巨桉林草復合種植模式初期土壤水分生態(tài)研究.pdf

1、本文采用寬行窄株栽植模式，共設(shè)5種林分密度，即巨桉株距均為1.5 m，行距分別是3 m、4 m、5 m、6 m、8 m(對應(yīng)密度分別為2 222株·hm<'-2>、1667株·hm<'-2>、1333株·hm<'-2>、1 111株·hm<'-2>、833株·hm<'-2>)，分別以行距3 m、行距4 m、行距5 m、行距6 m、行距8 m表示，與牛鞭草、鴨茅、白三葉組成林草復合種植模式：巨桉+牛鞭草(簡稱模式Ⅰ)、巨桉+鴨茅(模式Ⅱ)

2、和巨桉+白三葉(模式Ⅲ)。以定位觀測為主要方法，重點研究了巨桉幼齡林階段不同林分密度3種林草復合種植模式對土壤水分生態(tài)的影響以及林草生長對此的響應(yīng)。主要研究結(jié)果如下： 1)同一時間段內(nèi)，3種模式土壤水分含量存在差異。在3～5月，模式Ⅲ土壤水分含量明顯低于其他兩種模式，6月土壤水分含量尚未呈現(xiàn)出規(guī)律性，7月表現(xiàn)為模式Ⅰ>模式Ⅲ>模式Ⅱ，8月則有比較明顯的密度分化特征，在中高密度(行距3 m、4 m、5 m)表現(xiàn)為模式Ⅲ>模式Ⅱ>模

3、式Ⅰ，而在低密度(行距6 m與行距8 m)表現(xiàn)為模式Ⅰ>模式Ⅲ>模式Ⅱ。土壤水分含量與大氣降水量分布規(guī)律基本一致，5月平均土壤水分含量最低，7月平均值最高。在干旱狀態(tài)下，上層(0～15 cm)土壤水分含量具有明顯的日變化，從早晨到下午呈降低趨勢。 2)3～5月，土壤水分含量受林草植被生長及林草系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征影響較大，呈現(xiàn)出明顯的冠層效應(yīng)，表現(xiàn)為樹冠下土壤水分含量明顯低于樹冠外。6～8月土壤水分含量受降雨影響大，冠層效應(yīng)表現(xiàn)不明顯。

4、 3)模式Ⅰ(巨桉+牛鞭草)對土壤水分的影響不僅表現(xiàn)在上層(0～15 cm)土壤，同時對下層(15～30 cm)土壤也構(gòu)成了一定的影響，出現(xiàn)了下層土壤干旱化現(xiàn)象，土壤水分含量上下層間差異與距離樹干遠近有關(guān)，該差異樹干周圍大于樹冠外；而模式Ⅱ(巨桉+鴨茅)下層土壤水分含量高于上層，樹冠外上下層間差異大于樹干周圍。 4)林草復合系統(tǒng)對降雨進行再分配，系統(tǒng)截留作用受降雨特征以及植被本身干濕狀態(tài)影響較大，表現(xiàn)為巨桉對降雨截留起主

5、要作用，牧草的截留率較低。 5)3種模式土壤容重均表現(xiàn)為上層低于下層，樹冠下低于樹冠外，8月最低。方差分析表明，同一位置上下層問差異達顯著水平(P<0.05)；5月模式間差異達顯著水平(P<0.05)；同一模式不同密度間差異不明顯。11月，土壤總孔隙度模式I最低，毛管孔隙度模式Ⅲ最高，而非毛管孔隙度模式Ⅱ明顯優(yōu)于其他兩種模式。3種模式土壤有機質(zhì)與水堿氮、有效磷、速效鉀等含量均表現(xiàn)為上層高于下層：經(jīng)一個生長季，土壤有機質(zhì)含量有不同

6、幅度的上升，3種速效養(yǎng)分則表現(xiàn)為下降。 6)3種模式產(chǎn)草量差異顯著(P<0.05)，產(chǎn)草量大小順序為：模式Ⅰ>模式Ⅲ >模式Ⅱ。其中模式Ⅰ與模式Ⅲ單位面積產(chǎn)革量與密度的關(guān)系均表現(xiàn)為隨密度降低，單位面積產(chǎn)草量增加，而模式Ⅱ中二者關(guān)系則表現(xiàn)為單峰型，即在中等密度(行距5 m)最大。巨桉生長表現(xiàn)出明顯的周期性，3種模式中巨桉胸徑增長最快階段為5～8月，其次為3～5月，最慢為8～11月；樹高生長同樣表現(xiàn)為5～8月生長最快，其他兩個階段生

7、長差異不大。綜合林草生物量與密度間的關(guān)系、相鄰密度間林草生物量增幅及土地利用效率等因素，初步認為模式Ⅰ(巨桉+牛鞭草)為最適模式，行距5 m即1.5 m×5.0m為最佳林分種植密度。 7)巨桉林草系統(tǒng)對減少地表徑流、降低土壤侵蝕、防止土壤養(yǎng)分流失具有重要意義。在相同情況下裸地、農(nóng)耕地(玉米地)、荒草地、巨桉林地等坡地利用方式產(chǎn)流產(chǎn)沙差異顯著(P<0.05)，徑流深依次是裸地(250.9 mm)>農(nóng)耕地(232.9 mm)>荒草地

8、(175.4 mm)>經(jīng)干擾的巨桉林地(170.5 mm)>未經(jīng)干擾的巨桉林地(141.3mm)；產(chǎn)沙量大小依次為：農(nóng)耕地(313.63 t·km<'-2>)>裸地(176.8 t·km<'-2>)>荒草地(94.45 t·km<'-2>)>經(jīng)人為干擾的巨桉林地(90.58 t·km<'-2>)>未經(jīng)干擾的巨桉林地(36.37 t·km<'-2>)；各坡地利用方式養(yǎng)分流失差異顯著(P<0.05)，其流失量大小順序均為鉀素>磷素>氮素；其