不同坡向坡位對(duì)毛竹林生長(zhǎng)及土壤因子的影響

鄧司馬， 何國(guó)良， 楊 杰， 徐子晴， 張 余， 周文正(.桃江縣林業(yè)局， 湖南 桃江 43400； .桃江縣桃花江國(guó)有林場(chǎng)， 湖南 桃江 43400)

不同坡向坡位對(duì)毛竹林生長(zhǎng)及土壤因子的影響

鄧司馬1， 何國(guó)良1， 楊 杰1， 徐子晴1， 張 余1， 周文正2
(1.桃江縣林業(yè)局， 湖南 桃江 413400； 2.桃江縣桃花江國(guó)有林場(chǎng)， 湖南 桃江 413400)

為了探明桃江地區(qū)不同坡向坡位對(duì)毛竹林生長(zhǎng)及土壤因子的影響，對(duì)不同坡向坡位毛竹林生長(zhǎng)情況調(diào)查，土壤因子分析以及毛竹林林分生長(zhǎng)指標(biāo)與土壤因子指標(biāo)相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果表明：陽(yáng)坡地毛竹林林分生長(zhǎng)較好，相比較陰坡地，立竹度高，平均胸徑低，株高稍高，而枝下高相差不大，毛竹林的生長(zhǎng)指標(biāo)由上坡至下坡逐漸轉(zhuǎn)好，坡向是影響立竹度和平均尖削度主效因子，而且坡位也是影響平均尖削度的顯著因子，但是交互作用不明顯；陽(yáng)坡地毛竹林分生物量較大，毛竹凋謝物較多，土壤因子指標(biāo)明顯較高于陰坡地，該時(shí)期水解氮和全氮平均值分別達(dá)到了100 mg/kg左右和2 g/kg左右，土壤速效磷含量保持在8 mg/kg左右，土壤速效鉀含量處于中等偏上的狀態(tài)(高于60 g/kg)，平均值在70 g/kg以上，下坡土壤因子指標(biāo)含量明顯高于上坡和中坡，坡向是影響速效磷和有機(jī)質(zhì)的顯著因子，坡位是影響速效鉀的顯著因子，是影響有機(jī)質(zhì)的主效因子，兩個(gè)影響因子在同一水平上交互作用不明顯；水解氮與平均株高呈顯著相關(guān)；速效磷與平均尖削度顯著相關(guān)；速效鉀與立竹度極顯著相關(guān)，與平均株高顯著相關(guān)，與平均胸徑呈負(fù)顯著相關(guān)；有機(jī)質(zhì)與平均株高顯著相關(guān)，與平均胸徑負(fù)顯著相關(guān)，與立竹度極顯著相關(guān)。

毛竹林； 生長(zhǎng)； 土壤因子； 相關(guān)性； 桃江縣

毛竹(Phyllostachyspubescens) 又名楠竹、茅竹、江南竹、大竹、貓頭竹，為禾本科竹亞科，剛竹屬的單子葉植物，原產(chǎn)于我國(guó)，是我國(guó)南方重要的森林資源之一[1]。目前，我國(guó)毛竹栽培面積已達(dá)450萬(wàn)hm2，占全國(guó)竹林面積的70% 左右。桃江縣素有“中國(guó)毛竹之鄉(xiāng)”的美稱(chēng)，是湖南乃至全國(guó)重要的毛竹產(chǎn)地[2]。桃江縣現(xiàn)有毛竹林面積5.93萬(wàn)hm2，產(chǎn)竹1.43 億株，占林業(yè)用地面積的41%，毛竹已成為桃江縣的支柱產(chǎn)業(yè)[3-7]。

我國(guó)毛竹在培育經(jīng)營(yíng)研究方面已經(jīng)走在世界的前列，并提出人工經(jīng)營(yíng)竹林的產(chǎn)量是竹林結(jié)構(gòu)、立地條件和定向培育技術(shù)三者的函數(shù)[8]。在竹林養(yǎng)分循環(huán)方面，毛竹凋謝物在春季和深秋有兩個(gè)高峰期，N、P、K積累較漫長(zhǎng)，而Ca和Mg向土壤釋放[9]。土壤肥力是制約毛竹林高產(chǎn)高效的重要因素，純林經(jīng)營(yíng)期延長(zhǎng)，土壤容重增加而養(yǎng)分含量下降。毛竹混交林具有較強(qiáng)的培肥改土性能，土壤理化性質(zhì)明顯優(yōu)于毛竹純林[10]。高產(chǎn)竹林和低產(chǎn)竹林的土壤養(yǎng)分土壤有機(jī)質(zhì)全含量在每年的5月處于最低，8月開(kāi)始緩慢回升，但最終沒(méi)有恢復(fù)到上一年的水平，高產(chǎn)竹林土壤養(yǎng)分耗竭程度大于低產(chǎn)竹林[11-13]。本文通過(guò)分析桃江地區(qū)不同坡向坡位毛竹林分生長(zhǎng)情況，土壤因子指標(biāo)以及林分生長(zhǎng)指標(biāo)與土壤因子指標(biāo)的相關(guān)性，研究坡向坡位對(duì)毛竹林生長(zhǎng)以及土壤因子的影響，為毛竹培育提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地設(shè)于桃江縣大栗港鎮(zhèn)，該區(qū)位于湘中偏北，資江下游，屬山、崗、丘、平原并有的丘陵地，西南、西北多山，東北地勢(shì)平坦，平均海拔200 m，屬于雪峰山余脈向洞庭湖過(guò)渡的山丘地帶，亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，全年日照1579.6 h，桃江縣降水量1400～2000 mm，平均氣溫16.6 ℃。

2 材料與方法

2.1試驗(yàn)材料

2014年10月，在桃江縣大栗港鎮(zhèn)毛竹林選擇向陽(yáng)面(陽(yáng)坡)和背陽(yáng)面(陰坡)分別建立上坡，中坡，下坡3個(gè)類(lèi)型，每個(gè)類(lèi)型建立標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)地2～3個(gè)，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)地667 m2，陽(yáng)坡和陰坡坡度相近，緩坡地，微酸性土壤。

2.2研究方法

對(duì)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣地采用每株檢尺，測(cè)定立竹度、立竹胸徑、全高、枝下高、尖削度(冠幅)等，在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣地采用“S”曲線(xiàn)法建立5個(gè)點(diǎn)采取土樣(0～20 cm和20～40 cm各取土樣1∶1混合)。

有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法；全氮采用開(kāi)氏法；水解氮采用堿解法；速效磷采用雙酸法；速效鉀采用火焰光度法[14]。

3 結(jié)果與分析

3.1不同坡向坡位對(duì)毛竹林分生長(zhǎng)的影響

毛竹是陽(yáng)性樹(shù)種，從不同坡向分析(見(jiàn)表1)，在陽(yáng)坡地毛竹林林分生長(zhǎng)較好，立竹度稍高于陰坡地，但是平均胸徑低于陰坡地，株高稍高，枝下高與陰坡地毛竹相差不大，陽(yáng)坡地毛竹尖削度變化不大較為整齊，平均值3.2左右，而陰坡地由于光照時(shí)間不同導(dǎo)致尖削度差異較大。從不同坡位分析，由于上坡土壤養(yǎng)分流失導(dǎo)致中下坡養(yǎng)分匯集，無(wú)論陽(yáng)坡還是陰坡，毛竹林的生長(zhǎng)由上而下逐漸轉(zhuǎn)好。

通過(guò)毛竹林生長(zhǎng)指標(biāo)方差分析(見(jiàn)表2)，坡向?qū)α⒅穸扔绊憳O顯著，坡位對(duì)平均株高影響顯著，坡向坡位對(duì)平均尖削度影響顯著，尤其坡向影響極顯著，坡向坡位對(duì)平均胸徑與平均枝下高影響不顯著。坡向是影響平均立竹度和平均尖削度主效因子，而且坡位也是影響平均尖削度的顯著因子，但是交互作用不明顯，可能兩個(gè)影響因子在一個(gè)水平上出現(xiàn)相互抵消的作用，或外部因素的影響(例如施肥，耕作等)。

3.2不同坡向坡位對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

通過(guò)對(duì)比分析不同坡向土壤因子指標(biāo)(見(jiàn)表3)，陽(yáng)坡地毛竹林分生物量較大，毛竹凋謝物較多，土壤因子指標(biāo)較高于陰坡地，尤其是有機(jī)質(zhì)的含量，比陰坡地高出了9%左右，土壤全氮是衡量土壤氮素總潛在水平高低的指標(biāo)，該時(shí)期土壤水解氮和全氮平均值分別達(dá)到了100 mg/kg左右和2 g/kg左右，在同期處于較高水平，說(shuō)明土壤供氮能力強(qiáng)；陽(yáng)坡地與陰坡地速效磷的含量變化相差不大，主要是因?yàn)樵摃r(shí)期毛竹生長(zhǎng)緩慢，對(duì)磷的需求減少；陽(yáng)坡地與陰坡地速效鉀的含量區(qū)別不大，鉀是竹子莖稈及鞭生長(zhǎng)所需的重要元素[15-16]，土壤速效鉀含量處于中等偏上的狀態(tài)(高于60 g/kg)，平均值在70 g/kg以上，說(shuō)明該地區(qū)土壤養(yǎng)分供給能力較強(qiáng)。根據(jù)不同坡位分析，由于地心引力作用，上坡土壤養(yǎng)分逐漸向下部匯集，下坡土壤因子指標(biāo)含量明顯高于上坡和中坡。

表1 不同坡向坡位毛竹林分生長(zhǎng)分析Tab 1 ThestructureofdifferentslopepositionofPhyllostachyspubescens坡向坡位立竹度平均胸徑(cm)平均株高(m)平均枝下高(m)平均尖削度上坡1829 2612 656 213 28陽(yáng)坡中坡1989 2112 237 653 21下坡2158 9213 267 843 23上坡15610 5811 636 492 87陰坡中坡1669 9612 136 963 96下坡17210 0212 457 984 45

表2 毛竹林分生長(zhǎng)指標(biāo)方差分析Tab 2 VarianceanalysisofPhyllostachyspubescensstandgrowthindex因子立竹度平均胸徑平均株高平均枝下高平均尖削度F值P值F值P值F值P值F值P值F值P值坡向16 50250 0035??0 18360 13410 51790 17120 89130 79410 54280 0026??坡位8 80290 43260 34190 11700 41320 0264?0 49010 02420 80870 0462?交互作用1 52640 46240 26450 06230 48211 04650 63750 50610 72810 6752 注：?P<0 05，??P<0 01。

表3 不同坡向坡位土壤因子指標(biāo)分析Tab 3 Analysisofsoilfactorsindifferentslopepositions坡向坡位水解氮(mg/kg)速效磷(mg/kg)速效鉀(mg/kg)有機(jī)質(zhì)(g/kg)全氮(g/kg)上坡102 368 0372 9848 791 76陽(yáng)坡中坡99 568 8675 6850 641 89下坡112 239 6579 2352 342 03上坡98 677 3670 6545 981 35陰坡中坡98 798 0371 5446 251 45下坡100 029 2373 6548 631 96

根據(jù)土壤因子指標(biāo)方差分析(見(jiàn)表4)，坡向?qū)λ傩Я缀陀袡C(jī)質(zhì)含量影響顯著，坡位對(duì)速效鉀影響顯著，對(duì)有機(jī)質(zhì)影響極顯著。坡向是影響速效磷和有機(jī)質(zhì)的顯著因子，坡位是影響速效鉀的顯著因子，是影響有機(jī)質(zhì)的主效因子，而不同的地形條件由于放牧，人為活動(dòng)等導(dǎo)致兩個(gè)影響因子在同一水平上交互作用不明顯。

表4 土壤因子指標(biāo)方差分析Tab 4 Varianceanalysisofsoilfactorindex因子水解氮速效磷速效鉀有機(jī)質(zhì)全氮F值P值F值P值F值P值F值P值F值P值坡向6 65560 36530 81000 0364?3 13461 12451 77550 0392?0 13500 1295坡位0 74720 51290 94740 11701 54080 0357?1 45860 0064??0 32711 0365交互作用3 62460 45631 15240 52612 54610 59841 58761 02340 25610 6830 注：?P<0 05，??P<0 01。

3.3毛竹林分生長(zhǎng)指標(biāo)與土壤因子相關(guān)性研究

通過(guò)林分生長(zhǎng)指標(biāo)與土壤因子相關(guān)性分析(見(jiàn)表5)，水解氮與平均株高呈顯著相關(guān)；速效磷與平均尖削度顯著相關(guān)；速效鉀與立竹度極顯著相關(guān)，與平均株高顯著相關(guān)，與平均胸徑呈負(fù)顯著相關(guān)；有機(jī)質(zhì)與平均株高顯著相關(guān)，與平均胸徑負(fù)顯著相關(guān)，與立竹度極顯著相關(guān)。水解氮可以促進(jìn)毛竹林株高的生長(zhǎng)；速效磷的增加會(huì)增大毛竹林的尖削度；速效鉀可以促進(jìn)毛竹林立竹度以及株高的增長(zhǎng)，限制胸徑的增長(zhǎng)；有機(jī)質(zhì)可促進(jìn)毛竹林高度的生長(zhǎng)，增大毛竹林的立竹度，從而減緩了胸徑的增長(zhǎng)。

表5 林分生長(zhǎng)指標(biāo)與土壤因子相關(guān)性分析Tab 5 Correlationanalysisofforestgrowthindexesandsoilfactor指標(biāo)立竹度平均胸徑平均株高平均枝下高平均尖削度水解氮相關(guān)系數(shù)0 802-0 6930 885?0 5270 279P值0 0550 1270 0190 2830 592速效磷相關(guān)系數(shù)0 783-0 6460 7840 4390 873?P值0 0650 1660 0650 3840 023速效鉀相關(guān)系數(shù)0 969??-0 833?0 841?0 7050 617P值0 0010 0390 0360 1170 192有機(jī)質(zhì)相關(guān)系數(shù)0 975??-0 886?0 827?0 6220 573P值0 0010 0190 0430 1870 234全氮相關(guān)系數(shù)0 805-0 7470 8070 2910 731P值0 0530 0880 0520 5760 099 注：?在0 05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；??在0 01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

4 結(jié)論與討論

桃江是毛竹的主產(chǎn)區(qū)，土壤條件適合毛竹的生長(zhǎng)，不同坡向坡位對(duì)毛竹林生長(zhǎng)及土壤因子影響較大，由于陽(yáng)坡地接觸陽(yáng)光時(shí)間長(zhǎng)，以及毛竹自身的凋謝物使得陽(yáng)坡地毛竹林生長(zhǎng)及土壤因子比陰坡地表現(xiàn)好，同時(shí)由于地心引力的作用，下坡毛竹林的生長(zhǎng)及土壤因子比上坡和中坡表現(xiàn)好。

(1) 陽(yáng)坡地毛竹林分生長(zhǎng)較好，相比較陰坡地，立竹度高，平均胸徑低，株高稍高，而枝下高相差不大；由于上坡土壤養(yǎng)分流失導(dǎo)致中下坡養(yǎng)分匯集，無(wú)論陽(yáng)坡還是陰坡，毛竹林的生長(zhǎng)由上而下逐漸轉(zhuǎn)好；坡向是影響立竹度和平均尖削度主效因子，而且坡位也是影響平均尖削度的顯著因子，但是交互作用不明顯。

(2) 陽(yáng)坡地毛竹林分生物量較大，毛竹凋謝物較多，土壤因子指標(biāo)明顯較高于陰坡地，尤其是有機(jī)質(zhì)的含量，比陰坡地高出了9%左右，該時(shí)期土壤水解氮和全氮平均值分別達(dá)到了100 mg/kg左右和2 g/kg左右，土壤速效磷含量保持在8 mg/kg左右，土壤速效鉀含量處于中等偏上的狀態(tài)(高于60 g/kg)，平均值在70 g/kg以上；無(wú)論陽(yáng)坡地還是陰坡地，下坡土壤因子指標(biāo)含量明顯高于上坡和中坡；坡向是影響速效磷和有機(jī)質(zhì)的顯著因子，坡位是影響速效鉀的顯著因子，是影響有機(jī)質(zhì)的主效因子，兩個(gè)影響因子在同一水平上交互作用不明顯。

(3) 水解氮與平均株高呈顯著相關(guān)；速效磷與平均尖削度顯著相關(guān)；速效鉀與立竹度極顯著相關(guān)，與平均株高顯著相關(guān)，與平均胸徑呈負(fù)顯著相關(guān)；有機(jī)質(zhì)與平均株高顯著相關(guān)，與平均胸徑負(fù)顯著相關(guān)，與平均立竹度極顯著相關(guān)。

[1] 夏湘婉,黃云峰,周明兵.毛竹生物資源多樣性[J].竹子研究匯刊,2014(4):6-15.

[2] 艾文勝,彭小蘭,李典軍,等. 湖南毛竹生態(tài)地理研究[J]. 湖南林業(yè)科技,2009，36(2):1-6.

[3] 田大倫,羅趙慧,朱凡.桃江縣不同年齡毛竹林土壤有機(jī)碳和全氮積累特征[J].廣西林業(yè)科學(xué),2014(2):137-141.

[4] 艾文勝,楊明,李典軍,等.毛竹材性研究[J].湖南林業(yè)科技,2009,36(4):1-5.

[5] 陳建華,何正安,湯放文. 毛竹地下部分和地上部分生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律[J]. 湖南林業(yè)科技,1999(4):26-30.

[6] 李黨訓(xùn),廖水成. 毛竹生長(zhǎng)規(guī)律初探[J]. 湖南林業(yè)科技,1998(4):28-30.

[7] 馮加生,龔群龍,吳紅強(qiáng).毛竹林立竹密度研究[J].湖南林業(yè)科技,2012,39(4):37-40.

[8] 朱錦懋,黃茂提,陳由強(qiáng),等. 筍材兩用毛竹林林分結(jié)構(gòu)數(shù)量關(guān)系研究[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào),2000(4):483-488.

[9] 藍(lán)斌,何東進(jìn),吳承禎,等. 閩北毛竹林生態(tài)系統(tǒng)能量分配規(guī)律的研究[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2000(2):193-195.

[10] 宣濤濤,陳建寅,陳根. 不同經(jīng)營(yíng)類(lèi)型毛竹林立竹結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析[J]. 林業(yè)科技開(kāi)發(fā),2002(2):30-31.

[11] 譚華.資興市毛竹低產(chǎn)改造技術(shù)[J].湖南林業(yè)科技,2008,35(2):62-65.

[12] 李樂(lè)陽(yáng),歐陽(yáng)昶,彭海.臨湘市毛竹低產(chǎn)林改造效益分析[J].湖南林業(yè)科技,2008,35(4):60-62，68.

[13] 漆良華,孟勇,岳祥華,等. 湘中丘陵區(qū)不同經(jīng)營(yíng)目標(biāo)對(duì)毛竹林土壤養(yǎng)分庫(kù)的影響[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2012(5):584-588.

[14] 徐秋芳,姜培坤,董敦義,等. 毛竹林地土壤養(yǎng)分動(dòng)態(tài)研究[J]. 竹子研究匯刊,2000(4):46-49，71.

[15] 劉順. 施肥對(duì)毛竹根際土壤養(yǎng)分及微生物群落多樣性的影響[D].南昌：江西農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.

[16] 姚希世,林建忠,林斌,等.毛竹豐產(chǎn)林大小年生長(zhǎng)差異研究[J].湖南林業(yè)科技,2015,42(6):111-118.

EffectsofdifferentslopepositionsonthegrowthofPhyllostachyspubescensandsoilfactors

DENG Sima1, HE Guoliang1, YANG Jie1, XU Ziqing1,ZHANG Yu1, ZHOU Wenzheng2

(1.Forestry Bureau of Taojiang County ,Taojiang 413400, China;2.State-owned Forest Farm of Taohuajiang in Taojiang, Taojiang 413400, China)

In order to explore the different slope position and influence on the growth ofPhyllostachyspubescensand soil factors in Taojiang area, through the different direction and position of slopePhyllostachyspubescensgrowth survey, factor analysis and analysis of soil of bamboo forest growth index and growth index of soil factor correlation found better compared to the sunny bamboo forest, bamboo shade, high, average at low height is slightly higher, and branch height difference,Phyllostachyspubescens's growth index by up to the downhill slope is gradually improved, the average effect of bamboo and the average taper main effect factor, and slope position also affect significantly the average taper factor, but the interaction is not obvious; sunny hair forest biomass is larger, more bamboo withered, index of soil factor is significantly higher than that of shady, hydrolysis nitrogen and total nitrogen in this period the average value reached about 100mg/kg and 2 g/kg, the content of soil available phosphorus is maintained at about 8 mg/kg, soil available potassium content in the medium state (above 60 g/kg), the average value is over 70 g/kg, slope soil factors are significantly higher than that in the uphill and the slope, the slope is a significant factor in available phosphorus and organic matter, slope position is the significant factor affecting potassium,and is the main factor affecting organic matter, the effect of two factors on the same level of interaction is not obvious; the hydrolysis nitrogen and the average plant height is significantly correlated, available phosphorus and the average taper is significantly related; available potassium and the average density is significantly correlated with the average strain.High significant correlation is negatively correlated with the average DBH; organic matter is significantly correlated with average plant height， significantly correlated with DBH negative, significantly correlated with the average density.

Phyllostachyspubescens; growth; soil factors; relevance; Taojiang County

2016-03-29

S 795.7; S 718.5

A

1003 — 5710(2016)03 — 0079 — 04

10.3969/j.issn. 1003 — 5710.2016.03.015

(文字編校：龔玉子)