魏家宝，杨发伟

(青海省海东市乐都区瞿昙镇人民政府，青海 海东 810799 )



高寒地区不同土壤改良方式对青杨生长的影响

魏家宝，杨发伟

(青海省海东市乐都区瞿昙镇人民政府，青海 海东 810799 )

为了促进青杨在天峻县的生长，通过改良天峻县高原冻土层土壤(添加不同比例森林土、羊粪、珍珠岩、泥炭、细砂等改良材料)，改善其理化性质，根据不同土壤改良方式对青杨胸径、株高、新生枝条数生长参数的影响，筛选高寒高海拔冻土层地区最适合青杨生长的土壤改良方式。结果表明：不同改良配方对土壤状况和青杨生长均有不同程度的改善和促进作用，其中S4(60%森林土+10%腐熟羊粪+10%河沙+5%珍珠岩+15%本土)的改良方式与S8(60%泥炭+10%腐熟羊粪+10%河沙+10%本土)的改良方式均较优，其株高增长率分别为14.5%和13.9%，新生枝条增长率分别为53.3%和73.3%，胸径的增长率分别达到55%和43.3%，均有10%以上的增长量。S4和S8最适合高寒高海拔冻土层地区青杨生长发育的土壤改良方式。

土壤改良；青杨；生长

天峻县位于青海省海西蒙古族藏族自治州东北部，西北部与甘肃省交界，地处青藏高原东北端的祁连山中段南部地区[1]，气候高寒,干旱多风,全年无绝对无霜期。以山地为主，呈东南西北走向。据统计全县总面积2.57 km2，全县最高海拔5 826.8 m,最低海拔2 850.0 m，相对高差近3 000 m。属高原寒带气候，年均气温-1.5 ℃，年均降水量为360 mm，全年无绝对无霜期，农作物不易成熟，畜牧业是全县的主导产业[2]。其中天然草场和已建人工草场157.05万km2，占总面积的61.05%，退化黑土滩和风沙地占总面积的3.73%，冰川和水域占总面积的2.03%。县内大部分土地均为草原，只有县城内有少数绿化用针叶树种，如青海云杉。但由于天峻县地处高海拔地区，降水少、温度低、温差大、土壤瘠薄，对外界环境抗性差，导致青杨生长缓慢，生长势差，未成活苗木偏多；天峻县作为青藏高原重要的气候生态系统之一，属于全球气候变化敏感和生态系统脆弱的典型区域[3]。

青杨(PopuluscadayanaRehd.)为杨柳科属乔木[8]，为中国特有种，广布东北、华北、西北各地。该种群内变异丰富，在长期栽培过程中，各地培育了不同的无性系，喜温凉气候，适生于土层深厚、肥沃、湿润的地方；在排水良好的沙壤土、河滩冲积土、沙土以及弱碱性黄土、栗钙土上均能正常生长，在积水地生长不良，甚至死亡，不耐盐碱，为北方地区重要速生用材树种[4]。青杨生长限制因素较多，一是生境条件,包括土层厚度、肥力、质地、水分状况、海拔高度、坡向、坡位等；二是栽培措施：包括整地、施肥、苗木质量、造林密度、修枝、间伐、病虫害防治等。而天峻县高寒干旱，土壤瘠薄，青杨生长缓慢，木质化程度不高，很大程度上影响了青杨的生长[5]。

天峻县常年气温较低，风沙较大，导致区域内青杨地上部分蒸腾速率较快，但由于该地区土壤温度较低，影响了青杨根系对水分和养分的吸收，致使其生长和代谢受到了很大的影响，在春季易出现“干梢”现象，最终形成该地区青杨生长期短，年生长量极小，抗寒性弱、成活率较低的特点。青海省天峻县独特的地理位置和气候条件为该试验提供了一定的环境基础，青杨作为本地的乡土树种，其生长习性与生理特性也为该试验奠定了物质基础。

本试验从植物生理生态学和土壤学角度出发，通过对处于不同土壤改良方式改良过的土壤中生长的青杨主要生长参数进行比较研究[5]，确定适合高寒冻土高海拔地区青杨生长发育的土壤改良方式，提高其成活率，以促进该地区的城乡绿化建设和生态林业的发展[7]。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

天峻县地处青藏高原东北端，位于青海湖西侧，祁连山中部，西北部与甘肃省交界。地理位置介于96°49＇42″—99°41＇48″ E之间，36°53＇—38°39＇2″ N之间。全县地域广阔，总面积2.57万km2，境内最高海拔5 826.8 m，最低海拔2 850 m。属高原寒带气候，干旱多风，无绝对无霜期，农作物不易成熟，年均气温-1.5 ℃，年降雨量360 mm，牧草生长期短(120 d左右)，产草量低。

1.2 试验材料

育苗土壤改良所需原料为森林土、珍珠岩、泥炭、腐熟羊粪、河沙。

试验主要苗木为2015年自湟水林场移植的3年生健壮青杨(PopuluscathayanaRehd.)。

1.3 试验设计

试验共分为9个处理，其中S1～S4处理为分别向试验地中40 cm×40 cm×50 cm的树坑中添加30%、40%、50%和60%等不同比例的森林土和固定比例的羊粪、河沙、珍珠岩的改良处理，每个处理均有10株幼苗；S5～S8处理为分别向试验地中40 cm×40 cm×50 cm的树坑中添加30%、40%、50%和60%等不同比例的泥炭和固定比例的羊粪、河沙的改良处理，每个处理均有10株幼苗；另设1个100%本土的无处理组做对照处理，于2015年10月对试验区内9个处理中的青杨株高、新生枝条、胸径进行测量，对数据进行分析归纳如表1。

表1 土壤改良材料添加比例

1.4 测定指标

新生枝条数:2015年10月对在试验地中的90株苗木进行新生的枝条数的测定。

株高：2015年10月用精度在1 cm的塔尺测量试验地中苗木的株高。

胸径：2015年10月用精度到1/20 mm游标卡尺测量试验地中所选苗木的胸径 。

1.5 数据处理

用SPSS对各项指标进行单因素方差分析与多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同土壤改良方式对青杨株高的影响

2015年10月对在各种土壤改良方式下的90株青杨进行株高的测定，将结果进行归纳统计，如表2。

表2 不同土壤改良方式青杨株高

由表2可知：S4和S8的处理青杨生长量高，平均高度分别是1.74 m和1.73 m，S4和S8之间不存在显著差异，S4和S8与S1、S2、S3、S7，S5、S6之间存在显著差异(P<0.05)，所有处理组株高显著高于CK(P<0.05)。由此得出S4和S8处理对青杨株高促进作用最为明显。

表3 不同土壤改良处理下青杨平均株高

由表3可知：各个不同土壤改良处理组青杨株高增长率均显著高于对照组(P<0.05)；用S4、S8处理过的株高最高，分别达到1.74 m、1.73 m，增长率分别是14.5%和13.9%，其次是S3、S7、S6的株高分别为1.71 m、1.68 m、1.62 m，增长率分别是12.5%、10.5%、6.6%，而S2、S1、S5的株高分别为1.61 m、1.57 m、1.53 m，增长率分别是5.9%、3.3%、0.66%。由此得出S4和S8处理对青杨株高促进作用最为明显。

2.2 不同土壤改良方式对青杨新生枝条数的影响

2015年10月对在各种土壤改良方式下的90株青杨进行新生枝条的测定，将结果进行归纳统计，如表4。

表4 不同土壤改良方式下青杨新生枝条数生长情况

由表4可知：S4和S8基质中的青杨新生枝条数均高,分别到2.3条和2.6条，其次是S3、S7、S2新生枝条数分别为2.0条、2.0条、1.7条，增长率分别是33.3%、33.3%、13.3%，均大于CK，而S6、S1、S5的生长高度则分别为1.5条、1.6条、1.1条，与CK无显著差异(P>0.05)

2.3 不同土壤改良方式对青杨胸径的影响

2015年10月对在各种土壤改良方式下的90株青杨进行胸径的测定，将结果进行归纳统计，如表5。

表5 不同土壤改良方式下青杨胸径的生长情况

由表5可知: 用S4、S8处理过的其胸径分别达到1.98 cm和2.05 cm，增长率分别是55%和43.4%，明显高于其他处理组；其次是S7、S3、S2胸径分别为1.75 cm、1.65 cm、1.64 cm，增长率分别是22.4%、15.4%、14.7%，而S1、S6、S5的生长高度则分别为1.56 cm、1.46 cm、1.45 cm增长率分别是9.1%、2.1%、1.4%；所有处理组均高于对照组。

3 结论与讨论

3.1 结论

(1)青杨根系处的土壤经过不同程度的改良处理后，青杨的新生枝数量、株高、胸径各项生长指标相对于对照组均有明显的提高。

(2)土壤添加60%比例的森林土和固定比例的泥炭、腐熟羊粪、河砂、珍珠岩的改良处理以及土壤添加60%比例的泥炭和固定比例的森林土、腐熟羊粪、河砂、珍珠岩的改良处理最有利于青杨株高的增长，生长高度分别达到1.74 m、1.73 m，增长率分别达到14.5%和13.9%，相比对照组增长明显。

(3)土壤添加60%比例的森林土和固定比例的泥炭、腐熟羊粪、河砂、珍珠岩的改良处理以及土壤添加60%比例的泥炭和固定比例的森林土、腐熟羊粪、河砂、珍珠岩的改良处理对青杨新生枝条有明显影响，其新生枝条数分别是2.3条和2.6条，增长率分别是53.3%和73.3%，优于其他处理，更优于对照组的处理。

(4)土壤添加60%比例的森林土和固定比例的泥炭、腐熟羊粪、河砂、珍珠岩的改良处理以及土壤添加60%比例的泥炭和固定比例的森林土、腐熟羊粪、河砂、珍珠岩的改良处理对青杨胸径有明显影响，其胸径分别达到1.98 cm和2.05 cm，增长率分别为55%和43.4%，是青杨生长的最佳基质。

(5)综合各项指标，土壤添加60%比例的森林土和固定比例的泥炭、腐熟羊粪、河砂、珍珠岩的改良处理以及土壤添加60%比例的泥炭和固定比例的森林土、腐熟羊粪、河砂、珍珠岩的改良处理时最有利于青杨的生长。

3.2 讨论

青杨生长量的主要影响因素包括生境、气候、土壤几个方面。水、肥、光、热四个土壤生态因子对青杨生长的影响程度也有差异[9]。土壤肥力对青杨的宏观生长量有着显著的影响。同时土壤改良能改善通透性和土壤结构，使土壤散热、散气随之提高，根系分泌物相应增加，从而促使各土层的土壤微生物量碳含量显著提高[10]，但其作用机制以及对生殖生长的影响还需要进一步研究。

本试验通过对9个处理组所栽植的青杨的新生枝数量、株高、胸径进行测量，然后求各个生长量的平均值，通过分析青杨的生长量，得出不同土壤改良对青杨生长的影响；由于试验地区的地理环境原因，试验区的自然气候原因和一些仪器中的系统误差，使得本次试验数据具有一定的误差。

近些年来植树造林越来越受到社会各级的关注，同时育苗、造林技术的研究也逐渐向着科学化、具体化、专业化的方向发展。土壤成分对植物的生理生态效应已经受到普遍的重视[11]，但是对于植物生长的影响还缺乏专业性的研究。因此土壤成分对于植物生长影响更细、更深的研究将成为未来一段时间研究的热点和重点[12]。

[1] 杨慧清. 天峻县草地畜牧业可持续发展对策初探[J]. 草业与畜牧,2009(2):57-60

[2] 张文纲,李述训,庞强强.近几年青藏高原土壤温度的变化特征分析[J].地理学报,2008,63(11):1151-1159

[3] 石明章,肖莲桂.青海省天峻县气候变化特征及其对草原生态环境的影[J].北京农业,2014(36):277-278

[4] 中国树木志编辑委员会.中国树木志[M].北京:中国林业出版社,1983

[5] 刘更喜,田玉英.西宁的四季物候[M].西宁:青海人民出版社,1993

[6] 范爱武,刘伟,刘炳成.土温对植物生长的影响及其机理分析[J].工程热物理学报,2004,25(1):124-126

[7] 李笃仁,高绪科,江德水.土壤紧实度对根系生长的影响[J].土壤通报,1982(3):20-22

[8] 中国植物志编辑委员会.中国植物志:第九卷 第一分册[M].北京:科学出版社,1996: 275-276

[9] 郑娜,司剑华,乔建华. 土壤增温对高寒冻土层地区青杨生长的影响[J]. 江苏农业科学,2016(5):234-237

[10] 刘慧军,刘景辉,徐胜涛,等.土壤改良剂对燕麦土壤理化性状及微生物量碳的影响[J].水土保持学报,2012(5):68-72

[11] 王玉珍. 东营市盐碱地土壤成分及植物群落分布规律研究[J]. 安徽农业科学,2007，35(17):5235

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Effects of Different Soil Amelioration on Growth ofPopuluscathayana

WeiJiabao,YangFawei

(Thepeople’sGovernmentoftheQutanTownofLeduDistrictinHaidongCityofQinghaiProvince,Haidong810799,China)

In order to improve the growth ofPopuluscathayanain Tianjun County,through improving plateau permafrost soil (adding different proportions of forest soil,sheep manure,perlite and peat and sand modified material) to improve its physicochemical properties,soil amelioration modes which are adapted to growth ofPopuluscathayanain frozen soil zone with alpine and high-altitude were screened according to the effects of different methods of soil improvement on DBH,tree height and growth parameters of new branches. Result shows that the improved formula have varying degrees of improvement and promotion on different soil conditions and growth ofPopuluscathayana. The amelioration mode of S4 ( 60% forest soil+10% sheep manure+10% river sand+ 5% perlite +15% original soil ) and the amelioration mode of S8 (60% peat+10% sheep manure+10% river sand 10% original soil ) are all excellent;height growth rate of increase of S4 & S8 is 14.5% and 13.9%,respectively; their new shoots of growth rate is 53.3% and 73.3%,respectively,DBH growth rate reach 55% and 43.3%,respectively ,which have more than 10% increase in volume.S4 and S8 are soil amelioration modes which are most suitable for growth ofPopuluscathayanain permafrost area with alpine & high-altitude.

soil improvement；Populuscathayana；growth

1005-5215(2016)10-0046-04

2016-08-16

魏家宝(1978-)，男，Email：934980470@qq.com

杨发伟(1992-)，男，Email：535935972@qq.com

S792.113

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.10.018