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龙山县慈竹分布及其林地土壤理化性质研究

2020-02-25和红晓彭先凤滕方玲张新吾何建勇

湖南林业科技 2020年1期
关键词:龙山县石灰岩土样

和红晓, 杨 艳, 彭先凤, 滕方玲, 张新吾, 何建勇, 颜 红

(1.湘西自治州林业局,湖南 吉首 416000; 2. 湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004;3. 龙山县林业局,湖南 龙山 416800; 4.攸县黄丰桥国有林场,湖南 攸县 412300)

竹子在我国分布广泛,种类繁多,由于是禾本科植物,具有生长周期短,易更新,且繁殖能力强等特点,是一种短、平、快的可再生资源,具有广阔的开发利用前景[1-2]。慈竹Neosinocalamusaffinis为禾本科、慈竹属,是一种丛生竹种,具有丛竹、子母竹等别称,分布于陕西、湖北、湖南、广西、四川、贵州等地。慈竹主干一般高5~10 m,直径3~6 cm,节间长,纤维纵径较长,纤维素含量高,是优质的纤维原料和食用笋,在生产高档纸、高级纺织品和森林蔬菜方面具有重要作用[3-4]。

目前关于慈竹的研究多集中在慈竹的繁育及栽培管理等方面[5-6],而针对慈竹林地的养分分析及理化性质的探讨较少,特别是对慈竹分布主产区之一的湖南龙山县慈竹分布情况及林地土壤养分状况的探讨仍是空白。湘西龙山县地处武陵山脉腹地,区域内植物种类多样,慈竹分布广泛。为探明龙山县慈竹分布情况以及慈竹分布土壤养分状况,笔者对龙山县的慈竹资源以及慈竹生长区域的土壤养分进行了分析,为龙山发展慈竹产业和保护慈竹资源提供参考依据 。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

龙山县境内气候夏暖冬寒,四季分明,年均温在15.8 ℃,无霜期270~280 d,年降雨量在1 300~1 400 mm,县境地貌受地质构造控制极为明显,高差悬殊,最高海拔1 736.5 m,最低海拔218.2m,相对高差1 518.3 m,以山地为主,兼有丘陵、岗地、平原及水面等多种地貌类型,且大部分乡、村有多种地貌类型[7-9]。

1.2 样地设置

根据龙山县慈竹林地的母质母岩、土壤类型以及海拔高度情况,以慈竹主要产区全覆盖为原则,在全县桂塘镇、隆头镇、湾塘乡、苗儿滩镇等4个乡镇布了36个采样点,并选择有代表性小班采集土样。采样时沿着“S”型线路,按照“随机”“等量”和“多点混合”的原则,样点平均分布在小班上部、中部和下部[10]。

1.3 采样深度

土壤样点分布好后,用GPS定位,按照土样类型确定取样深度。采样深度:混合土样40 cm,典型土样80 cm。为便于取样一般混合土样挖50cm以上,典型土样挖80 cm以上。挖出的土壤剖面背面必须平整,地表腐殖层保留完整,用钢尺量取枯枝落叶层(A0层)、腐殖质层(A层)、心土层(B层)厚度。并用相机照好土壤剖面照片和小班植被照片,现场填写土壤剖面调查登记表,绘出样点分布位置示意图。

1.4 取土样方法

采用混合土样法,在剖面的背面用取土铲铲出一个深40 cm、宽15 cm的剖面,然后把接土盘放在剖面底部,用取样器垂直于地面入土,平行于断面向下铲土,采样点的取土深度及采样量应均匀一致,土样上层与下层的比例要相同。一个混合土样取土1.5 kg为宜,如果样品数量太多,用四分法将多余的土壤弃去。取样完成后放入统一的样品袋,用填写好标签,样品袋内外各一张。

1.5 土样分析及数据分析方法

pH 值采用水浸提电位法;有机质采用重铬酸钾滴定法;水解性氮采用碱解扩散法;有效磷采用 NaHCO3浸提-钼蓝比色法;速效钾采用NH4AC浸提-原子吸收分光光度计测定法[11-18]。

对不同供试点的土壤养分测定的数据运用Excel进行整理,再利用 Spss 21.0 软件进行不同供试点土壤养分的单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 母质母岩、 土壤类型与土壤质地

龙山县慈竹林地的母质母岩主要以石灰岩和砂岩为主,其它板页岩、紫色砂岩、紫色页岩、冲积母岩和第四纪红土分布较少。通过调查分析,龙山县土壤共有9类19亚类37土属155土种及33变种。林地土壤主要涉及红壤石灰土(30.4%)、山地黄壤(28.2%)、黑色石灰土(0.12%)、黄棕壤(12.8%)、红壤(16.7%)和紫色土(1.1%)。土壤呈垂直分布:海拔800 m以下为红壤和黄壤;海拔800~1 000 m为山地黄壤;海拔1000 m以上为山地黄棕壤。

慈竹林地土壤主要为红壤石灰土、红壤和黄壤,这主要与慈竹生长的海拔区域有着直接的关系。慈竹主要分布在石灰岩和砂岩为主的林地,其腐殖质层土壤质地为轻壤或中壤,心土层为中壤或重壤。经过调查发现,慈竹尤其在岩石裸露的石质山地生长良好,表明慈竹可作为石漠化治理的树种选择材料。

2.2 土壤养分分析

龙山辖区内不同母质母岩、不同土壤类型、不同区域和不同海拔林地土壤养分含量差别较大,即使是相同的土壤类型不同的区域其差别都较大,结果见表1和表2。

表1 龙山县慈竹林地土壤养分Tab.1 Soil nutrients of Neosinocalamus affinis woodland in Longshan County采样地点地类母质母岩土壤类型碱解氮/(mg·kg-1)有效磷/(mg·kg-1)速效钾/(mg·kg-1)有机质/(g·kg-1)pH桂塘镇乌龙山村大邪洞纯 林石灰岩石灰土3224.59454.67.1桂塘镇乌龙山村大邪洞纯 林石灰岩石灰土8012.411322.35.2桂塘镇乌龙山村火烧桥纯 林石灰岩石灰土4676.69877.37.4桂塘镇乌龙山村火烧桥纯 林石灰岩石灰土1170.812416.67.4桂塘镇张家槽村鲢鱼洞纯 林石灰岩石灰土3646.99873.37.1桂塘镇乌龙山村下倒坨混交林砂 岩黄 壤34715.922162.67.0桂塘镇乌龙山村三岔路混交林砂 岩黄 壤24822.914739.77.9桂塘镇乌龙山村上倒坨混交林石灰岩黄 壤3344.011766.67.0桂塘镇乌龙山村梅子坳混交林砂 岩红 壤1461.27628.17.2桂塘镇乌龙山村拖船洞混交林石灰岩黄 壤2691.95339.56.8隆头镇庆口村庆口混交林白云岩红 壤801.47217.37.9隆头镇庆口村庆口未成造石灰岩红 壤1211.280247.1湾塘乡小河村福坑混交林砂 岩红 壤3194.535467.57.8湾塘乡小河村陈家店混交林石灰岩黄 壤3144.27265.76.5湾塘乡小河村小河混交林石灰岩石灰土2403.013657.87.3苗儿滩镇热水坑未成造页 岩黄 壤971.310218.25.9平均值257.65.8122.345.67.0

表2 龙山县慈竹林地土壤养分方差分析Tab.2 Variance analysis of soil nutrients of Neosinocalamus affinis woodland in Longshan County碱解氮有效磷速效钾有机质pHSig.0.0030.0060.0450.0490.051 注:Sig.值<0.01表示差异极显著,Sig.值<0.05表示差异显著。

从表1和表2看出,龙山慈竹林地土壤中氮、磷、钾及有机质平均含量分别为257.6、5.8、122.3和45.6 mg·kg-1,土壤的pH值基本为中性。不同慈竹林地土壤理化性质差异较大,均达到显著水平。桂塘镇乌龙山村火烧桥碱解氮含量最高,为467 mg·kg-1,隆头镇的庆口村庆口含量最低,为80 mg·kg-1,相差387 mg·kg-1;桂塘镇乌龙山村三岔路有效磷含量最高,为22.9 mg·kg-1,桂塘镇乌龙山村火烧桥最低,为0.8 mg·kg-1;湾塘乡小河村福坑速效钾含量最高,为354 mg·kg-1,桂塘镇乌龙山村拖船洞最低,为53 mg·kg-1, 相差301 mg·kg-1; 桂塘镇乌龙山火烧桥有机质含量最高,为77.3 g·kg-1,隆头镇庆口村庆口最低,为17.3 g·kg-1,相差60 g·kg-1;桂塘镇乌龙山村三岔路和隆头镇庆口村庆口pH值最高,为7.9,桂塘镇乌龙山村大邪洞最低,为5.2,相差2.7。

2.3 慈竹分布区域

从表3 看出,龙山慈竹分布在海拔600 m以下的低山区域,不同坡向均能生长,且主要以乌龙山大峡谷、湾塘乡、苗儿滩镇、隆头乡居多,海拔600~800 m分布较少,海拔在800 m以上几乎没有分布,表明慈竹在龙山的低山区域具有很强的适生性,可作为该区域造林及植被恢复的首选树种。

表3 龙山县慈竹分布 Tab.3 Distribution of of Neosinocalamus affinis in Longshan County采样地点地貌经度(E)纬度(N)海拔/m坡向桂塘镇乌龙山村大邪洞低山109°21′22.07″29°17′04.04″502东桂塘镇乌龙山村火烧桥低山109°19′48.00″29°14′12.04″410东桂塘镇张家槽村鲢鱼洞低山109°19′48.02″29°14′12.03″427东桂塘镇乌龙山村下倒坨低山109°20′48.03″29°15′36.28″500南桂塘镇乌龙山村三岔路低山109°21′13.20″29°15′43.97″540南桂塘镇乌龙山村上倒坨低山109°21′25.12″29°15′39.52″540东桂塘镇乌龙山村梅子坳低山109°21′44.22″29°16′11.65″575西桂塘镇乌龙山村拖船洞低山109°20′28.18″29°16′45.23″530西北隆头镇庆口村庆口低山109°26′30.01″29°55′06.21″390西隆头镇庆口村庆口低山109°26′19.42″29°55′21.88″350东湾塘乡小河村福坑低山109°22′32.52″29°18′22.69″610北湾塘乡小河村陈家店低山109°22′04.29″29°18′04.90″560西北湾塘乡小河村小河低山109°22′09.81″29°18′08.65″600西北苗儿滩镇热水坑低山109°28′11.23″29°57′19.26″360西

3 结论与讨论

龙山县慈竹大多分布在海拔600 m以下的低山区,800 m以上的区域基本上没有慈竹分布,分布区域多为石灰岩和砂岩为主的林地,尤其在岩石裸露的石质山地生长良好。由于低山气候条件温和,土壤厚度较大,表明慈竹比较喜温暖、土层厚度较大的生长环境,该结论与黄术等人的研究具有一致性[19]。

慈竹虽然生长较快,但对土壤养分要求并不是很高。通过对龙山县慈竹分布区域的土壤检测分析来看,龙山县慈竹分布区域的土壤中碱解氮相差387 mg·kg-1,有效磷22.1 mg·kg-1,速效钾相差301 mg·kg-1,有机质相差60 g·kg-1,不同区域不同养分含量差异较大。存在这些差异的原因极有可能与慈竹在龙山县分布点的特殊性有关。慈竹在龙山县多分布在农村房前屋后、道路及公路两侧,林地土壤人为干扰因素较大,进而导致不同慈竹分布点的土壤养分差异较大。另外,对全县所有不同类型的林地土壤进行检验,发现龙山林地土壤酸碱度(pH值)一般均在4.1~6.4之间,林地土壤均为酸性土壤,而该县不同慈竹分布点pH值在5.2~7.9之间,相差2.7,存在一个由弱酸到弱碱的一个跨度,该发现与付满意文章中阐述的“慈竹适生pH值在 5.5~7.0之间”存在一定的出入[20]。形成的这一因素是人为干扰,还是慈竹在生长过程中分泌一种物质,促使土壤的pH值提高,有待进一步研究分析。

综合以上可见,慈竹适应性较强,在不同的土壤类型区域表现良好,龙山县林地海拔600 m以下的低山区域,林地土壤的物理性质和各方面的条件均能较好地满足慈竹生长需要。调查发现慈竹尤其在岩石裸露的石质山地生长良好,是石漠化治理的优良树种,大力发展慈竹产业,将对加快龙山石漠化治理进程取到积极的作用。

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