全 文 ：第 33卷 第 2期 桉树科技 Vol.33 No.2
2016年 6月 EUCALYPT SCIENCE & TECHNOLOGY Jun.2016
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基金项目：广东湛江桉树人工林生态系统定位研究站资助(2016-LYPT-DW-126)；桂科攻“耐寒桉树良种的胶合板无性系选育技术研
究”(1123004—3B)
作者简介：杜阿朋(1979— )，男，博士，副研究员，主要从事森林生态等研究.
＊吴志华为通讯作者.E-mail:wzhua2889@163.com
不同林分密度邓恩桉凋落物及土壤持水特性
杜阿朋 1，赵知渊 1，邓玉华 2，王志超 1，吴志华 1＊
(1. 国家林业局桉树研究开发中心，广东湛江 524022；2. 广西壮族自治区国有黄冕林场，广西鹿寨 545600)
摘要：以广西 10 年生的 3 个密度邓恩桉人工林为研究对象，对比分析了不同林分密度林下凋落物和土壤及持水
特征的变化规律。结果表明：3个密度林分的林下凋落物贮量为 18.5~19.6 t·hm-2，最大持水量为 31.5~40.7 t·hm-2，
均是高密度的最小；3 个密度邓恩桉林地的土壤总孔隙度、毛管孔隙度、饱和持水量、毛管持水量和田间持水量
均是高密度最大，土壤容重是高密度最小，但土壤非毛管孔隙度为中密度最大，低密度最小。
关键词：邓恩桉人工林；凋落物持水性；土壤持水性
中图分类号：S152.5;S718.5 文献标识码：A
Effect of Stand Density Differences on Litterfall and Soil Water
Holding Capacity of Eucalyptusdunnii Plantations
DU A-peng1, ZHAO Zhi-yuan1, DENG Yu-hua2, WANG Zhi-chao1, WU Zhi-hua1
(1.China Eucalypt Research Centre, Zhanjiang 524022, Guangdong, China;
2.Huangmian Forest Farm of Guangxi,Luzhai545600, Guangxi, China)
Abstract: Eucalyptus dunniiplantations with three stand densities were selected in Guangxi, and litterfall,
water holding capacity and soil water holding capacity were investigated in these stands to understand
relationships between stand density and these parameters. Results showed that the litter accumulation across
the three stand densities ranged from 18.5 to 19.6 t·hm-2, and the range of maximum water holding capacity
was 31.5 to 40.7 t·hm-2. All the indices of litterfall and accumulation were lowest at the highest stand density.
For soil water holding capacity, the total soil porosity, capillary porosity, saturated moisture content, capillary
water capacity and field moisture capacity were all highest at the highest stand density, but soil bulk density
was lowest at the same density. The lowest soil non-capillary porosity was found at the lowest stand density
and was at its highest at the intermediate standdensity.
Key words:Eucalyptusdunnii plantation; litterfall; litter accumulation; water holding capacity; soil water
holding capacity

桉树(Eucalyptus)作为世界三大速生人工林树
种之一，自 19世纪末引入我国，截至到 2013年 8
月种植面积已达 450万 hm2，成为我国南方的重要
战略树种之一。由于桉树人工林的发展和我国其他
人工林一样都存在树种单一、轮伐期短、多代连作
等特点[1-3]，桉树人工林的经营中也出现了水资源匮
乏、土壤肥力下降、土壤和水资源污染等生态环境
退化问题，这成为森林与环境、林业可持续发展中
备受关注的重大问题。近年来，随着人工林可持续
立地管理技术研究的开展，免炼山、保留采伐剩余
物等措施逐渐被提倡，其核心便是由凋落物和采伐
剩余物的蓄积、覆盖和转化促进的土壤水分和养分
的改善[4-5]，凋落物和采伐剩余物结构松散，可有效
减轻雨滴对地面的直接击溅侵蚀，也可拦截天然降
水，使土壤水分缓慢下渗，降低土壤水分蒸发，提
高土壤水分含量。因此，凋落物对于保持水土和涵
养水源具有重要作用[6-10]，随着林木生长，根系数
量、地被物多样性及凋落物数量等也相应发生变化，
这些都对林地土壤微生态环境产生较大影响[11]。
广西木材生产量居全国第一，其中桉树速生材
所占比例超过 60%，大面积种植桉树对森林生态系
统的结构和相应的生态功能产生的影响不容小觑。
DOI:10.13987/j.cnki.askj.2016.02.005
20 桉 树 科 技 第 33卷
本研究以广西区国有黄冕林场 3个邓恩桉(E.dunnii)
林分密度的人工林为研究对象，对比分析不同密度
条件下邓恩桉人工林的林分凋落物储量及持水特性、
土壤持水性能，研究桉树人工林林地持水性能的密
度效应，从而为广西桉树人工林建设中的生态服务
功能的评价、保育和可持续管理提供理论基础和科
学依据。
1试验地概况
试验地位于广西国有黄冕林场白坟试验林地，
地处北纬 24°44′46″，东经 109°51′27″，海拔218m。
黄冕林场位于广西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 895.9m。光照充足，水热同季，冬夏干
湿明显，平均气温 19℃，降雨量集中在 4—8 月，
年平均降雨量 1750 ~ 2000mm；年均蒸发量 1426 ~
1650mm，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，适宜
马 尾 松 (Pinusmassoniana) 、 杉 木
(Cunninghamialanceolata)和各种阔叶林树种生长[12]。
2 试验方法
2.1样地设置和林分调查
本研究在黄冕林场白坟试验林地选取了 3个林
分密度的邓恩桉人工林(造林时间均为 2002 年，实
生苗)，试验样地情况如表 1，每个林分密度设置 3
个标准地(20m×20m)。对每个标准地的邓恩桉样树
进行每木检尺，得到各林分密度的林木胸径、树高
和冠幅等生长性状(表 2)[13]。
表 1邓恩桉人工林样地基本情况
林分类型 坡度 坡向 坡位 海拔
/m
林龄
/a
低密度(2m×4m) 34°5′ 西南 下坡 225 10
中密度(2m×3m) 32°5′ 西南 下坡 219 10
高密度(2m×2.5m) 32°2′ 西南 下坡 227 10
表 2不同林分密度邓恩桉林木生长特征
林分类型 树高
/m
胸径
/cm
冠幅
/m
枝下
高/m
树皮厚
/mm
低密度 15.3 14.2 2.3 5.5 8.7
中密度 15.0 15.6 2.2 6.3 8.5
高密度 12.9 11.9 1.7 4.6 8.0
2.2凋落物贮量和持水性的测定
在每种林地类型设 1m×1m 的样方 3 个，收集
凋落物量后烘干称重，测定其贮量。凋落物的持水
量和持水率采用室内浸泡法测定。
2.3土壤持水性测定
在每种林地类型均匀布点，取土壤剖面 3 个，
机械分层(0 ~ 10cm、10 ~ 20cm、20 ~ 30cm、30 ~
40cm、40 ~ 60cm和 60 ~ 80cm)环刀取土，带回室
内，采用环刀法测定土壤容重、孔隙度和持水量。
2.4数据处理
数据分析采用 EXCEL 2003和 SPSS 17.0对所
有数据进行处理分析和单因素方差分析。
3 结果分析
3.1邓恩桉林地凋落物贮量及持水特征
图 1是不同林分密度邓恩桉林分凋落物贮量及
持水特性，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 个密度的邓恩桉林下凋落物未分解层的
贮量差异不明显，而高密度邓恩桉林下半分解层显
著较小，林下凋落物总贮量不同密度邓恩桉林分表
现为：中密度(19.6 t·hm-2)>低密度(18.7 t·hm-2)>高密
度(18.5 t·hm-2)；3个密度下邓恩桉林下凋落物未分
解层最大持水率为 143.6%~200.7%，半分解层最大
持水率为 186.1%~231.2%，但差异均不显著；3 个
密度下邓恩桉林下凋落物未分解层最大持水量为
12.1~18.0 t·hm-2，差异不显著，但高密度半分解层
最大持水量显著较小，林下凋落物最大持水量不同
密度邓恩桉林分表现为：中密度(40.7 t·hm-2)>低密
度(39.4 t·hm-2)>高密度(31.5 t·hm-2)。
第 2期 (总第 97期) 杜阿朋，等：不同林分密度邓恩桉凋落物及土壤持水特性 21


图 1不同密度邓恩桉林分凋落物贮量及持水特性
注：不同小写字母表示 P<0.05。
3.3邓恩桉林地土壤持水特征
由图 2 可看出，3 个密度邓恩桉人工林地土壤
容重均随着土层深度增加呈现逐步增大的趋势，低
密度土壤容重显著较高其他两个密度间，表现为：
低密度 (1.62g·cm-3)>中密度 (1.47 g·cm-3)>高密度
(1.46 g·cm-3)。在林地 0 ~ 80cm不同土层中，低密度
和中密度的邓恩桉人工林地的总孔隙度和毛管孔隙
度总体表现：随着土层深度增加总孔隙度呈现降低
趋势；在非毛管孔隙度上，中密度和低密度却表现
出相反的趋势；在 3个孔隙度指标上，高密度在不
同土层中变化不一。

图 2不同密度邓恩桉林地土壤容重特征
2.9±0.26 a
2.6±0.31 a 2.5±0.27 a 2.6±0.19 a
2.4±0.24 a
2.1±0.25 a
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
低密度 中等密度 高密度
厚
度
/c
m

未分解 半分解
7.0±0.15 a 7.2±0.96 a
9.3±1.78 a
11.7±0.91ab
12.4±0.16 a
9.2±1.01 b
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
低密度 中等密度 高密度
贮
量
/(t
·h
m
-2
)
15.9±1.07a
12.1±1.9396a
18.0±4.32a
23.5±2.25a
28.6±1.49 a
13.5±2.30b
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
低密度 中等密度 高密度
最
大
持
水
量
/(
t·h
m
-2
)
200.7±27.82a
165.0±19.73a
143.6±25.52a
231.2±36.35a 229.7±17.87a
186.1±20.45a
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
低密度 中等密度 高密度
最
大
持
水
率
/%

0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0 ~ 10 cm 10 ~ 20 cm 20 ~ 30 cm 30 ~ 40 cm 40 ~ 60 cm 60 ~ 80 cm 平均
土
壤
容
重
/(g
·c
m
-3
)
土层
邓恩桉2 m × 3 m 邓恩桉2 m × 2.5 m 邓恩桉2 m × 4 m
22 桉 树 科 技 第 33卷


图 3不同密度邓恩桉林地土壤孔隙度特征
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 ~ 10 cm 10 ~ 20 cm 20 ~ 30 cm 30 ~ 40 cm 40 ~ 60 cm 60 ~ 80 cm 平均
总
孔
隙
度
/%

邓恩桉2 m × 3 m 邓恩桉2 m × 2.5 m 邓恩桉2 m × 4 m
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 ~ 10 cm 10 ~ 20 cm 20 ~ 30 cm 30 ~ 40 cm 40 ~ 60 cm 60 ~ 80 cm 平均
毛
管
孔
隙
度
/%


0.0
0.0
0.0
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.2
0 ~ 10 cm 10 ~ 20 cm 20 ~ 30 cm 30 ~ 40 cm 40 ~ 60 cm 60 ~ 80 cm 平均
非
毛
管
孔
隙
度
/%

土层
第 2期 (总第 97期) 杜阿朋，等：不同林分密度邓恩桉凋落物及土壤持水特性 23

图 3显示，在林地 0 ~ 80cm不同土层中，低密
度和中密度邓恩桉人工林地的总孔隙度和毛管孔隙
度总体表现为：随着土层深度增加，总孔隙度呈现
降低趋势；在非毛管孔隙度上，中密度和低密度却
表现出相反的趋势；在 3个孔隙度指标上，高密度
在不同土层中变化不一。不同密度间总孔隙度(F值
1.224，P值 0.3346)和毛管孔隙度(F值 2.705，P值
0.115)均无显著性差异，林地 0 ~ 80cm土壤总孔隙
度在不同密度间表现为：高密度(43.88%)>中密度
(41.35%)>低密度(39.72%)；土壤毛管孔隙度不同密
度间表现为：高密度(39.08%)>低密度(36.24%)>中
密度(30.90%)。不同密度邓恩桉人工林地的非毛管
孔隙度差异较显著(F值 5.804，P值 0.0212)，林地
0 ~ 80cm土壤非毛管孔隙度不同密度间表现为：中
密度(10.46%)>高密度(4.81%)>低密度(3.47%)。
对于土壤持水量，不同密度邓恩桉人工林对林
地土壤饱和持水量、毛管持水量和田间持水量均无
显著影响(表 3)。林地土壤饱和持水量不同密度间表
现为：高密度 (31.3%)>中密度 (28.2%)>低密度
(25.9%)；林地土壤毛管持水量和田间持水量不同密
度间均表现为：高密度>低密度>中密度。
表 3 不同密度邓恩桉林地土壤持水量特征 %
林分密度 饱和持水量 毛管持水量 田间持水量
低密度 25.9 ±4.2 a 23.6±3.5 a 22.9±3.5 a
中密度 28.2 ±0.8 a 20.9±0.6 a 20.1±0.6 a
高密度 31.3±4.0 a 28.2±4.7 a 27.2±4.6 a
注：同列数字后不同小写字母表示 P<0.05。
4 结论与讨论
不同密度对邓恩桉林分的树高和胸径生长产
生显著性的影响，同时也影响林分的生物量及生产
力、林下凋落物和立地土壤特性。本研究中 3个密
度邓恩桉人工林(10 年生)林下凋落物贮量范围是
18.5~19.6 t·hm-2；林下凋落物未分解层最大持水率
为 143.6%~200.7%，半分解层为 186.1%~231.2%；
最大持水量为 31.5~40.7 t·hm-2，均是高密度的最小，
这与林分密度对林分生物量及生产力的影响有关。
与其他桉树相关研究相比，本研究 10年生邓恩桉林
与时忠杰等 [14]在广东省高要市 6 年生尾巨桉
(E.urophylla×E.grandis)林的林下凋落物特征相比，
虽高于其 139.99%的最大持水率，但较其凋落物贮
量(42.09 t·hm-2)和最大持水量(42.7 t·hm-2)均低；与
韩艺师等[15]对海南连载桉树研究结果相比，本研究
中林下凋落物的最大持水率略低，但凋落物贮量和
最大持水量要高。这可能是由于邓恩桉与尾巨桉相
比其速生性稍差，凋落物总量相对较少，但其生长
时间长故分解程度要高一些，持水率相应较高；与
海南热带气候相比本研究中的凋落物分解程度稍低，
持水率随之降低。与其它林分类型的凋落物最大持
水量相比，低于武夷山甜槠 (Castanopsiseyrei)林
(5.2mm)和滇中常绿阔叶林(5.4mm)，但显著高于海
南岛山地雨林和热带次生林(0.7~1.1mm)[16]，这主要
是由于桉树速生性较其他树种要好，叶片和树皮更
新较快，凋落率较大，但其分解速度较慢，从而导
致凋落物蓄积量较大。
森林土壤水文物理性质是森林生态系统水文
功能的重要组成部分。本研究结果表明，从林地
0~80cm土层中比较，3个密度邓恩桉人工林地土壤
容重均随着土层深度增加呈现逐步增大的趋势；总
孔隙度和毛管孔隙度指标上，低密度和中密度的邓
恩桉人工林地的总体表现为随着土层深度增加总孔
隙度呈现降低趋势；在非毛管孔隙度上，中密度和
低密度却表现出相反的趋势；而高密度的不同孔隙
度指标在不同土层中变化不一。不同林分密度比较
发现，3 个密度邓恩桉林地土壤总孔隙度、毛管孔
隙度、饱和持水量、毛管持水量和田间持水量均是
高密度最大，土壤容重为高密度最小，但土壤非毛
管孔隙度为中密度最大，低密度最小。本研究中 3
个密度的林分种植时整地方式均采用了挖明穴(规
格：50cm×50cm×40cm)的方式且定植后前 3 a每年
24 桉 树 科 技 第 33卷
全部铲草 2次[17]，这导致不同密度邓恩桉人工林地
的土壤受干扰程度存在很大差异(密度越大，土壤翻
动越多)，加上受密度影响各林分的生长差异、根系
密度也不同，林地土壤的机械干扰和林分生物作用
共同导致上述结果的出现。
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