全自动土壤水分速测仪对人工林建设的意义.doc

PAGE  全自动土壤水分速测仪对人工林建设的意义 摘要 世界林产品的供需矛盾日益突出，发展人工林成为各国解决这种矛盾的重要手段。中国大陆广东、广西、海南等17 个省区栽种桉树人工林200 万hm2 以上，居世界前列。桉树人工林能够带来良好经济效益的同时，学术界关于桉树人工林带来的一系列生态问题的争论不断。海南西部及西南部少雨，年降雨量1000mm 左右，干旱指数＞2，桉树浆纸人工林工程不断推进，大规模集中连片种植，不断重复定期轮伐与多代连栽的人类活动对区域土壤生态水文环境施加重大影响。 本研究以海南西部桉树种植面积较大，分布也集中的儋州林场为研究靶区，选取具有空间相似、自然条件一致的1-4 龄生的桉树人工林及椰树人工林作为研究对象。 通过全自动土壤水分速测仪TZS-W型连续定点实验观测，并通过空间替代时间的方法延长实验时间序列，分析土壤水分的时间变化规律和垂直变化特征，比较短伐桉树人工林、非短伐桉树人工林、椰树人工林土壤水分差异，旨在掌握土壤水分与桉树人工林生长发育的内在关系、探讨多代连栽、连片种植桉树人工林林地土壤水分环境效应，为海南浆纸人工林的建设与可持续经营管理提供科学依据，为类似地区浆纸人工林建设提供借鉴。 研究结果表明： （1）桉树人工林土壤水分季节变化显著。旱季1 月-5 月不同连栽代次与树龄的桉树人工林土壤水分逐渐减少，而在雨季6 月-10 月，土壤水分含量逐渐增加，且9、10月达到最大，11 月-12 月呈减少态势。表明降水是影响桉树土壤水分含量的最重要因素。其中样地C（三代4 龄桉树林）0-150 cm 土层平均含水量1 月-12 月分别是5.47%、5.42%、4.89%、4.88%、4.81%、4.81%、4.79%、7.46%、7.32%、8.15%、6.86%、5.90%。根据土壤水分年内变化规律变化，可将桉树人工林的土壤水分变化大体划分出几个时期:土壤水分的积累期、土壤水分的耗损期。 图中采用仪器：全自动土壤水分速测仪TZS-W （商家：托普仪器：图左为：主机，右为：水分传感器） (2) 在0～50cm 土壤表层，土壤土层深度越大，平均含水量的变化幅度就越大，变化也就越剧烈，说明土壤表层受到外界气候影响比较大。在50～100cm 土壤次表层，土壤土层深度不断增大，与表层相比，土壤平均含水量比较稳定，说明这层土壤随着深度的增加，水分的渗透性减弱，受外界的影响也不明显。在100～150cm 土壤深层，土壤水分随深度变化而减小，说明这层受降水影响很小以及林木的根系较少，植物的耗水量也比较小。 （3）1-6 月不同林龄的桉树人工林土壤水分较少，7～10 月份逐渐增大，随后缓慢减少。不同桉树树龄人工林土壤水分含量具有明显的差异性。树龄越大，土壤水分含量就越低。 （4）桉树人工林胸径生长变化具有季节性，并且不同林龄的桉树生长变化不同，桉树树龄越大，桉树林胸径的平均增长量就低。桉树林的胸径的生长量变化随着土壤水分的增加而增加。 （5）从较长时段看，非短伐连栽桉树人工林与椰树人工林土壤水分含量差异很小，且具有相似的时间变化规律；非短伐连栽桉树人工林土壤水分均值为9.96%（2010 年）、10.80%（2011 年），而人工椰林为9.65%（2010 年）、10.92%（2011 年）；说明非短伐连栽桉树人工林对土壤水生态影响较小。而不管年降水量差异，雨季前期4 龄桉树人工林土壤水分都降到近似相同的低值，约8.0%左右，表明短伐桉树种植对当地土壤水环境造成较大的负面影响。 第一章绪论 1.1 引言 在经济社会高速发展和人民生活水平不断提高下，林木材作为林产品的代表在日常的生活中起到了举足轻重的作用。然而，从对天然林实施保护措施以来，木材的需求量远远大于供给量，不能满足经济社会发展的需要，供需矛盾也日益突出，因此，为了缓解木材与林产品所带来的这种供需不平衡的棘手问题，大力发展人工林显得尤为重要和迫切。 近20 年来桉树人工林的发展迅速，规模不断扩大，成为我国引进外来树种最成功的一种，取得了很大的经济效益和社会效益[1～3]。首先，由于桉树的生长速度比较快，若乔林郁闭度在土壤肥力为中等的土地上可达67.5%，材积0.53m3，通常情况下混交林或者纯天然林木3 年间就能成林[4]。其次，由于桉树具有比较强的抗逆性。如巨桉(E.grandis)、小帽桉(E.microcorys)、弹丸桉(E.Pilutaris)等许多品种大体分布于年降雨量为600~1200mm 且集中在冬雨区6～8 月的沿海东南岸；马里马尔桉(E.behriana)等能生 长在降雨200~500m 的稀疏干草原上，耐旱能力特别强[5]。Dye, P.