论文部分内容阅读
桉树作为我国主要速生树种之一,从引种到大面积推广造林,至今已有100多年,在林业产业发展进程中的地位突出。在我国南方,得益于优越的水热条件和丰富的土地资源,桉树人工林随处可见,在同一片土地上可以连续栽培几代,甚至十几代。长期经营下的桉树人工纯林,呈现出地力衰退、肥力下降趋势,加之频繁的人为经营活动和不合理的土地利用,致使土壤侵蚀剧烈,水土流失严重。因此,研究连栽桉树人工林土壤团聚体稳定性特征及坡面侵蚀机理,对科学经营桉树人工林意义重大。本文以广西桂中地区黄冕镇境内连栽1～4代桉树人工林为研究对象,通过湿筛法、LB法及集中水流冲刷试验,定性、定量分析连栽1～4代桉树人工林林下A、B1、B2三个发生层土壤团聚体基本理化性质、团聚体特征及稳定性、团聚体剥蚀特征,对连续栽植速生桉树人工林土壤团聚体的特征变化进行了初步研究。取得的结论如下:1.对土壤容重、孔隙度、饱和含水量、机械组成、p H值和有机质等指标进行分析,探索土壤基本理化性质与连栽代次之间的关系。（1）桉树人工林土壤物理性质在不同连栽代次间变化趋势不同,表现出随连栽代次及土层深度增加,土壤容重增大,孔隙度和饱和含水量减小;不同土层间土壤容重和总孔隙度在1、2代林变化明显,在3、4代林变化不明显,1代林A层、B1层土壤饱和含水量与其余3个林分差异性显著,4代林的B2层土土壤饱和含水量水平最低,为30.99%。（2）土壤p H值随桉树代次增加先增加后降低,1代林酸性最强,3代林最弱;土壤有机质含量随连栽代次的增加而减小;游离铁铝锰氧化物整体表现为随着连栽代次的增加而减少;各氧化物在不同土层间变化幅度不同,氧化铁含量下降最为明显,而氧化锰基本含量偏低。（3）随着连栽代次的增加,土壤机械组成呈现波动变化,表现出先上升后下降的趋势。砂粒含量最小出现在3代林,最大在2代林,粉粒含量在4代林最高,1代林最低,粘粒总体含量所占比例最低。2.采用传统湿筛法和LB法从不同角度评价团聚体分布及稳定性特征。湿筛法研究结果表明:大团聚体（粒径>0.25 mm）含量在同代林不同土层总体表现为A>B1>B2,随着连栽代次的增加,大团聚体含量整体下降,不同连栽桉树土壤团聚体平均质量直径（MWD）与几何平均直径（GMD）整体上表现为1代林>2代林>3代林>4代林,表明经过多代连栽的桉树人工林土壤团聚体稳定性降低。LB法测得不同连栽代次桉树下土壤团聚体质量百分数,不同湿润处理下粒级>2 mm团聚体分布表现为:MWDFW（快速湿润）WS（预湿润振荡）SW（慢速湿润）,粒径>2 mm的土壤团聚体含量随着连栽代次的增加而下降。3种湿润处理下,随着连栽代次的增加,团聚体MWD与GMD整体呈下降趋势,相对消散指数（RSI）、相对机械破碎指数（RMI）与团聚体稳定性特征参数（AS）增大,快速湿润是团聚体崩解的主要外力作用,团聚体稳定性随之降低。3.通过团聚体稳定性参数与土壤理化性质之间的相关性分析表明,湿筛法及LB法处理下的土壤孔隙度、有机质都与团聚体稳定性显著正相关。LB法处理下,非毛管孔隙度、饱和含水量与团聚体稳定性存在显著或极显著正相关,土壤容重、毛管孔隙度与团聚体稳定性显著负相关。4.通过集中水流团聚体冲刷试验,团聚体破坏程度（剥离系数α）随冲刷距离、土层深度和水流坡度的增加呈抛物线形状增大;随着连栽代次的增加,Wr/Wi值与>0.25 mm团聚体平均重量直径（MWD值）不同程度减小,土壤团聚体稳定性减弱,运移距离增加,粒径逐渐减小,形态逐渐变圆,在运移距离>18 m时差异显著。冲刷后团聚体MWD值与RMI指数达到显著及极显著负相关关系,土壤团聚体自身破碎越敏感,与游离态铁铝氧化物、无定形铁铝氧化物呈显著相关,其中与游离态氧化铁呈显著性相关。