不同造林模式對(duì)文冠果植株生長(zhǎng)和土壤微環(huán)境的影響

●王 翠 （甘肅省南華生態(tài)建設(shè)管護(hù)中心 甘肅 張掖 734304）

文冠果（Xanthoceras sorbifoliumBunge）為無(wú)患子科文冠果屬植物。文冠果抗性很強(qiáng)，是荒山綠化的首選樹種。其木材堅(jiān)實(shí)致密，紋理美，是制作家具及器具的好材料。文冠果種子含油量極高，可作為制造高級(jí)潤(rùn)滑油、高級(jí)油漆等的工業(yè)原料[1]。研究表明，造林模式是影響林木生長(zhǎng)的重要因素，不同造林模式對(duì)林地植被覆蓋、土壤理化性質(zhì)有顯著影響[2]，合理造林配置能夠增加土壤毛管孔隙度、生物多樣性，提高土壤蓄水性和養(yǎng)分含量[3]。目前有關(guān)文冠果造林模式成效的研究較少，因此，本試驗(yàn)設(shè)計(jì)不同造林模式，研究文冠果生長(zhǎng)及林地土壤物理和化學(xué)性質(zhì)的變化特征，為文冠果造林和管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)樣地

試驗(yàn)地位于甘肅省張掖市高臺(tái)縣駱駝城鄉(xiāng)，地處河西走廊中部，黑河中游下段。屬于大陸沙漠干旱型氣候，年均氣溫7.4℃，年平均降水量103 mm，全年日照時(shí)數(shù)3088 h，全年無(wú)霜期150 d。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選擇3個(gè)文冠果造林模式的樣地，分別為文冠果純林（FF）、文冠果+沙棗混交林（FP）、文冠果+榆樹混交林（FA）。文冠果純林的栽培密度為2 m×3 m；文冠果+沙棗混交林中，文冠果和沙棗的栽培密度均為2 m×4 m；文冠果+榆樹混交林中，文冠果和榆樹的栽培密度均為2 m×4 m。試驗(yàn)樣地造林時(shí)間均為2016年，每個(gè)人工林設(shè)置3個(gè)樣地，面積為100 m2。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 文冠果樹高、地徑和冠幅的測(cè)定 2021年9月，每個(gè)樣地選擇5株文冠果，測(cè)定樹高、地徑和冠幅。

1.3.2 土壤物理性質(zhì)的測(cè)定 用100 cm3的環(huán)刀挖剖面法取0～20 cm、20～40 cm土樣，將環(huán)刀及其所取樣品一同裝在環(huán)刀盒內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室，測(cè)定土壤物理指標(biāo)。土壤物理性質(zhì)測(cè)定參考《土壤農(nóng)化分析》中的方法測(cè)定土壤含水量、容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和總孔隙度。

1.3.3 土壤化學(xué)特性的測(cè)定 采用五點(diǎn)取樣法每個(gè)樣地取0～20 cm、20～40 cm土壤，取混合樣約1 kg，裝入密封袋中，保存在裝有冰袋的保溫盒中，帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干。用高溫外熱重鉻酸鉀氧化－容量法測(cè)定有機(jī)質(zhì)，堿解氮用堿解蒸餾法測(cè)定，用鉬銻抗比色法測(cè)定速效磷，用火焰光度計(jì)法測(cè)定速效鉀。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

用 Excel 2016 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理和統(tǒng)計(jì)，利用 SPSS 19.0 軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 造林模式對(duì)文冠果植株生長(zhǎng)的影響

不同造林模式下文冠果植株的樹高、地徑和冠幅，見表1。

表1 不同造林模式文冠果植株生長(zhǎng)指標(biāo)

從表1可以看出，不同造林模式間的文冠果樹高存在顯著差異，排序?yàn)镕P＞FA＞FF，處理間差異顯著，F(xiàn)P和FA分別比FF高8.33%，3.57%。地徑處理間差異顯著，F(xiàn)P和FA分別比FF高17.66%，13.32%。冠幅FA和FF無(wú)顯著差異，F(xiàn)P顯著高于FF，高5.56%。說(shuō)明混交模式能夠促進(jìn)文冠果的生長(zhǎng)。

2.2 造林模式對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響

不同造林模式下土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和總孔隙度，見表2。

表2 不同造林模式下土壤物理性質(zhì)

從表2可以看出，不同造林模式對(duì)土壤物理性狀有顯著影響。0～20 cm土層土壤容重表現(xiàn)為FF＞FA＞FP，F(xiàn)P顯著低于FF和FA；毛管孔隙度表現(xiàn)為FP＞FA＞FF，處理間差異顯著；非毛管孔隙度FF顯著高于FP和FA；總孔隙度變化特征和毛管孔隙度相似，表現(xiàn)為FF＞FA＞FP。

20～40 cm土層土壤容重FF顯著高于FP和FA；毛管孔隙度表現(xiàn)為FP＞FA＞FF，處理間差異均顯著；非毛管孔隙度表現(xiàn)為FA＞FF＞FP，處理間差異均顯著；總孔隙度FP和FA無(wú)顯著差異，但顯著高于FF。FP模式下容重最低，毛管孔隙度最高。

2.3 造林模式對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

不同造林模式下土壤有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷和速效鉀含量，見表3。

表3 不同文冠果造林模式下土壤養(yǎng)分

從表3可以看出，不同造林模式對(duì)土壤養(yǎng)分含量有顯著影響。0～20 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為FP＞FA＞FF，F(xiàn)P最高，顯著高于FA和FF；土壤速效氮含量表現(xiàn)為FP＞FA＞FF，處理間差異均顯著；速效磷含量和速效鉀含量與速效氮含量變化趨勢(shì)一致。20～40 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷和速效鉀含量表現(xiàn)為FP＞FA＞FF，處理間差異均顯著，速效鉀含量FP和FA無(wú)顯著差異，但顯著高于FF。

3 討論

在純林中，由于缺乏生物多樣性，不利于培育樹木綜合抗性和優(yōu)良品質(zhì)[4]，此外，單一林木人工林還會(huì)導(dǎo)致土壤性質(zhì)惡化，林木產(chǎn)量逐代下降，地力衰退十分嚴(yán)重等問(wèn)題[5]。混交林增加了物種數(shù)量，在一定程度上豐富了生物多樣性，而且，混交林還能夠增加林地凋落物的數(shù)量，從而改善土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)林木的生長(zhǎng)和發(fā)育。本研究結(jié)果表明，不同造林模式下文冠果植株生長(zhǎng)存在顯著差異，文冠果的樹高、地徑和冠幅從大到小依次是文冠果+榆樹混交林、文冠果+沙棗混交林、文冠果純林，主要是由于混交模式下生態(tài)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，為植株生長(zhǎng)提供良好的環(huán)境條件，林下生態(tài)多樣性較為豐富，有利于地下部分的生長(zhǎng)。此外根系分泌物也可能促進(jìn)根系的發(fā)育和生長(zhǎng)。

土壤的理化性質(zhì)是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育和評(píng)價(jià)區(qū)域水土保持功能的重要指標(biāo)。本研究結(jié)果表明，混交林顯著降低了各土層土壤容重，提高了毛管孔隙度、有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷和速效鉀含量，主要是由于不同造林模式下凋落物數(shù)量以及凋落物養(yǎng)分含量不同，對(duì)土壤微生物數(shù)量及土壤酶活性影響不同，使得不同造林模式間土壤養(yǎng)分礦化存在差異。

4 結(jié)論

文冠果+沙棗混交林模式下文冠果長(zhǎng)勢(shì)最好，對(duì)土壤改良效應(yīng)最佳，是適合當(dāng)?shù)氐脑炝帜Ｊ健?/p>