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60 林业科技开发 2010年第 24卷第 1期 海拔对毛竹林土壤物理性质和水分特性的影响 陈双林 1 杨清平1 郭子武1 邹跃国2 1 中国林业科学研究院亚热带林业研究所 浙江 富阳 311400 2 福建省华安县林业局 摘 要 在毛竹分布南缘的中亚热带与南亚热带气候过渡区 选择土壤类型 坡度 坡向 经营水平等一致的 3个 海拔梯度毛竹林 对土壤物理性质和水分特性指标进行了测定 结果表明 相同海拔梯度毛竹林随土层的加深 土 壤容重 总孔隙度 非毛管孔隙度 饱和持水量 田间持水量 粘粒和砂粒含量增大 而毛管孔隙度和粉粒含量减小 海拔对毛竹林 30 c m土层的土壤容重 总孔隙度 毛管孔隙度 田间持水量影响不显著 而土壤非毛管孔隙度 饱和 持水量随海拔升高而显著增大 不同海拔梯度毛竹林 30 c m土层的土壤微结构颗粒组成为砂粒 粉粒 粘粒 粘 粒 粉粒含量随海拔升高而减小 砂粒含量趋于增大 试验区随海拔的升高 土壤物理性质和水分特性趋于有利于 毛竹林生长变化 关键词 毛竹 海拔 土壤物理性质 土壤水分特性 Influences ofAltitude on PhysicalProperties andM oistureCharacteristics ofSoil inMoso Bamboo Plan tationMCHEN Shuang lin YANG Q ing ping GUO Z iwu ZOU Yue guo Abstract The three moso bamboo plantations with the sa me soil type slope gradient slope aspect andmanage ment level at three altitudeswere chosen to study the physicalproperties andmoisture characteristics of soils in the areas bet weenm id dle subtropical and south subtropica l The results showed thatwith the soil depth increasing soil bulk density total soil porosity non capillary porosity saturatedwater capacity field water capacity and content of sand and clay increased in themoso plantations at the sa me altitude but capillary porosity and silt content decreased In the depth of0 30 c m the altitude had no significant influences on soilbulk density total soilporosity capillary porosity and field water capacity but non capillary porosity saturatedwater capacity increased significantly with the altitude increasing The content of silt in the soils 0 30 cm was greater than the clay content but less than the sand content in the three altitudes andwith alt i tude increasing silt and clay in soil decreased but sand increased Consequently the physical properties and moisture characteristics of soilwere tended to be beneficial to the growth ofM oso ba mboo with the altitude increasing Key words Phyllostachys edulis A ltitude Soilphysical property Soilmoisture characteristics First author s address The Research Institute ofSubtropicalForestry Chinese Acade my of Forestry 311400 Fuyang Zhejiang China 收稿日期 2009 08 27 修回日期 2009 11 16 基金项目 科技部农业科技成果转化资金 编号 2007GB24320419 第一作者简介 陈双林 1965 男 研究员 从事竹林生态与栽培研 究 E mai l cslbamboo 126 com 植物群落与环境因子关系的研究是植物生态学 的一个中心议题 1 生境在时间和空间上的异质性 作用将会对植物种群动态 群落结构以及物种多样性 和种群内的遗传多态性产生重要的影响 2 影响生 境差异的因子分为两类 一类为环境因子 一类为生 物因子 海拔 纬度 土壤 水分等属环境因子 3 其 中 海拔是最能反映环境变化 尤其是光 水 热的因 子之一 直接作用于生境的气候生态学特征 并通过 对气候环境的改变使土壤性状发生变化 进而影响植 物群落结构和类型的演化 4 5 最终引起生态系统功 能的改变 6 使植物生长状况 形态特征与组织显微 结构产生不同程度的分异 7 10 毛竹 Phyllostachys edulis 是中国所特有的经济 竹种 分布区域广 栽培面积大 利用价值高 在我国 竹产业中占据着十分重要的地位 其具有明显的垂 直分布特征 与海拔相关联的主要气象因子温度 水 分等直接影响着毛竹的生长发育 气温与毛竹生长 关系密切 笋芽分化 出笋期和地下鞭系延伸生长等 是在特定的温度条件下进行的 11 12 对竹笋 幼竹高 生长量有明显影响 13 而土壤水分状况是制约植物 群落结构与功能的最重要因素之一 14 是毛竹林生 产力高低的限制因素 15 16 毛竹秆形变异的主要影 响因子除营养条件外 气候条件是重要的影响方 面 17 毛竹枝下高的变异较大 气候条件是主要影 响因素之一 18 目前对竹类植物生态学特征的海拔 效应研究主要集中于生长在高海拔地区大熊猫食用 应用研 究 林业科技开发 2010年第 24卷第 1期61 竹种缺苞箭竹 Fargesia denudata 19 冷箭竹 Bas hania fangiana 20 和优良笋用竹种金佛山方竹 Chi monobambusa utilis 21 等少数竹种上 涉及的研究内 容也限于生物学特性和竹子生长状况方面 就毛竹 林生态学特征在海拔梯度上的变化规律研究开展的 较少 仅就种群结构变化和竹材化学组分 物理性质 等方面作了些有益的探索 22 24 本文在一定梯度海拔变化对毛竹林生长影响大 的中亚热带与南亚热带气候过渡区 毛竹分布南 缘 选择人工干扰小 生长状况差异大的不同海拔 梯度毛竹林 开展海拔对毛竹林土壤物理性质和水分 特性的影响研究 旨在揭示气候 土壤一竹林生态系 统的变化规律及其相互作用关系 探讨不同海拔梯度 毛竹林的良好更新生长 多功能效益充分发挥的人工 干扰经营技术 1 材料与方法 1 1 试验地概况 试验地位于福建省漳州市华安县 东经 117b16c 20d 117b44c1d 北纬 24b38c 25b11c 13d 是南亚热带 向中亚热带过渡的区域 属南亚热带季风湿润气候 年均气温 21 3e 极端最高气温 39 0e 极端最低气 温 3 8e 年均无霜期 320天 年降水量 1 448 2 023mm 主要降水期为 3 8月份 地带性土壤为 南亚热带砖红壤 海拔 300 800 m的山地为红壤 海 拔800m以上为黄壤 竹林面积 1 1 万 hm 2 其中毛竹 林0 4 万hm 2 在海拔 100 300 m区域呈小块状分布 海拔 300 600 m呈块状分布 海拔 600 m以上成片分 布 试验区以分布于低海拔 多栽植于九龙江沿岸的 麻竹 Dendrocalamus latiflorus 绿竹 Bambusa oldha mi 等丛生笋用竹栽培为主 毛竹林多为纯林 经营 极为粗放 仅少量伐竹和采笋 不实施土壤养分补充 和林地垦复等经营措施 1 2 海拔梯度设置 设置了土壤类型均为红壤 坡向均为西南方向 坡度 25 30b 纯林 经营水平相近的 3个海拔梯度毛 竹试验林 试验林地点 海拔等基本情况如下 A 绵良村 海拔 90 120m 坡度 27 2b 毛竹林 面积 2 1 h m 2 B 仁寿坑村 海拔 360 400m 坡度 26 5b 毛竹林面积 3 8 h m 2 C 天湖坪村 海拔 700 780 m 坡度 29 1b 毛竹林面积 10 3 hm 2 1 3 土样采集 依据试验地毛竹林地下鞭系主要分布于 30 cm土 层空间的特点 在 3个海拔梯度毛竹林中 分别随机 设置 20m 20m样地 3个 每个样地对角线法选取 5 个点 去除表层杂草 枯落物等 用 200 cm 3环刀分 0 10 cm 10 20 cm 20 30 cm3个层次取土样 取样 时如遇石砾或竹鞭 则在原取样点附近重新选点取 样 将充满原状土样的环刀带回实验室进行土壤容 重 孔隙性 机械组成和水分特性指标等测定 1 4 指标测定与分析 利用环刀土样测定土壤容重 总孔隙度 毛管孔 隙度 非毛管孔隙度 饱和持水量 田间持水量 25 土壤机械组成用通过 2 mm筛孔的土样测定 采用 0 5mol L氢氧化钠溶液分散土样 甲种比重计法测 得 土壤颗粒按美国制分级 实验数据在 Excel统计软件中进行整理 在 DPS 统计软件中进行分析 2 结果与分析 2 1 土壤容重 从图 1分析可知 同一海拔梯度毛竹林土壤容重 随土层的加深趋于增大 而不同海拔梯度毛竹林各层 的土壤容重均随海拔的升高呈下降趋势 高 中 低 海拔毛竹林 30 cm土层 的平均容重 分别为 1 43 g cm 3 1 50 g cm3 1 58 g c m3 与各土层土壤容重 与海拔的关系相同 表现出随海拔的升高有一定幅度 下降的变化趋势 即土壤容重与海拔呈负相关关系 但 3个海拔梯度毛竹林的土壤容重并无显著差异 p 0 05 图 1 不同海拔梯度毛竹林土壤容重 2 2 土壤孔隙性 同一海拔梯度毛竹林土壤毛管孔隙度随土壤深 度的增加而有小幅度的下降 而不同海拔梯度相同土 层的毛管孔隙度随海拔的升高而增大 图 2 土壤 总孔隙度 非毛管孔隙度则总体上呈同一海拔梯度随 土壤深度的增加而增大 不同海拔梯度相同土层随海 拔的升高而增大 图 3 图 4 高 中 低海拔毛竹林 30 c m土层土壤总孔隙度 应 用研究 62 林业科技开发 2010年第 24卷第 1期 毛管孔隙度 非毛管孔隙度分别为62 08 59 50 56 69 35 19 36 57 37 27 26 89 22 26 19 42 总孔隙度 毛管孔隙度 3个海拔 梯度间无显著差异 p 0 05 非毛管孔隙度随海拔 的升高而显著增大 p 粉粒 粘粒 表 4 低 中 高海拔毛竹 林土壤砂粒 粉粒 粘粒平均含量分别为 69 67 73 23 74 33 21 80 19 20 18 60 8 53 7 57 7 07 粘粒 粉粒含量随海拔的升 高而减小 砂粒含量则趋于增大 即随着海拔高度的 升高 毛竹林土壤粗大结构体含量逐渐增大 细小结 构体含量减小 应用研 究 林业科技开发 2010年第 24卷第 1期63 表 4 不同海拔梯度毛竹林土壤机械组成 海拔 梯度 土壤深度 cm 2 0 05mm 砂粒 0 05 0 002mm 粉粒 0 1mm土壤孔 隙有关 本实验表明毛竹林土壤容重与总孔隙度成 极显著的线性负相关 这与在一些植物群落类型中的 研究结果相一致 27 不同海拔梯度毛竹林土壤非毛 管孔隙度的显著差异是引起土壤饱和持水量显著差 异的主要原因 而土壤毛管孔隙度的差异不显著造成 土壤田间持水量的差异不显著 也表明随着海拔的 升高毛竹林土壤趋于疏松 土壤通气透水性能提高 减少了林地地表径流 从而增强了土壤蓄水能力 有 利于竹林水土保持和竹子生长 虽然不同海拔梯度毛竹林土壤微结构颗粒组成 比例均为砂粒 粉粒 粘粒 这可能与试验区成土母 质所含强抗性风化物的多少等有关 但随着海拔的升 高土壤粘粒 粉粒含量减小 砂粒含量增大 而土壤 中如果粘粒含量高 土壤中缺少有机胶体 无机胶体 主要由氧化铁 铝组成 无法形成团聚体 形成了大 块 土粒排列紧密的土壤 虽增强了土壤保肥能力 但 土壤通气透水性能较差 从而表现出一些不良的水分 物理性质 28 这也说明随海拔的升高 土壤粘粒含 量下降 砂粒含量升高 一定程度上改善了毛竹林土 壤物理结构 抗水分散能力提高 土壤抗蚀性和抗冲 性增强 参考文献 1 江洪 黄建辉 陈灵芝 等 东灵山植物群落的排序 数量分类与环 境解释 J 植物学报 1994 36 539 551 2 徐宏发 陆厚基 王小明 玛他种群 种群生态学理论应用于保护 生物学实践的新范例 J 生态学杂志 1998 17 1 47 53 3 T il man D Productiv ity and sustainability influenced by biodiversity in grassland ecosystems J Nature 1996 379 22 718 720 4 黄建辉 物种多样性的空间格局及其形成机制初探 J 生物多样 性 1994 2 2 103 107 5 BegonM Harper J L Townsend C R Ecology Individuals populations and communities J Brittonia 1987 39 3 407 408 6 黄建辉 白永飞 韩兴国 物种多样性与生态系统功能 影响机制 及有关假说 J 生物多样性 2001 9 1 1 7 7 李书靖 党宏忠 何虎林 等 华北落叶松生长量与立地气候因子 关系的研究 J 甘肃林业科技 1999 24 1 1 5 8 李淑芳 立地条件与湿地松幼林树高生长关系 J 福建林学院学 报 1999 19 3 276 278 9 郭明辉 潘月洁 陈广胜 不同海拔高度白桦木材解剖特征径向变 异 J 东北林业大学学报 2000 28 4 25 29 10 吴承祯 洪伟 姜志林 杉木人工林自疏过程密度变化与环境因子 关系的数量分析 J 江西农业大学学报 2000 22 2 214 219 11 蓝晓光 土壤温度对毛竹冬笋 春笋高生长的影响 J 浙江林 学院学报 1990 7 4 22 28 12 傅微楠 生态因子与毛竹林生长关系的研究 J 竹类研究 1992 11 1 61 65 13 周芳纯 竹林培育和利用 J 竹类研究 1998 1 2 53 70 14 Sun O J SweetG B Whitehead D et a l Physiolog ical responses to waterstress and water logg ing inNothofagus species J T ree Physio l ogy 1995 15 629 638 15 霍治国 山区毛竹气候生产力模式研究 J 生态学报 1990 10 4 381 383 16 周文伟 降水对毛竹林生长的影响分析 J 竹子研究汇刊 1991 9 2 33 39 17 汪阳东 韦德煌 气象因素对毛竹秆形生长变异的影响 J 竹子 应 用研究 64 林业科技开发 2010年第 24卷第 1期 研究汇刊 2002 21 1 46 52 18 陈双林 吴柏林 虞敏之 等 毛竹材积主要构件因子关系研究及 材积表编制 J 福建林业科技 2008 35 2 30 33 19 张三元 缺苞箭竹在高海拔地区生长状况的初步观察 J 甘肃 林业科技 1995 1 39 40 20 綦山丁 张喜 张佐玉 金佛山方竹出笋规律的初步研究 J 贵 州林业科技 1997 25 3 18 24 21 周世强 冷箭竹更新幼龄芽种群的数量统计 J 四川林业科技 2000 21 2 24 27 22 郑蓉 陈开益 郭志坚 等 不同海拔毛竹林生长与均匀度整齐度 的研究 J 江西农业大学学报 2001 33 2 236 239 23 郑 蓉 不同海拔毛竹竹材化学组成成分分析 J 浙江林业科技 2001 21 1 17 20 24 汪佑宏 田根林 刘杏娥 等 不同海拔高度对毛竹主要物理力学 性质的影响 J 安徽农业大学学报 2007 34 2 222 225 25 国家林业局 中华人民共和国林业行业标准 森林土壤分析方 法 LY T1210 1275 1999 S 北京 中国标准出版社 2000 26 王燕 王兵 赵广东 等 江西大岗山 3种林型土壤水分物理性质 研究 J 水土保持学报 2008 22 1 151 153 173 27 何腾兵 刘丛强 王中良 贵州乌江流域喀斯特生态系统土壤物理 性质研究 J 水土保持学报 2006 20 5 43 47 28 聂明华 武夷山不同垂直地带土壤理化性质和土壤类型 J 安 徽农学通报 2008 14 9 64 65 责任编辑 周贤军 赣系油茶无性系芽苗砧嫁接育苗经济效益分析 幸伟年 龚春 雷小林 周文才 刘胜 敖婉初 江西省林业科学院 南昌 330032 摘 要 为给油茶育苗经营者提供科学合理的投资依据 调查分析了江西省林科院宜春育苗基地 25个高产无性 系芽苗砧嫁接育苗的保存率 出圃率以及单位育苗的投入与产出 分析表明 赣无系列油茶优良无性系芽苗砧嫁接 育苗 投入产出比较高 经济效益显著 关键词 赣无系列 芽苗砧嫁接育苗 育苗成本 经济效益 Economic Benefit of Raising Grafting Plants of Camellia oleifera Clones by the M ethod Grafted on Ger m inated SeedsMXINGW e inian GONG Chun LEI X iao lin ZHOU W en ca i LIU Sheng AO W an cu Abstract In order to provide the scientific invest ment bases for raising grafting plan tthe survival rate and the percentage of seedling selling aswellas the cos t effective of grafting plant from 25 Ganwu series Camellia oleifera clones by the nurse seed grafting were investigated inY ichun Seedling Base in Jiangx i The results showed that the cos t effective and the econo m ic benefit were the higher for the seedling raising ofGanwu series inCamellia oleifera clones by th