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)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)

從刺槐造林的坡向和土壤質(zhì)地入手，研究了不同坡向和土壤質(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)地造林為宜。

坡向;土壤質(zhì)地;刺槐;生長(zhǎng)量

刺槐在遼南地區(qū)廣泛分布，是修復(fù)脆弱生態(tài)環(huán)境較好的先鋒樹種。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，成林較其他闊葉樹種早，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。同時(shí)，其木材堅(jiān)硬，耐腐性較強(qiáng)，是制造船舶的首選材料。其木材價(jià)格較高，應(yīng)用廣泛，大徑材需求量供不應(yīng)求。其樹葉是較好的制作青貯飼料原料，含蛋白質(zhì)較高，營(yíng)養(yǎng)豐富。其花是蜜蜂采蜜重要的蜜源植物，所以刺槐無論在生態(tài)建設(shè)還是經(jīng)濟(jì)開發(fā)都有十分重要的地位。關(guān)于刺槐的研究，多見于造林和育苗的文獻(xiàn)報(bào)道[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)量影響的研究則較少見。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)、根徑、垂直根長(zhǎng)、冠幅和根重進(jìn)行了研究，以期為更好地營(yíng)造刺槐生態(tài)林或刺槐景觀林提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料選擇3齡刺槐作為研究對(duì)象，在不同立地條件選擇下，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種類型。

1.2 試驗(yàn)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)依據(jù)。根系粗度和長(zhǎng)度分別用數(shù)顯卡尺和米尺測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 坡向?qū)Υ袒鄙L(zhǎng)的影響

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)量在不同的土壤質(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)與樹高相似，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)。

2.2 土壤質(zhì)地對(duì)刺槐生長(zhǎng)的影響

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%,壤土含水量最高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。從上述排序可看出不同土壤質(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)土壤含水量影響大小為壤土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)的影響為沙土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)地效果相對(duì)較差。

陰坡是水分變化最小，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)榈谝唬浯问丘ね?，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。

縱觀刺槐的生長(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)的促進(jìn)作用不如壤土和黏土。

3 結(jié)論與討論

3.1 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。

3.2 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化學(xué)養(yǎng)分條件，也能提供較好的物理性質(zhì)條件，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

Wang Qinghong
( Forestry Technology Promotion Center,Pulandian District, Dalian City,Dalian 116200,China)

The effects of different aspect & soil texture on growth of root, tree height & DBH ofRobiniapseudoacaciawere studied. Result shows that the sunny slope, semi-shady slope & loam texture is conducive to the growth ofRobiniapseudoacacia,although the soil moisture content in the shady slope is higher, the growth rate is the lowest. The sunny, semi-shady & loam soil should be chosenforRobiniapseudoacaciaafforestation.

aspect; soil texture;Robiniapseudoacacia; growth

1005-5215(2017)06-0028-03

2017-04-30

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

Q938.1+3

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.06.011