李許明，黃秋嬋，黎琦琦，方雪薈，韋友歡，李福燕

（廣西民族師范學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，廣西 崇左 532200）

速生桉是多種生長(zhǎng)極快的桉樹（Eucalyptus robustaSmith）的統(tǒng)稱，為桃金娘科（Myrtaceae）桉屬（Eucalyptus）植物，原產(chǎn)地澳大利亞，1965 年開始在廣西引種種植［1］，目前廣西、廣東、云南和貴州是中國西南部地區(qū)主要的速生桉種植地。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國大力發(fā)展基礎(chǔ)建設(shè)，對(duì)木材的需求量大大增加，而桉樹具有適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)快的特點(diǎn)，一般情況下速生桉從種植到成熟采伐，中間只需要間隔4～6年，投入產(chǎn)出比為 1∶3 左右［2］，短期收益率高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。廣西桉樹人工林面積占地2 000 多萬公頃，其種植面積是全國桉樹總面積的50%［3］，桉樹種植帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也出現(xiàn)了“桉樹對(duì)環(huán)境有害”等言論。速生桉種植地出現(xiàn)負(fù)面影響的原因是因?yàn)榉N植戶為了追求經(jīng)濟(jì)利益，長(zhǎng)期對(duì)人工桉樹林缺乏科學(xué)管理，許多種植戶只單一種植桉樹。因此，長(zhǎng)此以往桉樹人工林內(nèi)生物多樣性受到影響。其實(shí)，桉樹本身是無害樹種，其種植并不會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響，如使環(huán)境干旱、荒蕪，不會(huì)釋放有害毒素污染種植地附近水源等［4］；對(duì)于桉樹是“綠色沙漠”“抽水機(jī)”“抽肥機(jī)”這類說法只是夸大其詞，而“桉樹有毒”“桉樹影響水質(zhì)”有待考證［5］。為此，為研究連續(xù)單一種植速生桉對(duì)土壤肥力是否存在影響，試驗(yàn)通過研究不同種植年份速生桉對(duì)不同深度土壤有機(jī)質(zhì)含量和pH 的影響，探討速生桉樹林的肥力變化趨勢(shì)，以期為改良種植速生桉被破壞的土壤成分，恢復(fù)土壤結(jié)構(gòu)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣

采樣地點(diǎn)：廣西壯族自治區(qū)南寧市武鳴區(qū)東盟經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)民涵農(nóng)場(chǎng)黃家隊(duì)耕地。

采樣方法：在備選的同一地區(qū)內(nèi)選擇4 個(gè)距離接近、地勢(shì)環(huán)境相當(dāng)，并且已經(jīng)種植了不同年份的速生桉耕地作為采樣地，按照隨機(jī)取樣的方法，每個(gè)樣地取3 個(gè)采樣點(diǎn)。采樣時(shí)清理地表，用工具挖掘40 cm 深土壤剖面，按照 10、20、30、40 cm 深度分別進(jìn)行取樣。最終采集到未種植速生桉（以下簡(jiǎn)稱CK）、種植速生桉1 年（以下簡(jiǎn)稱1 年生）、種植速生桉3 年（以下簡(jiǎn)稱3 年生）、種植速生桉5 年（以下簡(jiǎn)稱5 年生）的土壤樣品。

土壤處理：自然風(fēng)干的土壤用橡膠錘錘碎后，除去植物殘?bào)w及沙礫等雜物后進(jìn)行研磨，全部過200目篩，分裝到封口袋中，放進(jìn)干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 分析項(xiàng)目與測(cè)定方法

土壤有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法-稀釋熱法［6］；土壤 pH 用上海雷磁 PHS-3E 型酸度計(jì)測(cè)定，土水比為 1.0∶2.5［6］。

2 結(jié)果與分析

分析土壤樣品中有機(jī)質(zhì)含量狀況，結(jié)果見表1。

2.1 速生桉對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

2.1.1 同一土壤深度下不同種植年份速生桉對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響 由表1 可知，在10 cm 土壤深度，隨著速生桉生長(zhǎng)年份的增加，土壤中有機(jī)質(zhì)含量呈上升趨勢(shì)，但相對(duì)CK 含量降低。有機(jī)質(zhì)含量隨著種植年份增加，減少幅度下降；說明種植了1～3 年的速生桉，根細(xì)胞分裂速度快，根系中的各級(jí)側(cè)根發(fā)達(dá)，每級(jí)側(cè)根的根尖生長(zhǎng)點(diǎn)分裂速度快，根毛數(shù)量多，此時(shí)，速生桉從土壤中吸收有機(jī)質(zhì)多，使土壤中的有機(jī)質(zhì)含量比CK 少。隨著速生桉生長(zhǎng)年份的增加，土壤中有機(jī)質(zhì)含量呈上升趨勢(shì)，但仍然比CK少，說明種植速生桉后，因其生長(zhǎng)的需要和生長(zhǎng)特點(diǎn)，需要不斷吸收土壤中的有機(jī)質(zhì)，所以種植了速生桉的土地有機(jī)質(zhì)含量比CK 少，但因種植年份的增長(zhǎng)，10 cm 處根部老化，根部細(xì)胞吸收外界營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力有所下降，因此土壤有機(jī)質(zhì)含量隨種植年份增長(zhǎng)而有上升趨勢(shì)。在土壤深度20 cm 處，3 年生速生桉的土壤有機(jī)質(zhì)含量較CK 降幅為36.78%，差異比較明顯，說明在20 cm 處3 年生速生桉的根細(xì)胞生長(zhǎng)相對(duì)旺盛，到第5 年后根部細(xì)胞逐漸老化，吸收能力下降。土壤30 cm 處，與對(duì)照相比，1～3 年生速生桉的土壤有機(jī)質(zhì)含量呈上升趨勢(shì)，而且1～3 年生速生桉的土壤有機(jī)質(zhì)含量變化不大，但5 年生速生桉土壤有機(jī)質(zhì)含量下降幅度較大；說明30 cm 處1～3 年生速生桉根系不夠發(fā)達(dá)，對(duì)有機(jī)質(zhì)吸收能力弱，到第5 年根系伸長(zhǎng)到30 cm 處，對(duì)有機(jī)質(zhì)的吸收增強(qiáng)，因此在第5 年土壤有機(jī)質(zhì)含量下降并且比對(duì)照低。在土壤深度40 cm 處，1 年生速生桉的土壤有機(jī)質(zhì)含量比對(duì)照高，說明1 年生速生桉根系在土壤深度40 cm處不發(fā)達(dá)，側(cè)級(jí)根系可能還沒有伸長(zhǎng)到40 cm 處，所以1 年生速生桉的土壤有機(jī)質(zhì)在40 cm 處含量比對(duì)照高。3～5 年生速生桉的土壤有機(jī)質(zhì)含量在40 cm處與對(duì)照相比呈下降趨勢(shì)，這與根系生長(zhǎng)有關(guān)。

表1 土壤有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果 （單位：g/kg DW）

綜上可知，由于速生桉自身生長(zhǎng)特點(diǎn)，種植速生桉對(duì)10 cm 和20 cm 土層有機(jī)質(zhì)影響較大，30 cm 層土壤有機(jī)質(zhì)含量有所增加，對(duì)40 cm 層土壤有機(jī)質(zhì)含量影響較小。

2.1.2 同一種植年份速生桉對(duì)不同深度土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響 由表1 可知，1～3 年生速生桉主要影響10～20 cm 土層土壤有機(jī)質(zhì)，5 年生速生桉會(huì)影響 10～40 cm 土層土壤有機(jī)質(zhì)含量；1 年生速生桉10～20 cm處土層土壤有機(jī)質(zhì)含量比CK 低，1 年生速生桉30～40 cm 土層土壤有機(jī)質(zhì)含量比CK 高，說明1 年生速生桉根系在10～20 cm 土層處生長(zhǎng)活動(dòng)比較旺盛，根細(xì)胞分裂速度快，根系中的各級(jí)側(cè)根發(fā)達(dá)，此時(shí)，速生桉從土壤中吸收有機(jī)質(zhì)較多，從而土壤中的有機(jī)質(zhì)含量比CK 少，30～40 cm 土層處速生桉的根系分布少，對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)吸收能力弱，因此土壤有機(jī)質(zhì)含量上升。3 年生速生桉在僅30 cm 土層處的土壤有機(jī)質(zhì)含量比CK 高，其他土層有機(jī)質(zhì)含量比CK 低，說明3 年生速生桉根系在30 cm 土層處的分布很少或沒有，所以有機(jī)質(zhì)含量比CK 高，40 cm 處土壤有機(jī)質(zhì)含量的變化可能與土壤微生物的分解活動(dòng)有關(guān)。5 年生速生桉土壤有機(jī)質(zhì)含量在20 cm 處變化比其他土層深度的大，說明5 年生速生桉20 cm 處根系分布比其他土層深度多且生長(zhǎng)活動(dòng)較強(qiáng)，因此對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的吸收能力較強(qiáng)，但土壤有機(jī)質(zhì)含量都比CK 低，說明5 年生速生桉根系在這4 個(gè)土壤深度都有分布，吸收土壤有機(jī)質(zhì)，因此各層土壤有機(jī)質(zhì)含量降低，可見，5 年生速生桉對(duì)土壤結(jié)構(gòu)破壞較大。

2.2 速生桉對(duì)土壤pH 的影響

土壤樣品pH 測(cè)定結(jié)果見表2。

表2 土壤pH 測(cè)定結(jié)果

2.2.1 不同種植年份速生桉對(duì)同一深度土壤pH 的影響 由表2 可知，種植速生桉會(huì)導(dǎo)致耕地土壤pH變化，其中對(duì) 10～30 cm 土層土壤 pH 影響較小，對(duì)40 cm 土層影響較大。在10～30 cm 土層中，除了第3年外，其他種植年份的土壤pH 都比對(duì)照高，而在40 cm 土層處全部種植年份的土壤pH 都比對(duì)照高；其中20 cm 土層處3 年生速生桉的土壤pH 與對(duì)照差異明顯。在40 cm 土層處，5 年生速生桉的土壤pH比對(duì)照高21.74%。4 個(gè)土層的土壤pH 平均值分別為4.34、4.82、5.35、5.37。

2.2.2 同一種植年份速生桉對(duì)不同深度土壤pH 的影響 由表2 可知，1 年生速生桉對(duì)土壤pH 影響較小，5 年生速生桉影響最大，對(duì)照10、20、30、40 cm 這4 個(gè)土層的土壤 pH 分別為 4.38、4.99、5.23、4.83，可以看出在30 cm 土層處的土壤pH 高于其他土層；1 年生速生桉土壤 10～40 cm 各土層 pH 分別為 4.71、5.24、5.34、5.16，與對(duì)照相比，每層的土壤pH 都呈上升趨勢(shì)；3 年生速生桉 10～40 cm 土層土壤 pH 總體呈下降趨勢(shì)，在20 cm 處土壤pH 較對(duì)照下降了21.84%；5 年生速生桉的土壤pH 在40 cm 處比對(duì)照高21.74%。從總體上看，除了第3 年土壤pH 大體上低于對(duì)照外，其他種植年份的土壤pH 都高于對(duì)照。

土壤pH 是影響土壤肥力的一個(gè)重要因素，其變化不僅會(huì)影響土壤中養(yǎng)分的溶解和沉淀以及土壤微生物的活動(dòng)，進(jìn)而影響土壤養(yǎng)分的有效性，還會(huì)影響土壤中離子的交換、運(yùn)動(dòng)和遷移以及轉(zhuǎn)化。

3 小結(jié)

從整體上看，速生桉種植年份越長(zhǎng)，土壤中的有機(jī)質(zhì)含量會(huì)下降，土壤pH 不斷上升，這是因?yàn)閜H 的變化會(huì)影響土壤微生物的種類和數(shù)量，而土壤有機(jī)質(zhì)主要來源于動(dòng)植物的殘?bào)w，這些動(dòng)植物殘?bào)w需要靠微生物分解，因而土壤pH 的變化會(huì)影響有機(jī)質(zhì)的合成。表層土壤有機(jī)質(zhì)的含量最多，而且與其他土層有機(jī)質(zhì)的含量差異較大，這與表層覆蓋的植物殘?bào)w和微生物種類數(shù)量有關(guān)。此外，在采樣過程中發(fā)現(xiàn)桉樹種植地挖掘土層越深，采集到的樣品板結(jié)現(xiàn)象越嚴(yán)重，這也會(huì)影響微生物存在的種類和數(shù)量，因而影響有機(jī)質(zhì)的分解合成。關(guān)于桉樹種植第3 年土壤pH 下降問題可能跟桉樹施肥相關(guān)，具體原因還需進(jìn)一步研究。

試驗(yàn)結(jié)果表明，種植速生桉對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量有較大影響，且隨著速生桉種植年份的增加，土壤中有機(jī)質(zhì)含量呈下降趨勢(shì)，而土壤pH 卻呈上升趨勢(shì)（3年生除外），說明種植速生桉會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)。目前，在廣西壯族自治區(qū)速生桉人工林基本都是以盈利為目的而種植的，所以就出現(xiàn)速生桉人工林樹種單一、生物多樣性下降的現(xiàn)象，長(zhǎng)期種植對(duì)土壤環(huán)境有一定的破壞，因此會(huì)出現(xiàn)速生桉有毒和會(huì)破壞水源等說法和言論。如何合理種植速生桉和管理速生桉人工林，以及恢復(fù)被破壞的速生桉人工林土地使其恢復(fù)能種植其他經(jīng)濟(jì)作物的能力，實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)，是今后需要努力的方向。