1、桉树科技 2023,40(2):53-58 EUCALYPT SCIENCE&TECHNOLOGY _ 基金项目：广西林业科技推广示范项目多目标功能的人工林经营模式研究(桂林科研202121 号)；广西自筹经费林业科技项目用材 树种混交林培育模式筛选及综合效益评价(桂林科研2022ZC第 33 号)作者简介：陆艳武(1973 )，女，本科，经济师，从事森林培育、林业调查设计规划研究。E-mail: *通信作者：李松海(1977 )，男，硕士，高级工程师，从事森林培育、森林生态保护研究。E-mail: DOI:10.13987/ki.askj.2023.02.008 不同林龄桉树人工林土壤碳氮磷
2、钾化学计量特征 陆艳武，易弘韬，石驭天，申礼凤，黄雪清，李松海*(广西国有高峰林场，广西 南宁 530002)摘要：为研究桂中地区不同林龄桉树人工林土壤有机碳、全氮、全磷、全钾差异及化学计量比特征，以 5 个林龄桉树人工林土壤为研究对象，对相关指标进行分析。结果表明：不同土层的土壤有机碳、全氮、全磷、全钾及化学计量比特征虽有差异，但与林龄未表现出明显的变化规律。CK、NK、PK 在 3 年生人工林土壤中达到最大值。土壤有机碳与全氮、全磷、全钾呈极显著正相关。全氮与全磷呈极显著正相关，与 CN 呈极显著负相关。全磷与 PK 呈极显著正相关，与 CP 呈极显著负相关。全钾与 CK、NK、PK 呈极
3、显著负相关。在本地区的桉树营林过程中，需加强有机碳和磷肥的养分管理。关键词：生态化学计量；土壤养分；桉树人工林 中图分类号：S714.5 文献标志码：A Ecological Stoichiometry Characteristics of Carbon,Nitrogen,Phosphorus and Potassium in Soil of Eucalypt Plantations at Different Stand Ages LU Yanwu,YI Hongtao,SHI Yutian,SHEN Lifeng,HUANG Xueqing,LI Songhai*(Guangxi State
4、-owned Gaofeng Forest Farm,Nanning 530002,Guangxi,China)Abstract:In order to study the soil organic carbon,total nitrogen,total phosphorus,total potassium and stoichiometric ra-tio characteristics of eucalypt plantations of different ages in central Guangxi,the soil indicators of plantations of five
5、 stand ages were analyzed.The results showed that the characteristics of soil organic carbon,total nitrogen,total phos-phorus,total potassium and stoichiometric ratios were different in different soil layers.However,there was no obvious consistent trend to changes in soil properties as stand age inc
6、reased.The ratios of CK,NK and PK reached the maximum values in the soil of 3-year-old plantations,and soil organic carbon was positively correlated with total nitro-gen,total phosphorus and total potassium.Meanwhile a significant positive correlation was found between soil total ni-trogen and total
7、 phosphorus,and a significant negative correlation between soil total nitrogen and CN ratio.There was also a significant positive correlation between soil total P and PK ratio and a significant negative correlation between soil total P and CP ratio.Soil total potassium was negatively correlated with
8、 soil CK,NK and PK ratios.It is suggested that nutrient management of organic carbon and phosphorus fertilizer should be strengthened in the process of eucalyptus cultivation in this region.Key words:ecological stoichiometry characteristic;soil nutrient;eucalypt plantations 生态化学计量学主要用于研究生态系统中各化学元素含量
9、组成比例和元素质量动态平衡关系1，碳(C)、氮(N)、磷(P)是生态系统化学元素研究的重要特征，对生态系统能量流动、物种循环、养分限制等生态过程具有重要的指示作用2。土壤是影响森林生长的主要生态因子，而土壤养分含量是评价土壤肥力重要指标，直接影响森林产量和质量3。桉树(Eucalyptus spp.)作为三大速丰林树种之一，54 桉树科技 第 40 卷 在中国华南地区广泛种植4。在桉树人工林经营过程中由于缺乏科学规划，导致桉树林分存在地力下降和林分生产力降低等问题5，改变桉树传统经营模式，对桉树产业健康、科学的发展至关重要。张丹桔等6研究表明，桉树土壤质量受到多种因素的影响，比如林龄；张培等7
10、研究桂西南地区桉树与红锥(Castanopsis hystrix)混交林后发现混交林上层土壤速效 N、速效 P 和速效 K 相比纯林均有增加；竹万宽等8指出在雷州半岛桉树人工林土壤元素化学计量比随林龄增大而未表现出差异。土壤 C、N、P、K含量关系到林木生长和人工林生产力的维持，为此，文章以不同林龄桉树人工林为研究对象，对其土壤 C、N、P、K差异及元素化学计量比特征进行分析，以期为桉树养分管理和可持续经营提供科学依据。1 材料与方法 1.1 研究区概况 研究区位于广西国有高峰林场(225349 230709 N，1080902 108 5030 E)。属南亚热带季风气候，年均气温 21.0，
11、雨热同季，年降水量 1 200 1 500 mm。为低山和丘陵地貌，林地土壤以砂页岩发育而来的酸性赤红壤为主，质地中壤至轻黏，土层厚度 60 90 cm。林下常见植被有三叉苦(Evodia lepta)、半边旗(Pteris semipinnata)、东方乌毛蕨(Blechnum orientale)、山仓子(Litsea cubeba)、芒(Miscanthus sinensis)等。研究对象为桉树林分 1 代植苗林，苗木来自高峰林场中心苗圃，为尾巨桉(E.urophylla E.gran-dis)DH32-29 无性系组培苗。林分营林措施均按林场营林规程统一管理，人工整地挖坎整地，穴规格为
12、30 cm 30 cm 30 cm(长 宽 高)。种植前每穴施0.5 kg基肥(高林肥业复合肥，NPK=1587)。造林第一年全铲除草 2 次，第二、三年各除草 1 次；连续追肥 3 年，每年 0.5 kg 株1。林分基本情况见表 1。1.2 土壤样品采集 在不同林龄桉树人工林中选取立地条件基本一致、具有代表性的地段，设置 3 个 20 m 20 m样方，对样方内林木进行每木调查。在每个样方内采用对角线法9，分别按上、中、下坡设置 3 个土壤采样点。每个土壤采样点按照 0 20、20 40 cm 自下而上使用土壤取样器分层取土，相同样方内的所有采样点同层土壤均匀混合为 1 个土样。将土样装入无
13、菌密封袋中带回实验室。1.3 土壤养分测定 土壤样品在实验室经自然风干后，除去石砾和动植物残体，采用四分法取混合土样 1 kg，经研磨并过2 mm 孔径筛，用于土壤养分分析测定。土壤养分测定方法10：土壤有机碳(SOC)采用 K2Cr2O7-H2SO4氧化法测定；全氮(TN)采用凯氏定氮法测定；全磷(TP)采用碱溶-钼锑抗比色法测定；全钾(TK)采用碱溶-火焰光度法测定。1.4 数据处理 采用EXCEL和SPSS软件对数据进行统计分析，对不同林龄桉树人工林土壤指标进行单因素方差分析和 Duncan 多重比较(=0.05)，并对各指标进行Pearson 相关性分析。表 1 林分基本情况 Tabl
14、e 1 Basic information of plantations 林龄/年 Stand age 林分 面积/hm2 Plantation area 坡向 Slope direction 坡度/()Slope 郁闭度Canopy density 平均 胸径/cm Mean D 平均 树高/m Mean H 初植株行距/(m m)Row spacing of initial plants 林分保存株数/(株 hm-2)Number of preserved plant 1 7.33 南 22 0.5 4.0 3.9 2 3 1 600 2 10.56 西南 20 0.6 6.9 8.0 2
15、 3 1 547 3 12.77 西南 20 0.6 11.1 12.5 2 3 1 574 6 6.27 南 25 0.7 16.0 18.2 1.8 4 1 286 7 16.97 南 25 0.8 15.5 15.1 1.8 4 1 275 第 2 期 陆艳武，等：不同林龄桉树人工林土壤碳氮磷钾化学计量特征 55 2 结果与分析 2.1 土壤有机碳含量特征 由表 2 可知，0 40 cm 土壤有机碳含量平均值为 4.19 6.22 g kg1，1、6、7 年林分别与其他林龄间存在显著差异，具体为 3 年林2 年林6 年林1 年林7 年林。在 0 20 cm土层中，各林龄土壤有机碳含量差异
16、显著，最高为 2 年林 8.57 g kg1，最低为 7年林 4.96 g kg1；在 20 40 cm 土层中，最高为 3 年林 4.40 g kg1，最低为 7 年林 3.42 g kg1。2.2 土壤全氮含量特征 不同土层土壤全氮含量存在显著差异，但差异程度有所不同。0 40 cm土层的平均值为0.94 1.57 g kg1，具体为 3 年林2 年林6 年林1 年林7 年林(表 2)。在 0 20 cm 土层中，最高为 2 年林 1.92 g kg1，最低为 7 年林 1.05 g kg1。在 20 40 cm 土层中，最高为3 年林 1.22 g kg1，最低为1 年林 0.47 g kg1。2.3 土壤全磷含量特征 由表 2 可知，土壤全磷含量存在显著差异。其中，0 40 cm 土层的平均值为 0.1 3 0.26 g kg1，具体为3 年林2 年林1 年林6 年林7 年林。在 0 20 cm土层中，最高为 2 年林 0.35 g kg1，最低为 7 年林0.15 g kg1；在20 40 cm土层中，最高为1 年林和3年林0.18 g kg1，最低为2 年林和7 年林0.1
