石漠化對馬尾松幼林生長的影響

秦平書

(鳳凰縣林業(yè)局， 湖南 鳳凰 416200)

石漠化對馬尾松幼林生長的影響

秦平書

(鳳凰縣林業(yè)局， 湖南 鳳凰 416200)

以鳳凰縣4年生馬尾松混交林為研究對象，于輕度、中度、重度石漠化區(qū)的混交林中分別隨機設(shè)置標準樣地，研究石漠化程度對馬尾松幼林生長的影響。結(jié)果表明：馬尾松幼齡林的平均樹高和胸徑隨著石漠化程度的加深而逐漸降低。在中度石漠化區(qū)的馬尾松幼齡林平均樹高比輕度石漠化區(qū)的降低8.71%，重度石漠化區(qū)的比輕度石漠化區(qū)的降低27.55%；在中度石漠化區(qū)的平均胸徑比輕度石漠化區(qū)的降低22.87%，重度石漠化區(qū)的比輕度石漠化區(qū)的降低43.25%。輕度石漠化區(qū)、中度石漠化區(qū)以及重度石漠化區(qū)間胸徑差異均達極顯著。輕度石漠化區(qū)與中度石漠化區(qū)以及中度石漠化區(qū)與重度石漠化區(qū)的樹高差異不顯著，輕度石漠化區(qū)與重度石漠化區(qū)的樹高差異極顯著。

石漠化； 馬尾松； 生長

馬尾松(PinusmassonianaLamb.)是重要的工業(yè)用材樹種，對土壤要求不嚴，喜微酸性土壤，但怕水澇，不耐鹽堿，在石礫土、沙質(zhì)土、粘土、山脊和陽坡的瘠薄地，以及陡峭的石山巖縫里都能生長，對氣候的適應(yīng)能力強，是荒山造林的先鋒樹種[1-4]。巖溶地水土資源的不斷流失易產(chǎn)生石漠化現(xiàn)象，而石漠化又導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，水土流失加劇，旱澇災(zāi)害交替出現(xiàn)，對當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生嚴重影響[5]。石漠化生態(tài)治理是通過增加林草植被覆蓋，提高生物多樣性，使石漠化區(qū)能迅速提高土地生產(chǎn)力，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能，滿足當?shù)厝嗣裆婧桶l(fā)展的需要[6]。干旱常導(dǎo)致石漠化區(qū)植物體發(fā)生相應(yīng)的形態(tài)和生理生化變化[7]，輕度的水分虧缺就足以使植物葉片生長顯著減弱[8]。研究不同程度石漠化脅迫效應(yīng)對馬尾松幼林樹高和胸徑生長的影響，可為不同程度石漠化地區(qū)生態(tài)治理用材樹種的選擇提供依據(jù)。

1 試驗區(qū)概況

鳳凰縣巖溶地總面積151 548.2 hm2，占全縣總面積的86.14%，其中石漠化區(qū)面積30 011.1 hm2，潛在石漠化面積50 362.5 hm2，分別占全縣總面積的17.06%、28.63%。石漠化區(qū)中，按石漠化程度分為中輕度石漠化區(qū)、中度石漠化區(qū)、重度石漠化區(qū)、極強度石漠化區(qū)，其面積分別為11 054.5 hm2、15 874.2 hm2、2 293 hm2和789.4 hm2，分別占石漠化區(qū)總面積的36.83%、52.89%、7.64%和2.63%。試驗地位于千工坪鄉(xiāng)。該區(qū)地理位置為28°01′27″—28°01′32″N、109°29′37″—109°30′48″E，其氣候?qū)僦衼啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤氣候，年平均氣溫為15.9 ℃，年平均相對濕度為81%，日照時數(shù)1 278.6 h，年無霜期276.5天，大于等于10 ℃活動積溫為5 028.1 ℃，極端高溫為40.2 ℃，極端低溫-8.0 ℃，歷年平均降雨量僅1 308.1 mm，年降雨量為全縣內(nèi)最少。母巖為石灰?guī)r，土壤為紅色石灰土，pH值為7.8～8.0。試驗林為4年生喬木林，造林密度為220株/667m2，株行距為1.7 m×1.8 m，林下植被為火棘、牡荊、芒草、六月雪。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置

在輕度、中度、重度石漠化區(qū)的混交林中分別隨機設(shè)置3個標準樣地，每個標準樣地調(diào)查30株馬尾松。

2.2 生長量調(diào)查

于2015年7月調(diào)查2011年3月在不同石漠化區(qū)營造的馬尾松和麻櫟以7∶3栽植的針闊混交林中馬尾松的胸徑和樹高。應(yīng)用標桿測量樹高，用圍尺測量胸徑。石漠化程度分級標準見表1。

表1 石漠化程度分級標準Tab.1 Theclassstandardofrockydesertifacation石漠化程度等級基巖裸露(%)土層厚度(cm)坡度(°)植被覆蓋度(%)土壤侵蝕程度輕度石漠化>35<15>1535～50較明顯中度石漠化>65<10>2020～35明顯重度石漠化>85<7>2510～20強烈

2.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS、EXCEL等軟件對調(diào)查數(shù)據(jù)進行作圖、顯著性檢驗和方差分析等。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同程度石漠化區(qū)馬尾松幼齡林生長比較

3.1.1 樹高生長 從圖1可以看出，馬尾松幼齡林的平均樹高隨著石漠化程度的加深而逐漸降低。

3.1.2 胸徑生長 從圖2可以看出，馬尾松幼齡林的平均胸徑也隨著石漠化程度的加深而逐漸降低。

圖1 不同程度石漠化區(qū)馬尾松樹高生長量Fig.1 The growth of Pinus masoniana in different class of rocky desertifacation

圖2 不同程度石漠化區(qū)馬尾松胸徑生長量Fig.2 The DBH of sapling forest of Pinus masoniana in different class of rocky desertifacation

表2 不同程度石漠化區(qū)馬尾松幼齡林樹高與胸徑方差分析Tab.2 Thevarianceanalysisonheightanddiameterofsap-lingforestofPinusmasonianaindifferentclassofrockydesertifacation來源DF均方F比率P值>F樹高石漠化程度270.010165.835<0.0000*誤差2670.422總和269胸徑石漠化程度24.1827.4<0.001*誤差2670.565總和269

3.2 石漠化程度對馬尾松幼齡林樹高和胸徑生長的影響

從表2方差分析結(jié)果可以看出，石漠化程度對馬尾松幼齡林樹高和胸徑的影響均達極顯著。

3.3 不同程度石漠化區(qū)馬尾松幼齡林生長差異性

統(tǒng)計結(jié)果顯示：在中度石漠化區(qū)的馬尾松幼齡林平均樹高比輕度石漠化區(qū)的降低8.71%，重度石漠化區(qū)的比輕度石漠化區(qū)的降低27.55%；在中度石漠化區(qū)的平均胸徑比輕度石漠化區(qū)的降低22.87%，重度石漠化區(qū)的比輕度石漠化區(qū)的降低43.25%。表3多重分析結(jié)果表明：輕度石漠化區(qū)、中度石漠化區(qū)以及重度石漠化區(qū)間胸徑差異均達極顯著。輕度石漠化區(qū)與中度石漠化區(qū)以及中度石漠化區(qū)與重度石漠化區(qū)的樹高差異不顯著，輕度石漠化區(qū)與重度石漠化區(qū)的樹高差異極顯著。

表3 不同程度石漠化區(qū)馬尾松幼林胸徑和樹高多重比較Tab.3 ThemultiplecomparisonofDBHandheightofsaplingforestofPinusmasonianaindifferentclassofrockydesertifaca-tion因變量(I)序列(J)序列均值差(I-J)標準誤顯著性99%置信區(qū)間下限上限胸徑(cm)輕度石漠化中度石漠化0.922*0.0970.0000.671.17重度石漠化1.763*0.0970.0001.512.01中度石漠化輕度石漠化-0.922*0.0970.000-1.17-0.67重度石漠化0.841*0.0970.0000.591.09重度石漠化輕度石漠化-1.763*0.0970.000-2.01-1.51中度石漠化-0.841*0.0970.000-1.09-0.59樹高(m)輕度石漠化中度石漠化0.17670.11210.116-0.1140.467重度石漠化0.4289*0.11210.0000.1380.720中度石漠化輕度石漠化-0.1767 0.11210.116-0.4670.114重度石漠化0.25220.11210.025-0.0380.543重度石漠化輕度石漠化-0.4289*0.11210.000-0.720-0.138中度石漠化-0.25220.11210.025-0.5430.038 注:*表示均值差的顯著性水平為0.01。

4 結(jié)論與討論

植物在脅迫下，生物量的變化反映其對外界環(huán)境的適應(yīng)能力。外界脅迫對植物生長的影響最終也體現(xiàn)在生物量積累的差異上。所以樹高和胸徑可以直觀的反映脅迫程度。在石漠化程度越高的地區(qū)，馬尾松幼齡林的生長受到的干擾越明顯，其原因主要是受到干旱與瘠薄的脅迫[9-10]。肖冬梅等通過對紅松、水曲柳、胡桃楸和椴樹等4個樹種的干旱脅迫試驗，證明土壤水分輕度脅迫對4個樹種的生長均有明顯的抑制作用，隨著脅迫程度加深，各樹種的株高、地徑生長隨之減小；在中度和重度水分脅迫下4個樹種的株高、地徑和對照相比均有顯著差異[11]。這與本研究結(jié)果大致相同。但是中度石漠化與輕度石漠化區(qū)馬尾松幼齡林樹高沒有顯著差異，這可能是因為馬尾松在一定范圍內(nèi)水分脅迫下樹高生長差異不顯著。隨著石漠化程度的加深，馬尾松幼林樹高和胸徑逐漸減小。這與李林峰對桉樹幼苗[12]和謝會城對栓皮櫟[13]的研究結(jié)果一致。鄒彪等對幾種松樹的生長情況調(diào)查，得出馬尾松可以作為造林樹種在石漠化區(qū)推廣[14]。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，馬尾松適宜在輕度和中度石漠化程度區(qū)與闊葉樹混交栽植，在重度石漠化區(qū)栽植，其生長受到較大抑制，達不到恢復(fù)石漠化區(qū)生態(tài)的效果，不適宜作為該類地區(qū)的造林樹種。

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TheeffectsofrockydesertificationonsaplingforestgrowthofPinusmassoniana

QING Pingshu

(Forestry Bureau of Fenghuang County, Fenghuang 416200, China)

Taking 4-year-oldPinusmassonianamixed forest in Fenghuang County as the research object, and randomly set standard samplein the mild, moderate, severe rocky desertification area of mixed forests, to study the effect of rocky desertification degree of sapling forest growth inP.Massoniana.The results show that the average tree height and DBH ofP.Massonianasapling forest as the degree of rocky desertification were gradually reduce the average height in moderate rocky desertification area and severe rocky desertification area ofP.Massonianasapling forest is lower than slight rocky desertification 8.71% and 27.55% respectively.The average DBH in moderate rocky desertification and rocky desertification area is lower than slight rocky desertification area 22.87% and 43.25% respectively.Slight, moderate and severe rocky desertification interval up to extremely significant difference were observed in DBH.There is no significant different in the height between slight and moderaterocky desertification, or moderateand and severe rocky desertification, and significant different in the height between slight and rocky desertification.

rocky desertification;Pinusmaosonia; growth

2015-08-05

中央預(yù)算內(nèi)投資項目(湘發(fā)改農(nóng)[2011]553)。

秦平書(1974-)，男，工程師，主要從事營造林工作。

X 173

A

1003 — 5710(2015)06 — 0082 — 04

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2015. 06. 015

(文字編校：唐效蓉)