宋祥蘭，吳天明，胡小康，鄺先松，王蘭英，李小青

（1.贛州市林業(yè)科學(xué)研究所，江西 贛州 341000；2.石城縣林業(yè)局, 江西 石城 342700）

離子型稀土殘礦區(qū)桉樹栽培初探

宋祥蘭1，吳天明2，胡小康1，鄺先松1，王蘭英1，李小青1

（1.贛州市林業(yè)科學(xué)研究所，江西 贛州 341000；2.石城縣林業(yè)局, 江西 石城 342700）

通過在贛南離子型稀土殘礦區(qū)的治理中，以栽培桉樹為植被恢復(fù)模式之一進(jìn)行試驗(yàn)研究，分析其植被恢復(fù)情況及土壤改良情況，證明桉樹能夠有效恢復(fù)植被并有效提高了殘礦區(qū)的土壤養(yǎng)分，且桉樹林分生物量及郁閉度較大。同時(shí)，分析了不同配比施肥對桉樹高生長有顯著差異，其中以N3P1K2配方最佳。對離子型稀土殘礦區(qū)的治理具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

桉樹；離子型稀土殘礦區(qū)；栽培；植被恢復(fù)

桉樹是桃金娘科Myrtaceae桉屬Eucalyptus植物的通稱,原產(chǎn)于澳大利亞，為世界著名的三大速生樹種之一，其適應(yīng)性強(qiáng)，生長快，耐旱耐熱，萌芽更新能力強(qiáng)，主根深抗風(fēng)強(qiáng)，樹冠小水的蒸發(fā)少，材種多樣，用途廣泛，經(jīng)濟(jì)及生態(tài)效益十分顯著，是難得的短周期工業(yè)用材樹種。目前，桉樹主要在廣東、廣西、海南、福建、江西贛南有大量人工栽培。其用途：木材用于生產(chǎn)紙漿、中(高)密度纖維板、刨花板等；桉葉可蒸餾香料、精油；樹皮可提取栲膠；桉樹在沿海、江河兩岸、水庫周圍營造為防護(hù)林；在公園、道路兩旁、住宅區(qū)營造為風(fēng)景林。桉樹目前在人們的生產(chǎn)、生活中發(fā)揮著巨大的作用[1]。

離子型稀土的開采在60年代末至90年代末均采用露天池浸開采工藝技術(shù)。該開采工藝造成了離子型稀土資源的嚴(yán)重浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)境的致命破壞。由于離子型稀土池浸開采產(chǎn)生大量的尾沙，生產(chǎn)廢棄物任意排放造成環(huán)境污染、水土流失、植被很難自然生長郁閉。為了解決這一問題，很多地方采取了不同的措施對殘礦區(qū)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行綜合治理，取得了一定的成效。但在江西贛南，根據(jù)離子型稀土殘礦區(qū)分布的特點(diǎn)，采取工程措施與生物措施相結(jié)合，遏制水土流失，提高離子型稀土殘礦區(qū)環(huán)境綜合治理水平，取得較明顯的成效[2-9]。

本文通過在江西省贛縣大田鄉(xiāng)夏湖村十八灣離子型稀土殘礦區(qū)5a的治理，利用桉樹的速生性，以桉樹為主栽植物的植被恢復(fù)模式之一進(jìn)行試驗(yàn)研究，總結(jié)分析其治理效果。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)區(qū)設(shè)在江西省贛縣大田鄉(xiāng)夏湖村十八灣，位于江西省南部，贛州市中部，贛江上游，東經(jīng)114°58′、北緯 25°51′。屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，年均氣溫19.3℃，年均日照1 092 h，年均降雨量1 076 mm，年均無霜期298 d。地形屬丘陵山地，海拔在450～500 m之間。

試驗(yàn)區(qū)原為馬尾松、杉木低產(chǎn)林，混生有木荷、山蒼子、水團(tuán)花、黃端木、南方莢迷等植物，主要地被植物為絲茅、芒箕等。其土壤為花崗巖風(fēng)化形成的紅壤。但因池浸開采離子型稀土礦成為廢棄殘礦區(qū)，使得土壤沙化，寸草不生。

2 材料與方法

2.1 材料

采用1年生桉樹容器大苗造林，其平均高0.6 m ,容器為33 cm×35 cm。

2.2 方法

2.2.1 整地

整地在造林前2個(gè)月進(jìn)行，用大型挖機(jī)把浸礦池鏟除，填平溝蝕，由上至下修成反坡平臺和水平條帶，外高內(nèi)低,帶寬2 m、帯間距3 m。

2.2.2 栽植

2006年栽植，在反坡平臺和水平條帶上，以每畝110株為宜，按株行距為2 m×3 m挖大穴，穴規(guī)格60 cm×60 cm×50 cm，下墊客土1擔(dān)后，每穴施0.5 kg復(fù)合肥, 與土混合拌勻，再填客土一擔(dān)，填土至略高于地表5 cm。選擇陰天或雨后晴天造林為好。膜袋容器苗造林，在運(yùn)輸中要橫放于運(yùn)具內(nèi)，以防苗莖折斷。栽植時(shí)先在穴中央扒開略比容器袋土團(tuán)大而深的穴，放入去膜的容器苗，扶正并踩實(shí)周圍的松土，再填土至蓋沒容器苗土團(tuán)。

2.2.3 補(bǔ)植

2007年補(bǔ)植，采用預(yù)先培育好的大容器袋（33 cm×35 cm）1年生桉樹大苗進(jìn)行補(bǔ)植。選擇陰天或雨后晴天栽植桉樹大營養(yǎng)袋苗，并栽后進(jìn)行了修剪。

2.2.4 撫育管理

造林后，桉樹幼林階段，要及時(shí)增施氮、磷、鉀含量高的復(fù)合肥，在桉樹迎水面樹冠邊緣垂直投影處挖溝，溝寬15 cm、深20 cm,肥料與林下黃土拌勻后施于肥穴溝；造林第2年每穴施復(fù)合肥0.5 kg，第3年每穴各施復(fù)合肥0.5 kg和過磷酸鈣0.5 kg；第4年每穴施復(fù)合肥1.25 kg。

2.2.5 樣地調(diào)查

在殘礦區(qū)對栽種的桉樹隨機(jī)抽取3個(gè)樣地（1～3），樣地面積為400 m2(20 m×20 m)，從2006～2010年連續(xù)5 a對成活率（保存率）、生長量、郁閉度情況進(jìn)行了觀測，并對栽植前后土壤養(yǎng)分進(jìn)行測定。

3 結(jié)果與分析

3.1 各年生長情況

3.1.1 成活率（保存率）

連續(xù)5a觀測栽種桉樹成活情況，對其成活率或保存率調(diào)查結(jié)果列表1。

表1 桉樹連續(xù)5a成活率（保存率）調(diào)查Table 1 Survival rate investigation of Eucalyptus for five years in a row

由表1可知，各年成活率（保存率）均達(dá)90%以上，至2010年保存率達(dá)92.95%，高于正常林分保存率90%，說明離子型稀土殘礦區(qū)適宜桉樹生長。

3.1.2 生長量

連續(xù)5a觀測桉樹高、冠幅、胸徑情況，其結(jié)果列表2。

表2 桉樹連續(xù)5a平均生長量調(diào)查Table 2 Average increment investigation of Eucalyptus for five consecutive years

從表2可以看出，第5a平均高8.3 m，平均冠幅10.8 m2，平均胸徑9.2 cm, 由平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法求得其單株立木材積可達(dá)0.03 m3。

對桉樹5a平均生長量（樹高、冠幅、胸徑）調(diào)查進(jìn)行分析，結(jié)果見圖1。

圖1說明：2006年至2010年來桉樹樹高、冠幅、胸徑連年呈現(xiàn)增長現(xiàn)象，其中樹高增速平穩(wěn)，冠幅2008年后由于林木根系生長逐漸發(fā)達(dá)，其冠幅增速加大，桉樹作為主要的速生豐產(chǎn)樹種其胸徑增長較快特別是在第3、4年，第5a橫向生長較前年較弱。

3.1.3 郁閉度

連續(xù)5a觀測桉樹郁閉度情況，其結(jié)果列表3。

圖1 桉樹連年生長量情況Fig.1 Current annual increment curves of Eucalyptus

表3 桉樹連續(xù)5a平均郁閉度調(diào)查Table 3 Investigation on Eucalyptus average shade density for five consecutive years

桉樹經(jīng)過5a的栽培，郁閉度達(dá)到0.75，說明桉樹在該殘礦區(qū)長勢較好，起到了植被恢復(fù)作用。

3.2 對土壤養(yǎng)分改善情況

對殘礦區(qū)桉樹栽植前后土壤的pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀進(jìn)行分析測定，結(jié)果列表4。

表4 殘礦區(qū)桉樹栽植前后土壤養(yǎng)分Table 4 Soil nutrients in residual mining area before and after planting Eucalyptus

通過對殘礦區(qū)栽植桉樹前后土壤養(yǎng)分的測定情況（表4），可知栽植后桉樹林地中的pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀含量均有所提高，分別提高了1.5、0.39%、0.051%、0.054%、0.95%，土壤養(yǎng)分的提高，說明土壤得到改良，其結(jié)果詳見表5。

對土壤各營養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行兩兩相關(guān)分析，結(jié)果見表6。

由表6可知，發(fā)現(xiàn)各指標(biāo)間存在一定的相關(guān)系，其中表現(xiàn)出有機(jī)質(zhì)與pH存在顯著相關(guān)，與全氮、全磷均存在極顯著正相關(guān)；全氮與pH存在顯著相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)、全磷均存在極顯著正相關(guān)；全磷與pH、有機(jī)質(zhì)、全氮均存在極顯著正相關(guān)；而全鉀與其他指標(biāo)間未存在顯著相關(guān)。

表5 試驗(yàn)區(qū)治理后土壤養(yǎng)分提高情況Table 5 Soil nutrients improvement in treated area

表6 各指標(biāo)間相關(guān)分析表?Table 6 Correlation analysis among indicators

3.3 不同施肥配比對桉樹高生長的影響

桉樹不同施肥配比對高生長的影響，在殘礦區(qū)的桉樹林采用4種總養(yǎng)分含量均為40%，但不同的施肥配比，如下：①N∶P∶K=12∶20∶8、② N∶ P∶ K=1 6∶ 1 2∶ 1 2、③N∶P∶K=22∶5∶13、④CK，為4個(gè)處理，每個(gè)處理測5株樹高數(shù)據(jù)（見表7），除肥料外，其它條件基本相同，推斷施肥比例不同對桉樹高生長有無顯著差異，并確定哪種施肥比例較適合桉樹生長。

表7 桉樹不同施肥配比對樹高的影響Table 7 Effects of various fertilization proportions on Eucalyptus tree height

由表7得方差分析表（見表8），再用HSD法作多重比較，得不同施肥配比差異顯著性比較表（見表9）。

表8 桉樹不同施肥配比樹高方差分析?Table 8 Variance analysis of various fertilization proportions to Eucalyptus tree height

表9 桉樹不同施肥配比差異顯著性比較?Table 9 Comparison of differences Eucalyptus growth with various fertilization proportions

由表8、9可知，施肥比例不同對桉樹高生長有極顯著差異；③配比與④、①、②配比有極顯著差異，②配比與④配比有顯著差異，②配比與①配比、①配比與④配比無顯著差異，說明，N∶P∶K比例不同對桉樹高生長影響極大；4種比例中N∶P∶K=22∶5∶13配方對其生長促進(jìn)作用最好，其次N∶P∶K=16∶12∶12配方，符合桉樹速生樹種對N素需求較高的特點(diǎn)。

對桉樹連年生長中樹高與冠幅通過散點(diǎn)圖研究分析，結(jié)果如圖2所示。

圖2 樹高與冠幅散點(diǎn)圖Fig.2 Scatter-graph of tree height and crown

圖2說明，桉樹連年生長中樹高與冠幅呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)關(guān)系，肥料配比對冠幅的影響與樹高一致，進(jìn)而影響林分整體的郁閉度，所以從植被恢復(fù)的角度上看，桉樹稀土殘礦區(qū)種植必須配方施肥且目前試驗(yàn)得出以配方3最佳。

3.4 經(jīng)濟(jì)效益

該殘礦區(qū)桉樹經(jīng)濟(jì)效益分析：110×15 株/hm2×保存率92.95%= 102×15 株/hm2（實(shí)際保存數(shù)），平均樹高8.3 m，平均胸徑9.2 cm，由平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法求得單株立木材積0.03 m3，即每公頃材積為2.45×15 m3（0.03 m3×102×15 株 /hm2× 出 材 率80%），桉樹價(jià)格750 ×15元/ m3，即每公頃產(chǎn)值1837.5×15元（2.45 m3×750 ×15元 / m3）。 而每0.066 7 hm2投資788元：①苗木：110株×0.8元/株=88元，②整地、栽植、撫育施肥：500元，④砍伐工資200元。所以每0.066 7 hm2純利潤1 049.5元。本殘礦區(qū)桉樹造林面積2.82 hm2，所以桉樹利潤為44 372.86元。若按此推廣應(yīng)用100個(gè)6.67 hm2的殘礦區(qū)，則經(jīng)濟(jì)效益達(dá)1 049.5萬元。

4 小結(jié)與討論

4.1 小 結(jié)

（1）通過桉樹在離子型稀土殘礦區(qū)栽培5a的觀測數(shù)據(jù)顯示：桉樹適宜在離子型稀土殘礦區(qū)栽植，其成活率，高生長正常，能達(dá)到較理想的郁閉度，能夠有效改善離子型稀土殘礦區(qū)植被覆蓋率。

（2）通過林地土壤養(yǎng)分分析，各營養(yǎng)指標(biāo)得到提高，說明桉樹能夠有效改善離子型稀土殘礦區(qū)土壤環(huán)境。

（3）不同配方施肥對桉樹生長顯著影響，以配方3（N3P1K2）效果最佳。

（4）桉樹不僅對離子型稀土殘礦區(qū)治理有較好的生態(tài)效益，還具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 討 論

在離子型稀土殘礦區(qū)的治理中，植被恢復(fù)首先樹種應(yīng)該是速生、抗性好。贛南離子型稀土殘礦區(qū)植被恢復(fù)目前較好的樹種為桉樹，進(jìn)一步探索更適宜殘礦區(qū)治理的樹種是今后值得研究的課題。

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Eucalyptus cultivation tests in ionic rare earth residual mining area in southern Jiangxi province

SONG Xiang-lan1, WU Tian-ming2, HU Xiao-kang1, KUANG Xian-song1, WANG Lan-ying1, LI Xiao-qing1
(1. Ganzhou Institue of Forestry Science, Ganzhou 341000, Jiangxi,China; 2. Forestry Bureau of Shicheng County, Ganzhou 341000,Jiangxi, China)

The tests of planting Eucalyptus in the ionic rare earth residual mining area in southern Jiangxi province as a vegetation restoration mode were conducted. Through analyzing the effects of vegetation restoration and soil improvement, it is proved that planting Eucalyptus could effectively restore vegetation and powerfully increase soil nutrients in the residual mining area, moreover the biomass and crown density of the planted Eucalyptus forest are satisfactory. Furthermore, the differences of effects of various proportions fertilizer application to Eucalyptus height growth were remarkable, of the proportions, the batch formula N3P1K2was the optimal to Eucalyptus growth,and the Eucalyptus planting mode to control ionic rare earth residual mining area has popularization and application values.

Eucalyptus; ionic rare-earth residual mining area; cultivation; vegetation restoration

S792.39

A

1673-923X(2013)02-0016-04

2012-10-05

國家科技部科研院所社會公益研究專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目“離子型稀土殘礦區(qū)資源回收與環(huán)境綜合治理研究”（2004DIB3J111）

宋祥蘭（1972-），女，江西贛州人，高級工程師，碩士研究生，主要從事林業(yè)科研與技術(shù)推廣；

E-mail：jxgzly2000@163.com

[本文編校：吳 彬]