坡向和土壤質(zhì)地對(duì)刺槐生長(zhǎng)量的影響

王慶紅

(大連市普蘭店區(qū)林業(yè)技術(shù)推廣中心，遼寧 大連 116200)

坡向和土壤質(zhì)地對(duì)刺槐生長(zhǎng)量的影響

王慶紅

(大連市普蘭店區(qū)林業(yè)技術(shù)推廣中心，遼寧 大連 116200)

文章從刺槐造林的坡向和土壤質(zhì)地入手，研究了不同坡向和不同土壤質(zhì)地對(duì)刺槐根系生長(zhǎng)量和樹高胸徑生長(zhǎng)量的影響，結(jié)果表明：陽坡、半陰坡向和壤土質(zhì)地有利于刺槐生長(zhǎng)量的提高，而陰坡雖然土壤含水量較高，但生長(zhǎng)量高最低。在刺槐造林選擇坡向時(shí)，應(yīng)選擇陽坡、半陰坡和壤土質(zhì)地造林。

坡向;土壤質(zhì)地;刺槐;生長(zhǎng)量;影響

刺槐在遼南地區(qū)有較廣泛的分布，是公認(rèn)的修復(fù)脆弱生態(tài)較好的先鋒樹種。在溝壑治理、礦區(qū)復(fù)墾、農(nóng)田防護(hù)以及水利建設(shè)護(hù)壩工程中都有不同程度的應(yīng)用。刺槐生長(zhǎng)速度快，成林速度較之其他闊葉樹種快，因而有較好的防止水土流失、吸納大氣中的粉塵、凈化空氣的作用。木材堅(jiān)硬，耐腐性較強(qiáng)，是制造船舶的首選材料。木材價(jià)格較高，應(yīng)用廣泛，大徑材需求量供不應(yīng)求。樹葉是較好的制作青貯飼料材料，含蛋白質(zhì)較高，營(yíng)養(yǎng)豐富?；ㄊ敲鄯洳擅壑匾拿墼床牧?，所以刺槐樹種無論在生態(tài)建設(shè)還是經(jīng)濟(jì)開發(fā)都有十分重要的地位。關(guān)于刺槐樹種的研究，多見在造林和育苗的文獻(xiàn)報(bào)道很多[1-5]，相對(duì)而言，關(guān)于坡向和土壤質(zhì)地對(duì)刺槐生長(zhǎng)量的影響的研究文獻(xiàn)卻較少見。作者基于對(duì)刺槐的研究，重點(diǎn)探討了刺槐造林地的坡向、坡位、土壤質(zhì)地、土壤含水量對(duì)刺槐生長(zhǎng)量的影響，重點(diǎn)對(duì)刺槐水平根長(zhǎng)、根粗、垂直根長(zhǎng)、根粗、冠幅和根重進(jìn)行了測(cè)量和研究，為更好地營(yíng)造刺槐生態(tài)林或刺槐景觀林提供選地的根據(jù)或營(yíng)林管理的依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 研究對(duì)象

試驗(yàn)材料是選擇3齡刺槐作為研究對(duì)象，在不同立地條件選擇中，坡向選擇3個(gè)，即陽坡、半陰坡和陰坡。坡位選擇山下腹。土壤質(zhì)地分為沙土、壤土和黏土3個(gè)類型。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗(yàn)地的選擇與土壤質(zhì)地的分析 首先選擇2012年?duì)I造的3齡刺槐林，在同齡林內(nèi)選擇不同坡向和坡位。挖取土壤剖面觀察根系的分布，采取土樣。用感觀法根據(jù)土壤的顆粒粗細(xì)大小，大致判斷土壤質(zhì)地狀況，然后在試驗(yàn)室內(nèi)用簡(jiǎn)易鮑氏比重計(jì)法測(cè)定土壤顆粒百分組成，進(jìn)一步確定不同土樣的土壤質(zhì)地。

1.2.2 根系的剝離與觀察 采用定點(diǎn)選擇的方法，選擇長(zhǎng)勢(shì)較好的平均樹高立木作為研究對(duì)象，每個(gè)立地類型選擇3株樹作為標(biāo)準(zhǔn)木。在測(cè)量完樹高，胸徑，冠幅之后，用鎬頭和鐵鍬，從樹冠外圍1 m處挖取根系，為防止根系受損，采用邊挖邊用注水沖洗的方法，獲取比較完整的根系。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理與計(jì)算方法 每一個(gè)立地類型的調(diào)查數(shù)據(jù)用Excel2003版軟件計(jì)算樣本平均值，數(shù)據(jù)經(jīng)可疑值取舍后取平均值作為評(píng)價(jià)的依據(jù)。根系的粗度和長(zhǎng)度分別用數(shù)顯卡尺和米尺測(cè)定。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

表1 刺槐樣地及生長(zhǎng)量調(diào)查結(jié)果

由表1樣地調(diào)查結(jié)果可以看出如下規(guī)律：

從陽坡植被上看，主要有耐旱的鴨趾草、狗尾草和月見草，這些草本植物耐旱和耐瘠薄性較強(qiáng)，是典型的陽坡薄層土壤草本植物。從樹高生長(zhǎng)量看出受土壤質(zhì)地的影響，樹高生長(zhǎng)量在不同質(zhì)地表現(xiàn)出：壤土質(zhì)地5.9 m>黏土5.4 m>沙土4.9 m。樹高生長(zhǎng)量在不同土壤質(zhì)地上，壤土較之黏土和沙土相對(duì)都高。從胸徑生長(zhǎng)量上看，壤土質(zhì)地4.3 cm>黏土4.1 cm>沙土4.0 cm，土壤質(zhì)地的影響趨勢(shì)與樹高生長(zhǎng)量相同，有較好的相關(guān)性。

從半陰坡植被上看，有耐陰的草本植物水金鳳、羊胡子草和山茄子草本植物。半陰坡向土壤質(zhì)地對(duì)刺槐樹高影響由大至小的排序?yàn)椋喝劳?.9 m>黏土5.7 m>沙土5.6 m。土壤質(zhì)地對(duì)刺槐胸徑生長(zhǎng)量影響排序?yàn)椋喝劳?.8 cm>黏土4.7 cm>沙土4.3 cm，半陰坡刺槐胸徑生長(zhǎng)量的結(jié)果與陽坡一致。

從陰坡植被上看，主要由耐濕植物水金鳳、木賊和紅蓼草本植物組成，這些植物是典型的耐濕植物。土壤質(zhì)地對(duì)樹高影響大小排序?yàn)椋喝劳?.2 cm>沙土4.5 cm>黏土3.7 cm。土壤質(zhì)地對(duì)胸徑生長(zhǎng)量影響排序?yàn)椋喝劳?.8 cm>沙土3.4 cm>黏土3.3 cm，樹高生長(zhǎng)量與胸徑生長(zhǎng)量結(jié)果一致。陰坡刺槐樹高和地徑生長(zhǎng)量受土壤質(zhì)地影響表現(xiàn)出壤土質(zhì)地最好，其次是沙土，再次是黏土。因?yàn)樵陉幤峦寥浪謼l件比陽坡和半陰坡較好，水分不是影響刺槐樹高生長(zhǎng)量的主要因子，而土壤通氣狀況受水分影響成為主要因子，因而沙土較之黏土有較好的氣、熱和孔隙度，所以沙土較之黏土有較好的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。

綜合考查坡向?qū)涓吆托貜缴L(zhǎng)量的影響，半陰坡是影響刺槐生長(zhǎng)量較為突出的坡向，無論是樹高生長(zhǎng)量還是胸徑生長(zhǎng)量均較陽坡和陰坡高，表現(xiàn)出半陰坡最好，其次是陽坡，最后是陰坡。這是由于刺槐是陽性樹種，具有較好的喜光特性。這與許多針葉樹種在陰坡表現(xiàn)生長(zhǎng)量最好有所不同。壤土質(zhì)地作用于樹高和胸徑生長(zhǎng)量最強(qiáng)，較比黏土和沙土能明顯提高樹高生長(zhǎng)量，這可能是由于壤土養(yǎng)分含量相對(duì)于沙土和黏土較高，土壤物理性質(zhì)好，有較高的土壤孔隙度有關(guān)。

表2 刺槐根系生長(zhǎng)量及土壤水分狀況

由表2可以看出如下結(jié)果：

陽坡土壤質(zhì)地對(duì)水平根長(zhǎng)的作用結(jié)果屬沙土最強(qiáng)，水平根長(zhǎng)為1.78 m，其次是壤土1.64 m，最后是黏土1.58 cm。這與土壤含水量有關(guān)，沙土中的土壤含水是相對(duì)最低10.8%,壤土含水量高14.3%，其次是黏土12.7%。這可能與沙土有利于根系的穿插和沙土質(zhì)地相對(duì)土壤含水量較低，為了滿足水分的需求，水平根的移動(dòng)距離比壤土和黏土土壤含水量高的要長(zhǎng)。不同土壤質(zhì)地對(duì)水平根粗的作用結(jié)果為黏土1.68 cm>壤土1.63 cm>沙土1.52 cm。土壤質(zhì)地對(duì)垂直根長(zhǎng)的影響表現(xiàn)為沙土51.5 cm>壤土48.6 cm>黏土37.4 cm。土壤質(zhì)地對(duì)垂直根粗的影響為壤土1.56 cm>沙土1.48 cm>黏土1.39 cm。土壤質(zhì)地對(duì)冠幅的影響排序?yàn)樯惩?.30 m>壤土1.26 m>黏土1.21 m。從上述排序能夠看出不同土壤質(zhì)地對(duì)刺槐生長(zhǎng)量的影響情況。根重能反映出根系積累碳水化合物的水平狀況，從土壤質(zhì)地對(duì)根重的影響看出，壤土0.91 kg>黏土0.75 kg>沙土0.67 kg。土壤質(zhì)地對(duì)土壤含水量大小為壤土14.3%>黏土12.7%>沙土10.8%。壤土對(duì)根重和土壤含水量影響最大，即壤土能提高根重和土壤含水量。

半陰坡向不同土壤質(zhì)地對(duì)水平根長(zhǎng)生長(zhǎng)量的影響為壤土1.65 m>黏土1.56 m>沙土1.52 m。對(duì)水平根粗的影響，壤土1.92 cm>沙土1.86 cm>1.84 cm。對(duì)垂直根長(zhǎng)影響，沙土44 cm>壤土41.3 cm>黏土39.7 cm。對(duì)垂直根粗的影響為：壤土2.89 cm>黏土2.27 cm>沙土2.13 cm。對(duì)冠幅的影響為：壤土1.54 m>黏土1.50 m>沙土1.49 m。對(duì)根重的影響為：壤土1.49 kg>黏土1.19 kg>沙土0.81 kg。對(duì)土壤含水量的影響為：壤土16.2%>黏土15.4%>沙土13.9%。半陰坡土壤接收陽光輻射能量較陽坡少，氣溫較溫和，土壤溫度變化相對(duì)陽坡較少，而適宜的土壤溫度和土壤水分條件，為刺槐的生長(zhǎng)提供了有利的條件。半陰坡的不同土壤質(zhì)地對(duì)生長(zhǎng)量的影響也顯示出壤土最好，黏土質(zhì)地和沙土質(zhì)地效果的所不同。

陰坡水分變化最小，土壤含水率最高的一種立地類型。土壤質(zhì)地對(duì)土壤含水量的影響大小排序?yàn)椋喝劳?1.7%>黏土20.4%>沙土16.6%。土壤質(zhì)地對(duì)水平根長(zhǎng)的影響為沙土1.50 m>壤土1.44 m>黏土1.43 m。對(duì)水平根粗的影響為壤土1.58 m>黏土1.51 m>沙土1.49 m。對(duì)垂直根長(zhǎng)的影響表現(xiàn)為：沙土31.6 cm>壤土29.7 cm>沙土28.3 cm。對(duì)垂直根粗的影響排序?yàn)椋喝劳?.58 cm>黏土1.95 cm>沙土1.52 cm。對(duì)冠幅的影響表現(xiàn)為：壤土1.48 m>黏土1.42 m>沙土1.41 m。對(duì)刺槐根重的影響排序?yàn)椋喝劳?.78 kg>黏土0.62 kg>沙土0.58 kg。陰坡土壤質(zhì)地對(duì)刺槐生長(zhǎng)量的影響，也是壤土影響最大，壤土促進(jìn)刺槐根粗最大，土壤含水量最高，但對(duì)水平根長(zhǎng)和垂直根長(zhǎng)生長(zhǎng)量而言，沙土表現(xiàn)出最大，生長(zhǎng)量最高，這符合沙土地含水量較低，植物根系為了滿足水分需要，加長(zhǎng)水平根系和垂直根系的伸展能力的規(guī)律。但根粗與此相反，對(duì)生長(zhǎng)量的影響，壤土排序?yàn)榈谝?，其次是黏土，最后是沙土，可見土壤質(zhì)地對(duì)根粗與根長(zhǎng)沒有相關(guān)性。

總觀刺槐的生長(zhǎng)量，陰坡小于陽坡和半陰坡。而半陰坡生長(zhǎng)量又大于陽坡，陰坡生長(zhǎng)量最小。這是由于土壤水、肥、氣、熱各項(xiàng)肥力因子互相作用的結(jié)果。陽坡有較強(qiáng)的光照強(qiáng)度，但土壤水分蒸發(fā)量相對(duì)較大，土壤水分在一定程度上比較虧缺，生長(zhǎng)量不是最高。半陰坡介于陽坡和陰坡之間的一種坡向，相對(duì)于陽坡和陰坡而言，能綜合兩個(gè)坡向的缺欠，有較好的光照條件、水分和養(yǎng)分供給能力，能為刺槐生長(zhǎng)提供適宜的肥力因素。為此，在選擇刺槐造林地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)考慮到不同坡向因子對(duì)生長(zhǎng)量的生長(zhǎng)影響。

土壤質(zhì)地影響到土壤顆粒的組成成分，但細(xì)小的土壤顆粒組成，影響到土壤通氣性和好氣性土壤微生物菌群數(shù)量和分解土壤有機(jī)物的速度，因此黏土表現(xiàn)出對(duì)刺槐的生產(chǎn)能力小于壤土。而沙土由于土壤顆粒太粗，陽離子代謝水平較之壤土和黏土相對(duì)較差，肥力較低，固持土壤水分能力最差，因此沙土質(zhì)地對(duì)刺槐生長(zhǎng)量表現(xiàn)出比壤土和黏土較差的現(xiàn)象。

3 試驗(yàn)結(jié)論與討論

3.1 刺槐是一種闊葉抗逆性較強(qiáng)的木本植物，在立地條件較差的情況下也能生長(zhǎng)，是植被恢復(fù)的首選先鋒樹種。

3.2 從試驗(yàn)結(jié)果中看出，不同坡向能明顯影響和作用刺槐根系、樹高、胸徑生長(zhǎng)量，繼而會(huì)影響到造林成效高低。陽坡受陽光輻射強(qiáng)度大，時(shí)間長(zhǎng)，土壤水分蒸發(fā)較強(qiáng)易產(chǎn)生水分虧缺。陰坡水分雖然較好，但刺槐是較強(qiáng)的喜光樹種，陰坡的光照強(qiáng)度和時(shí)數(shù)不能滿足刺槐需要。半陰坡從根重、樹高和胸徑生長(zhǎng)量上看，無論是光照條件還是土壤水分條件均能滿足刺槐生長(zhǎng)的需要，因此半陰坡表現(xiàn)出比陽坡和陰坡產(chǎn)量均較高。

3.3 土壤質(zhì)地不但關(guān)系到土壤化學(xué)性質(zhì)，也關(guān)系到土壤物理性質(zhì)。刺槐雖然抗逆性較強(qiáng)，在瘠薄的立地條件下能夠生存，但要獲得較高的生長(zhǎng)量和成林效果，選擇適宜的土壤質(zhì)地很重要。壤土質(zhì)地不但能提供較高的養(yǎng)分，也能提供較好的土壤結(jié)構(gòu)，在土壤孔隙度，土壤能量蓄存，土壤含水量等各個(gè)方面均相對(duì)較好。所以刺槐造林地的選擇要從坡向和土壤質(zhì)地2個(gè)重要因素考慮，以提高刺槐造林的成效。

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Effects of Aspect and Soil Texture on Growth ofRobiniapseudoacacia

WangQinghong

(ForestryTechnologyPromotionCenter,PulandianDistrict,DalianCity,Dalian116200,China)

The effects of different aspect and different soil texture on root growth and growth of tree height and DBH ofRobiniapseudoacaciawere studied from the aspect of soil and soil texture ofRobiniapseudoacaciaafforestation. Result shows that the sunny slope, semi-shady slope & loam texture are beneficial to the increase of the growth ofRobiniapseudoacacia, while the shady slope has the highest soil growth.Sunny slope, semi-shady slope & loam texture should be selected for plantingRobiniapseudoacacia.

aspect; soil texture;Robiniapseudoacacia;;effects growth

1005-5215(2017)04-0054-03

2017-02-14

王慶紅(1969-)，遼寧大連人，大學(xué)，工程師，從事林業(yè)科研管理工作.

Q938.13

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.04.018