王会利，蒋燚†，曹继钊，曾辉，梁燕芳，吴海潮，刘德杰

(1.广西壮族自治区林业科学研究院，530002，南宁;2.国家林业局中南速生材繁育实验室，530002，南宁;3.广西优良用材林资源培育重点实验室，530002，南宁;4.广西国有七坡林场，530225，南宁;5.广西贵港平天山林场，537112，广西贵港;6.广西国有博白林场，537617，广西博白)

桉树复合经营模式的水土保持效益分析

王会利1，2，3，蒋燚1，2，3†，曹继钊1，2，3，曾辉4，梁燕芳4，吴海潮5，刘德杰6

(1.广西壮族自治区林业科学研究院，530002，南宁;2.国家林业局中南速生材繁育实验室，530002，南宁;3.广西优良用材林资源培育重点实验室，530002，南宁;4.广西国有七坡林场，530225，南宁;5.广西贵港平天山林场，537112，广西贵港;6.广西国有博白林场，537617，广西博白)

运用径流场观测方法，对桉树－牧草、桉树－农作物和桉树－药材3种复合经营模式的地表径流量和土壤侵蚀量进行定位观测，筛选出水土保持效益好的复合经营模式，为桉树人工林的可持续经营提供参考依据。研究结果表明:桉树间作牧草、农作物和药材后，地表径流量分别降低了21.07% ～31.02%、33.91% ～38.71%和1.51% ～67.12%;土壤侵蚀量受人为干扰影响较大，但种植2年后，桉树3种复合经营模式均未产生土壤侵蚀;桉树+木薯复合经营模式的地表径流量和土壤侵蚀量降幅最明显，初步认定桉树+木薯复合经营模式水土保持效益较好，是比较适宜的种植模式。

桉树;复合经营模式;径流量;侵蚀量

中国是森林资源匮乏的国家，随着经济发展和人民生活水平的提高，木材需求量逐年增加。2000年以来，广西速生丰产桉树(Eucalyptus)林基地建设突飞猛进，每年以近10万hm2的速度发展，根据广西森林资源二类调查数据得知，到2010年广西桉树人工林面积达159.02万hm2，占全区森林总面积的15.38%。桉树具有速生丰产、适应性广、病虫害少、用途广泛的特点，经济、社会效益极大［1－2］。有报道［2－3］称，桉树对水分和养分利用率比较高，但生长快，长期种植可能会引起土壤肥力衰退、水土流失等问题，严重影响桉树产业可持续发展。

复合经营是提高林地利用率的有效途径之一［4］，合适的复合经营在控制土壤侵蚀，改善土壤肥力等方面起着重要的作用［5］。大量研究［6－8］表明，桉树间种农作物等能有效改良土壤肥力，促进林木生长。目前我国的复合经营模式繁多，但有关其水土保持效益方面的研究报道较少。本研究运用径流场观测方法对桉树－牧草、桉树－农作物和桉树－药材3种复合经营模式地表径流量和土壤侵蚀量进行定位观测，以期筛选出结构合理、水土保持效益好的复合经营模式，为桉树人工林的可持续经营提供依据。

1 研究区概况

桉树复合经营模式的水土保持效益试验主要在广西国有七坡林场、国有博白林场和广西贵港平天山林场开展。广西国有七坡林场跨南宁市的江南区、良庆区、扶绥县，经营面积5万hm2，林场属大明山系南向西支的延伸，整个地形由西南向东北渐低，以丘陵地貌为主，海拔一般在200 m以上;地处北回归线以南，属南亚热带气候，日照时间长，年平均日照时间超过1 800 h，年平均气温21.6℃，极端低温－1.5℃，极端高温38.0℃;年活动积温(≥10℃)为7 450℃;全年降雨量1 200～1 300 mm，全年蒸发量1 600～1 800 mm，相对湿度为79%左右。广西国有博白林场位于广西东南部的博白县境内，经营面积4.79万hm2，有林面积3.83万 hm2，属低山、丘陵、台地交错地形地貌，最高海拔811 m，最低海拔68 m;地处北热带向南亚热带过渡的季风气候区，光热充足，雨量充沛，雨热同季，气候温和，年平均日照时间1 778 h，年平均气温21.9℃，极端低温0.5℃，极端高温37.7℃;年活动积温(≥10℃)为7 553℃;年平均降雨量1 756.2 mm，年平均蒸发量1 791 mm，相对湿度为80%左右。广西贵港平天山林场位于广西贵港市郊，经营面积0.51万hm2;属南亚带季风气候，热量丰富，四季分明，雨量充沛，年平均日照时间1 703 h，年平均气温21℃，极端低温－3.4℃，极端最高温39.5℃;年活动积温(≥10℃)为7 328℃;年平均降雨量1 450～1 500 mm，相对湿度为80%。

2 研究方法

在广西国有七坡林场、广西国有博白林场和贵港市平天山林场分别营建桉树－牧草、桉树－农作物和桉树－药材3种复合经营模式，桉树人工林为2009年4月营造，造林密度1 665株/hm2，同时套种牧草、农作物和药材。

2009年6 月，在广西国有七坡林场、广西国有博白林场和贵港市平天山林场分别设置了2、2和4个径流场。各研究区径流场设置情况见表1。径流场面积100 m2(20 m×5 m)，其中长边与等高线垂直，短边沿等高线水平。在每个径流场的上坡边与2长边用砖砌成挡水墙(高出地表15～20 cm)，下坡边筑集水沟，集水沟深20 cm，底宽20 cm，上面覆盖水泥板［9］。集水池容积为1.5 m3。在各试验点安装降雨筒，观测降雨量。根据各试验点降雨情况和地表径流量及土壤侵蚀状况，及时测定集水池中水量，计算地表径流量(R/(L/m2))，根据水样含泥量及池底淤泥烘干量计算土壤侵蚀量(A/(kg/m2))。

表1 各研究区径流场基本情况Tab．1 Basic information of runoff plots in study area

式中:Vi为第i次观测的集水池中水量，L;S为径流场面积，m2。

式中:ρi为第i次测定的水样含泥量，kg/L;Vi为第i次观测的集水池中水量，L;Wi为第i次测定的池底淤泥烘干量，kg;S为径流场面积，m2。

3 结果与分析

3.1 桉树-牧草复合经营模式

桉树－牧草复合经营模式选择桉树+桂牧1号象草作定位监测对象，同时以桉树纯林为对照。2009、2010和2011年桉树－牧草复合经营模式地表径流量变化范围分别为4 574～6 612、2 337～2 961和29.4～42.6 m3/(hm2·a)(表2)。与桉树纯林相比，2009、2010和2011年桉树+桂牧1号象草模式下地表径流量分别降低了30.82%、21.07%和31.02%。表明，桉树人工林间作桂牧1号象草增加对雨水的渗透和截留，并随种植时间增加地表径流量减少，2011年其保水效果特别明显。这是因为桉树人工林下间作桂牧草1号，促进桉树生长，本试验刈割后的牧草用于桉树下压青，林地覆盖率提高，能有效截留降雨。已有研究［10］表明，巨桉林草复合种植模式下土壤物理性质均有一定程度的改善。本试验中桂牧1号象草刈割后覆盖地表，丰富土壤有机物来源，有利于改善土壤物理形状和孔隙分布，提高土壤的渗透能力和蓄水量，也是有效减少地表径流的原因之一。

2009和2010 年桉树纯林土壤侵蚀量分别为14.9和3.9 t/hm2，而桉树+桂牧1号象草经营模式土壤侵蚀量分别为10.0和4.2 t/hm2，2009年降低了32.89%，2010年则提高了7.69%(表2)。这是因为2010年4月份，桉树+桂牧1号象草复合经营模式补种牧草时对土壤进行了翻垦。2011年桉树－牧草复合经营模式未产生土壤侵蚀，这可能是因为桉树属速生树种，覆盖率高，可有效增加树冠截留，减少雨水对林地表土的冲刷流失。

表2 桉树复合经营模式地表径流量和土壤侵蚀量Tab．2 Runoff and soil erosion amount of Eucalypt plantation inter－cropped with different crops

3.2 桉树-农作物复合经营模式

桉树－农作物复合经营模式选择桉树+木薯作定位监测对象，同时以桉树纯林为对照。研究区降雨量和地表径流量见表2，可知，2009和2010年桉树－农作物复合经营模式地表径流量变化范围分别为7 255～11 837和5 813～8 795 m3/hm2。与桉树纯林相比，2009和2010年桉树+木薯模式下地表径流量分别降低了38.71%和33.91%。这说明桉树人工林间作木薯能有效减少地表径流量的产生。这是因为木薯属多年生(热带亚热带)或1年生(温带)灌木［4］，可提高林地覆盖率，有效地截留降雨。

2009和2010 年桉树纯林土壤侵蚀量分别为126.4和1.9 t/hm2，而桉树+木薯复合经营模式土壤侵蚀量分别为52.7和0.1 t/hm2，2009和2010年分别降低了58.31%和94.74%(表2)。可见，桉树+木薯复合经营模式2010年几乎未发生土壤侵蚀，防治水土流失效果极好。木薯前期生长慢，生长发育期长［11］，且根系分布较深，桉树人工林间作木薯能有效减少雨水对地表土的冲刷，随种植时间水土保持效果越明显。2010年底，自然灾害造成桉树－农作物复合经营模式径流场破坏，所以缺少2011年监测数据。

3.3 桉树-药材复合经营模式

桉树－药材复合经营模式选择桉树+扶芳藤、桉树+金银花、桉树+鸡骨草作定位监测对象，同时以桉树纯林为对照。研究区降雨量和地表径流量见表2，可以看出，2009、2010和2011年不同桉树－药材复合经营模式地表径流量变化范围分别为8 569～10 033、2 986～4 387和 19.8～60.1 m3/hm2。与桉树纯林相比，2009、2010和2011年桉树+扶芳藤、桉树+金银花、桉树+鸡骨草复合经营模式地表径流量分别降低了 1.51% ～14.59%、19.94% ～31.44%和11.56% ～67.12%。这表明，桉树－药材复合经营模式能有效增加雨水的渗透和截流，减少地表径流量，随着种植时间各种复合经营模式水土保持效果更加明显。

2009和2010 年桉树纯林土壤侵蚀量分别为23.0和5.3 t/hm2，而桉树+扶芳藤、桉树+金银花、桉树+鸡骨草模式土壤侵蚀量分别为25.3～59.4和0.8～1.6 t/hm2(表2)，2009年3种模式分别提高了158.26%、42.17%和10.00%，而2010年分别降低了75.47%、84.91%和69.81%。桉树林地间作药材时对林地表层土壤进行了翻垦，并且不同药材翻垦幅度不同，致使林地表层土壤疏松，更容易被雨水冲刷，所以2009年桉树－药材复合经营模式土壤侵蚀量比较大，高于桉树纯林，随着药材的生长，林地地面覆盖率增加，使2010年土壤侵蚀量急剧减少，且低于桉树纯林。2011年各经营模式未产生土壤侵蚀，这可能是因为桉树属速生树种，覆盖度高，有效增加树冠截留，减少雨水对表土的冲刷流失。

4 结论

桉树人工林间作牧草、农作物和药材后，地表径流量降低了1.51%～73.14%。土壤侵蚀量受人为干扰影响比较大，桉树人工林间作牧草后，2009年土壤侵蚀量降低了32.89%，2010年4月补种牧草时对土壤进行翻垦，导致2010年土壤侵蚀量提高了7.69%。桉树人工林间作药材时对土壤进行翻垦，2009年土壤侵蚀量提高了10.00% ～158.26%，而2010年则降低了69.81% ～84.91%。桉树人工林间作农作物后，土壤侵蚀量降低了58.31% ～94.74%。由于桉树属速生树种，覆盖率高，有效增加树冠截留，减少雨水对林地表土的冲刷流失，2011年各经营模式未产生土壤侵蚀。

桉树人工林间作牧草、农作物和药材不仅提高林地利用率，而且有效地控制地表径流和土壤侵蚀。科学合理的管护措施下，桉树人工林复合经营模式水土保持效益更加显著，反之，则加剧水土流失。根据试验区近2年地表径流量和土壤侵蚀量的观测结果，初步认定桉树－木薯复合经营模式水土保持效益比较好，是比较适宜的种植模式。

5 参考文献

［1］黄昭平.广西桉树人工林种植情况及其对生态环境的影响［J］. 河北林业科技，2011(2):44－46，55

［2］谭宏伟，周柳强，黄美福.广西桉树种植区土壤条件及其可持续开发的思考［J］.广西农业科学，2009，40(8):1031－1033

［3］林义辉.广东省桉树人工林生态问题评价［J］.广东林业科技，2001(4):32－36

［4］刘秀，蒋燚，侯远瑞，等.桉树人工林复合经营模式典型设计及营建技术［J］.广西林业科学，2010，39(3):147－151

［5］Authony Yoamg.复合农林业与土壤保持［M］.刘兆普，译.北京:中国农业出版社，1996

［6］王尚明，吴学仕，陈孝，等.农林复合经营研究－菠萝与桉树轮作对林木和土壤的效应［J］.土壤与环境，1997，6(1):1－8

［7］刘宁，余雪标，林培群，等.桉树－甘蔗间作模式及配套管理技术［J］.广东农业科学，2009(7):32－34

［8］林培群，余雪标.桉农间作系统土壤养分特征［J］.热带林业，2007，9(3):27－31

［9］李纪元，肖青，李辛雷.不同套种模式油茶幼林水土流失及养分损耗［J］.林业科学，2008，44(4):167－172

［10］武卫国，胡庭兴，周朝彬.不同密度巨桉林草复合模式初期土壤特征研究［J］.四川农业大学学报，2007，25(1):76－81

［11］韦本辉.中国木薯栽培技术与产业发展［M］.北京:中国农业出版社，2008

Study on benefits of soil and water conservationin Eucalypt plantations inter-cropped with different crops

Wang Huili1，2，3，Jiang Yi1，2，3，Cao Jizhao1，2，3，Zeng Hui4，Liang Yanfang4，Wu Haichao5，Liu Dejie6

(1.Guangxi Zhuang Autonomous Region Forestry Research Institute，530002，Nanning;2.Key Laboratory of Central South Fast－growing Timber Cultivation of Forestry Ministry of China，530002，Nanning;3.Guangxi Key Laboratory of Superior Timber Trees Resource Cultivation，530002，Nanning;4.Guangxi Qipo State Forest Farm，530225，Nanning;5.Guangxi Pingtianshan Forest Farm，537112，Guigang，Guangxi;6.Guangxi Bobai State Forest Farm，537617，Bobai，Guangxi:China)

In order to select the compound planting pattern with good soil and water conservation benefits and provide a reference to the sustainable development ofEucalyptplantations，the runoff and soil erosion amount of different planting patterns includingEucalyptus－grass，Eucalyptus－crop andEucalyptus－herbal medicine were observed in standard runoff plots(20 m×5 m).The results showed that:compared with onlyEucalyptusplantation，the runoff of other plantations，such asEucalyptus－grass，Eucalyptus－crop andEucalyptus－herbal medicine，decreased by 21.07% －31.02%，33.91% －38.71%and 1.51% －67.12%respectively;soil erosion was obviously affected by human activity in the early－period，but soil erosion was not found in plantation patterns ofEucalyptus－grass，Eucalyptus－crop andEucalyptus－herbal medicine two years later.Compared with other compound planting patterns，the decrease rate of runoff and soil erosion amount ofEucalyptus－cassava planting pattern was the greatest.Therefore， theEucalyptus－cassava plantation is considered as an appropriate compound planting pattern with good soil and water conservation benefit.

Eucalyptus;compound planting pattern;runoff;soil erosion amount

2011－10－27

2012－05－10

广西科学研究与技术开发计划项目“桉树人工林复合经营模式优化筛选及效益评价”(08160－04);广西林科院基本科研业务费项目“桉树人工林水土流失监测与评价”(林科201011号);世界银行贷款广西综合林业发展和保护项目监测子项目“土壤侵蚀监测”(JC2)

王会利(1982—)，女，硕士，工程师。主要研究方向:林业土壤生态和植物营养。E－mail:wanghuili6@163.com

†责任作者简介:蒋燚(1968—)，男，硕士，高级工程师。主要研究方向:森林生态和森林培育。E－mail:jy68@163.com

(责任编辑:程 云)