cantly higher than that of other two kinds of stand density, and the litter
storage capacity among three kinds of density differences did not reach signifi cant level; In the soil vertical direction, along with the
depth deepens adown, the soil organic matter content had a descending trend, and pH value showed a ascendant trend; At the same time,
the planting density also had a signifi cant effect on the soil pH value. Therefore, considering the stand volume and plantation sustainable
management, the density of 2 000 plants/hm2 is superior to other two planting densities.
Key words: Eucalyptus dunnii; planting densities; litter storage capacity; soil organic matter
DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2013.04.022
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分 [4]，因此在一定范围内，土壤中有机质 (主要指
腐殖质 )含量多，土壤的肥力就相对较高，反之，
土壤的肥力就低 [5-6]。国外对土壤有机质的研究极
为活跃，主要集中在有机质的性质、生化分析、有
机质稳定性等方面的研究 [7-11]。土壤有机质对于改
善土壤理化性质和动植物生境都具有重要的意义。
本研究调查了广西 3种不同密度邓恩桉人工
林（10 a生）的生长特征、凋落物贮量与土壤有
机质及 pH值，对比分析了其在不同密度效应下的
差异特征，为密度效应下桉树生长和养分循环提
供数据支持，也为提出科学经营桉树人工林的技
术措施与栽培经营模式，为桉树人工林及其产业
的健康顺利发展提供技术和理论依据。
1 试验地概况
试验地选在广西壮族自治区国有黄冕林
场白坟试验林地，地理位置位于 24°44′46″N，
109°51′27″E，海拔 218 m。广西黄冕林场位于广
西壮族自治区鹿寨县黄冕乡和永福县广福乡境内，
地处中亚热带与南亚热带的过渡地带，属于天平
山支脉和驾桥岭南麓支脉，多为丘陵和低山地貌，
最高海拔达 895.9 m。1 年中光照充足，水热同季，
冬夏干湿明显，平均气温 19～ 20 ℃，极端低温
-1.5℃，极端高温 39.4℃，一般年份有轻微霜冻；
年平均降雨量 1 750 ～ 2 000 mm，降雨量集中
在 4 ～ 8月，越往北降雨量越丰富，年均蒸发量
1 426～ 1 650 mm，为水分充足区。林场林地土壤
主要以砂岩、砂页发育而成的红壤、山地黄红壤
为主，土壤肥力中等，pH值一般在 3～ 5之间，
适宜马尾松、杉木和各种阔叶林树种生长。
2 研究方法
2.1 林分生长特征的调查
2.1.1 样地设置
调查样地选址在广西壮族自治区国有黄冕林
场白坟试验林地，造林时间为 2002年，分别在
3种不同密度 1 250、1 666、2 000株 /hm2的邓恩
桉人工林中设置标准地，每个密度选择 3个标准
地 20 m×20 m。
2.1.2 林分调查
每个标准地的邓恩桉样树进行每木检尺，记
录胸径、树高和冠幅。
表 1 邓恩桉人工林样地基本情况
Table 1 Basic situation of E. dunnii plantation samples
林分密度
/(株 /hm2)
坡度
/° 坡向 坡位
海拔
/m
林龄
/a 株行距
郁闭度
/%
1250 34.5 西南 下坡 225 10 2 m×4 m 60
1666 32.5 西南 下坡 219 10 2 m×3 m 68
2000 32.2 西南 下坡 227 10 2 m×2.5 m 72
2.2 凋落物贮量调查
在每种密度林地设 1 m×1 m的小样方 3个，
每个样方分别采集未分解及半分解凋落物两层，
收集凋落物量后烘干称重，测定其贮量。
2.3 土壤有机质和 pH值测量
在每种密度林地中均匀布点，取土壤剖面6个，
机 械 分 层（0 ～ 10 cm、10 ～ 20 cm、20 ～ 30
cm、30～ 40 cm、40～ 60 cm和 60～ 80 cm）取
土样，带回室内，风干。采用重铬酸钾容量法—
外加热法，测量各土层的土壤有机质含量；pH值
采用水土比 5︰ 1的比例，用 pH计测定。
3 结果分析
3.1 不同密度邓恩桉林分生长特征
对不同密度邓恩桉人工林林分生长特征统
计表明（表 2），树高、胸径和冠幅均为 2000
株 /hm2林分样地显著性（P＜ 0.05）较低。其中，
林分平均树高不同密度邓恩桉人工林表现为：
1 250株 /hm2 (15.3 m)＞ 1 666株 /hm2(15.0 m)＞
2 000株 /hm2 (12.9 m)；林分平均胸径不同密度邓
恩桉人工林表现为：1 666株 /hm2 (15.6 cm)＞ 1 250
株 /hm2 (14.2 cm)＞ 2 000株 /hm2 (11.9 cm)。冠幅、
枝下高和树皮厚不同密度 间并无显著差异。从表 2
中还可以看出，林分密度对于单株材积、林分平
均胸径和平均树高有着很大的影响，且随着密度
表 2 不同密度邓恩桉林分生长特征
Table 2 Stand growth characteristics of E. dunnii with different densities
林分密度 /(株 /hm2) 树高 /m 胸径 /cm 冠幅 /m 枝下高 /m 树皮厚 /mm
1250 15.3±0.590 0a 14.2±0.675 0a 2.3±0.208 0a 5.5±0.602 2a 8.7±0.423 6a
1666 15.0±0.421 4a 15.6±0.561 3a 2.2±0.184 1a 6.3±0.532 5a 8.5±0.373 3a
2000 12.9±0.501 5b 11.9±0.531 9b 1.7±0.205 3a 4.6±0.508 4a 8.0±0.369 9a
† 同列字母小写为差异达P＜0.05显著水平，数据为平均值±标准误。
王志超，等：3种密度邓恩桉人工林凋落物贮量与土壤有机质的研究58 第 4期
的增加都有着减小的趋势。但对于整个林分的蓄
积量还与株数密度有关，还要进一步测量。
3.2 凋落物贮量变化
对于不同密度邓恩桉林分凋落物贮量（表 3），
随着林分密度增加，邓恩桉林下凋落物未分解层和
半分解层的厚度均呈减小趋势，但差异不显著；3
个密度邓恩桉林下凋落物未分解层的贮量差异不明
显，而密度为 2000株 /hm2邓恩桉林下半分解层显
著较小（P＜ 0.05），林下凋落物总贮量不同密度
邓恩桉林分表现为：1666株 /hm2 (19.6 t·hm-2) ＞ 1 250
株 /hm2 (18.7 t·hm-2) ＞ 2000株 /hm2 (18.5 t·hm-2)。
表 3 `不同密度邓恩桉林分凋落物贮量†
Table 3 Litter storage capacity of E. dunnii with different
planting density
项目 凋落物层次
低密度
(1250株 /hm2)
中等密度
(1666株 /hm2)
高密度
(2000株 /hm2)
厚度
/cm
未分解 2.9±0.255 8a 2.6±0.313 1a 2.5±0.267 0a
半分解 2.6±0.185 2a 2.4±0.238 5a 2.1±0.246 9a
凋落物贮
量 /(t·hm-2)
未分解 7.0±0.145 7a 7.2±0.958 0a 9.3±1.777 9a
半分解 11.7±0.912 1ab 12.4±0.161 9a 9.2±1.008 0b
† 同行字母小写为差异达P＜0.05显著水平，数据为平均值±标准误。
3.3 土壤 pH值和有机质
3.3.1 各密度各土层土壤 pH值
我国南方土壤多是酸性土壤，这是与南方的气
候密切相关的，该试验地区的土壤 pH值处在 3～ 5
之间，而且不同密度相同土层间的 pH值差异性也
达到了显著水平，因此，地上植被的密度的大小对
土壤的酸碱度也有着一定影响，原因可能是由于根
系密度不同，分泌物量不同导致的。对于同一密度
不同土层间的 pH值差异性也达到了显著水平，并
且随着土层的加深 pH呈 现递增的趋势（表 4）。
表 4 不同密度各土层邓恩桉人工林土壤pH值†
Table 4 The soil pH values of E. dunnii with different
planting density in different soil layers
土层深度 中等密度（1666株 /hm2）
低密度
（1250株 /hm2）
高密度
（2000株 /hm2）
0~10 cm 3.81±0.003 1a 3.90±0.008 8b 3.66±0.003 3c
10~20 cm 3.86±0.003 3a 3.80±0.005 8b 3.82±0.003 3c
20~30 cm 4.03±0.003 2a 3.60±0.005 8b 3.84±0.000 0c
30~40 cm 4.16±0.003 3a 3.76±0.012 0b 4.16±0.000 0a
40~60 cm 4.06±0.005 8a 3.90±0.012 0b 4.21±0.003 3c
60~80 cm 4.25±0.003 3a 4.65±0.014 5b 4.14±0.008 8c
† 同行字母小写为差异达P＜0.05显著水平，数据为平均值±标准误。
3.3.2 不同密度相同土层土壤有机质含量
3种不同密度邓恩桉人工林土壤各层有机质含
量的测定结果（表 5）显示，不同密度的邓恩桉人
工林相同土层有机质含量差异性较大，达到了显
著的水平（P＜ 0.05），整体来看，0～ 80cm土
层土壤有机质平均含量在 3个密度邓恩桉人工林
地内表现为：高密度（13.08 g/kg）＞中等密度（10.31
g/kg）＞低密度（10. 11 g/kg），这可能是由于林
地根系密度差异造成的。
表 5 不同密度同一土层邓恩桉人工林土壤有机质含量
Table 5 Soil organic matter contents in different density and same horizon soil of E. dunnii plantation
林分密度
/（株·hm-2）
土壤有机质含量 /（g·kg-1）
0~10 cm 10~20 cm 20~30 cm 30~40 cm 40~60 cm 60~80 cm
1666 19.64±0.126 7a 15.11±0.055 1a 10.73±0.081 9a 5.81±0.106 0a 5.81±0.145 7a 4.78±0.008 9a
1250 16.50±0.236 8b 13.49±0.192 3b 14.64±0.271 7b 8.39±0.085 1b 4.37±0.268 4b 3.27±0.355 0b
2000 26.39±0.179 0c 18.22±0.240 6c 13.56±0.138 6c 8.19±0.055 7b 6.93±0.204 2c 5.20±0.075 1a
† 同列字母小写为差异达P＜0.05显著水平，数据为平均值±标准误。
3.3.3 相同密度不同土层土壤有机质含量
同一密度的 6个土层间的有机质含量差异性
都达到了显著水平，3个密度下的邓恩桉林地所测
6个土层的有机质含量均随土层深度加深而减少
（如图 1）。根据不同肥力等级土壤有机质含量标
准：高肥力地＞ 1%、中等肥力地 0.6～ 1%、低
肥力地＜ 0.6%。由此可见，0～ 40 cm的深度土
壤有机质处在中等肥力以上，40 cm深度以下，有
机质含量较少，肥力低下。总体来看，该试验地
区的平均土壤有机质含量处于 10～ 15 g/kg，属中
等肥力地区以上。
4 结论与讨论
(1) 本研究结果表明，3种不同密度邓恩桉人
工林的林分平均树高及胸径差异性均达到了显著
水平，其中均是密度最大的平均树高及胸径最小。
在一定的密度范围内对于 10年生人工林林分各密
度处理间林分平均胸径和林分平均高随密度增大
而减小 [12-14]。这一结论无论是在桉树，还是在其他
的许多树种如：尾巨桉 [14]、湿地松 [15]、尾叶桉 [16]、
杉木 [17]、相思 [18]等中也得到了相似的结论。但对
于整个林分的的蓄积量来讲，林分的蓄积量取决
59第 33卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
于其立木单株材积和株数密度两个因子 [19]。因此，
并不是单株材积越大越好，也不是密度越大越好。
而是要根据两个因子，确定适宜的密度。因此，
对于邓恩桉人工林的适宜密度，要根据不同的目
的同时结合其他相关指标进行确定。
(2) 对于凋落物的贮量，结果表明 3种不同密
度邓恩桉人工林林下凋落物贮量，随着密度的增
大，凋落物未分解层和半分解层的厚度均呈减小趋
势，而对于林下凋落物总贮量，1 666株 /hm2最高，
2 000株 /hm2的最小。林木凋落物的数量取决于树
种本身的生物学特性和外界环境的影响 [20]，密度
对林地凋落物的影响主要在于自然整枝及郁闭度方
面，因此适宜的密度有利于提高林下凋落物的贮量，
从而提高养分归还量、维持地力和改善土壤结构。
凋落物还是土壤有机质的主要来源之一，因此很多
国外与此相关的研究工作也相当的活跃 [21]。
(3)土壤 pH值是反映土壤缓冲化学改良能力
的重要指标 [22]。3种密度土壤 pH值均处于 3～ 5
之间，同一密度下，土壤 pH值随土层的加深而增
大，且差异达到了显著水平。不同密度相同土层
间 pH值也存在着很大的差异，这说明，邓恩桉人
工林不同密度对土壤的酸碱度也有着影响，原因
可能与根系分泌物有关。
(4)邓恩桉人工林中，林分密度通过改变光照、
土壤微环境等影响土壤有机质的输入和输出（如
凋落物量及其分解速率、林木对有机质的吸收消
耗等），从而影响土壤有机质含量。此次研究的
土壤有机质含量，3种不同密度邓恩桉人工林地土
壤差异性均达到了显著性水平，其中密度为 2 000
株 /hm2有机质含量最高，1 250株 /hm2的有机质
含量最小。同一密度下的不同土层间有机质的含
量差异也达到了显著性水平，而且随着土层的加
深，有机质含量逐渐减少，国内有很多的研究也
得到了相似的实验结论 [23-24]。土壤有机质的主要
来源有凋落物的分解、根系分泌物和其他的代谢
产物，此次试验的结论密度为 2 000株 /hm2的有
机质含量明显的高于其他两种密度，除去凋落物
的影响外，很大程度上可能与土壤内根系的分布
密度有关，根系分泌物是土壤有机质的主要来源
之一，高密度人工林土壤内根系密度最大，因此
根系的分泌物较多，土壤有机质含量大于其他两
种密度。当然并不是说密度越大越好，还要考虑
其他的影响因素。本次试验的 3种密度中，2 000
株 /hm2这一密度更有利于该地区桉树人工林的可
持续经营。
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图 1 相同密度不同土层邓恩桉人工林土壤有机质含量
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[本文编校：欧阳钦 ]