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赣西北石灰岩地区淡竹生长环境研究



全 文 :赣西北石灰岩地区淡竹生长环境研究*
黎祖尧1 杨光耀1 杜天真1 程丹阳2 方 力2
(1 江西农业大学林学院 , 南昌 330045;2 瑞昌市林业局 ,江西瑞昌 332200)
摘要 通过 80 块标准地资料 , 对赣西北石灰岩地区淡竹生长的立地环境作了比较全面的研究。
研究指出:淡竹是一个适应性较强的竹种 , 赣西北石灰岩地区淡竹的生长环境较差且变化复杂;立
地因子对淡竹生长的综合影响非常显著;在众多的立地因子中 , 坡位 、坡形 、土层厚度 、土壤通气状
况 、土壤中水解 N 和全 P含量对淡竹生长的影响比较显著。
关键词 环境;淡竹;石灰岩
分类号 S795.703
石灰岩发育的土壤 pH值偏高 ,Ca ,Mg 元素含量丰富[ 1] ,许多树种生长不良或不能生长 ,
赣西北石灰岩山地更是由于土层浅薄 、岩石裸露 、立地条件差且变化剧烈而造成荒山多 ,水土
流失严重 。但该地区石灰岩山地上连片分布的淡竹(Phy llostachys glauca McCl)生长良好 ,经
济效益和生态效益都非常明显 。本文旨在通过研究该地区淡竹的生长环境 ,为合理经营和进
一步发展淡竹林 ,合理利用和开发石灰岩土壤提供科学依据 。
1 资料来源和分析方法
1.1 标准地设置
本研究在赣西北瑞昌市(北纬 29°23′~ 29°51′,东经 115°6′~ 115°44′)5 600 hm2 淡竹林中
设置 80块标准地 ,标准地设置在林相较整齐 、生长较正常的淡竹纯林或以淡竹为主的竹木混
交林中 ,立竹度 7 995 株/hm2 以上 ,标准地面积 100 m2以上。
1.2 标准地调查
首先调查标准地的地形因子 ,即海拨 、地貌 、坡向 、坡形 、坡位 、坡度和岩石裸露情况等;然
后调查林分的平均胸径 、平均高 、平均枝下高 、立竹度等 ,并伐倒标准地内最大竹和 4株平均竹
测量胸径处竹壁厚度;最后在有代表性的地方挖一土壤剖面 ,调查土层厚度 、土壤质地 、结构 、
石砾含量等 ,并采集 A 、B两层(厚土层采集 0 ~ 50 cm 范围内)混合土壤样品待分析。
1.3 土壤分析方法[ 2]
pH值:比色法;全 N:开氏法;水解 N:碱解扩散法
收稿日期 1998-03-06
*国家自然科学基金资助项目(39260060)
第 20卷第 2期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vol.20 ,No.2
1998年 6月 Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis June ,1998
  全 P:碱液———钼锑抗比色法;有效 P:0.5 mol / L NaHCO3 浸提 ———钼锑抗比色法
全 K:NaOH 熔融 ———火焰光度法;速效 K:1 mol /L NH4OAc浸提 ———火焰光度法
交换性盐基总量:1 mol /L NH4OAc交换 ———中和滴定法;CaCO3:中和滴定法
交换性Ca 、Mg:1 mol / L NH4OAc交换———EDTA络合滴定法
水溶性Ca 、Mg:EDTA 络合滴定法;水溶性盐基总量电导率:电导法;比重:比重瓶法
2 结果及分析
2.1 淡竹分布区的地形条件
从调查中发现 ,赣西北石灰岩地区淡竹林分布地段的地形条件变化非常大 ,见表 1 。
表 1 赣西北石灰岩地区淡竹林分布地形条件表
因  子 淡 竹 分 布 范 围
大 地 形 中山 、低山 、丘陵 、平地 、河滩及湖区均有分布 , 以低山和丘陵地区分布多 , 中山地区主要分布在山坡的中 、下部 ,低山和丘陵地区则在不同坡位 、坡向和坡形地段均有分布
海  拨 最高分布达海拨 900 m , 最低至湖边 、河滩 , 以海拨 300~ 700 m 之间淡竹分布多
坡  度 从平地到坡地 、从缓坡到陡坡均有分布
岩石裸露 因为淡竹是一个单轴散生型耐瘠薄竹种 , 部分地方岩石裸露达 70%以上 , 淡竹仍能顽强地生长 , 并通过竹鞭穿透岩石缝隙而扩大分布范围
淡竹分布于赣西北石灰岩地区的多种地形条件下 ,但不同地形条件下淡竹林的林分状况
差异较大。地形因子对淡竹生长的影响比较显著 ,其中以坡位和坡形的影响最显著 ,坡向次
之 ,坡度和岩石裸露程度的影响较小[ 3] 。不同山坡上淡竹林分状况如表 2。
表 2 不同山坡上淡竹林分生长状况表 cm
因 子
等 级
坡 形 坡  位 坡  向
凸坡 直线坡 凹坡 上坡 中坡 下坡 阳坡 半阳坡 半阴坡 阴坡
平均胸径 1.434 1.829 1.864 1.314 1.861 2.040 1.757 1.768 1.720 1.363
平均高 3 663 4 350 4 829 3 281 4 585 4 804 4 407 4 328 4 380 3 525
2.2 淡竹分布区的土壤条件
土壤是树木生长的场地和“厨房” ,土层厚度 、土壤结构及肥力状况等对竹类植物生长的影
响都非常明显[ 1 , 4] 。
2.2.1 土壤物理性质 土壤物理性质主要是指土层厚度 、土壤质地 、结构 、石砾含量及通气状
况等 ,赣西北石灰岩地区淡竹分布地段的土壤物理性状如表 3 。
尽管淡竹鞭根系统分布较浅 ,绝大部分都分布在 50 cm 以内的土层中 ,当土层厚度达
50 cm以上时 ,对淡竹生长的影响不大 ,但石灰岩土壤一般较浅薄 ,据我们调查 ,淡竹分布区大
部分地段土层不足 50 cm ,阻碍了淡竹鞭根系统的生长 ,成为了淡竹生长的一个限制因子 ,所
以 ,土层厚度对淡竹生长的影响很大。石砾含量 、土壤比重变化幅度较大 ,但未成为淡竹生长
·233·第 2 期 黎祖尧等:赣西北石灰岩地区淡竹生长环境研究
的限制因子 ,对淡竹生长的影响不大[ 3 ,4] 。
表 3 赣西北石灰岩地区淡竹林下土壤物理性状表
因 子
单 位
土层厚度
/cm 土壤质地
石砾含量
/ %
容重
/ g·cm-3
比重
/ g·cm-3
总孔隙度
/ %
毛管孔
隙度/ %
非毛管孔
隙度/ %
分布
范围
最高 >80 轻壤 <5 1.40 2.47 67.17 29.42 4.83
最低 15 轻粘 >30 0.70 1.59 37.50 46.80 33.57
主要分布 30 ~ 60 中 、重壤 10~ 20 1.0 ~ 1.20 2.0~ 2.3 45~ 55 30 ~ 40 10 ~ 20
土壤通气状况是土壤的结构 、质地及紧实度情况的综合反映 ,并间接地反映了土壤的比重
和容重 ,直接影响土壤的保水 、保肥和供水 、供肥能力 、土壤微生物的活动及淡竹的根系代谢活
动等 ,所以 ,土壤孔隙度对淡竹生长的影响较大。通过对 3个孔隙因子与淡竹平均胸径和平均
高分别进行线性回归 、一元幂曲线回归和多项式回归分析[ 5] ,土壤孔隙度与淡竹的胸径和高
度呈二次曲线(抛物线)关系。在 3个孔隙因子中非毛管孔隙度对淡竹生长的影响最大 ,与平
均胸径和平均高的相关系数分别为 0.782 9和 0.681 9 ,相关性均达到极显著水平 ,当非毛管
孔隙度在 15%~ 20%时 ,淡竹生长最好;总孔隙度与平均胸径和平均高的相关系数为 0.529 2
和 0.591 9 ,相关性也达极显著水平 ,当土壤总孔隙度在 55%~ 57%时 ,淡竹生长最好;而毛管
孔隙度对淡竹生长的影响较小 ,相关系数为 0.291 0和 0.473 5 ,与淡竹高度的相关性较明显 ,
而与胸径的相关性不明显 。
2.2.2 土壤肥力状况 石灰岩地区淡竹林下土壤肥力条件综合评判较高 ,与花岗岩 、砂岩和
页岩发育的土壤比较 ,全 N 、速效 N 、有效 P 、交换性和水溶性盐基含量较多 ,尤其是 N 含量和
盐基总量明显高于其它母岩发育的土壤[ 1] ,土壤中主要肥力元素含量如表 4。
表 4 赣西北石灰岩地区淡竹林下土壤肥力状况表
因 子
单 位
全 N
/ %
水解 N
/ mg·L-1
全 P
/ %
有效 P
/ mg·L-1
全 K
/ %
速效 K
/ mg·L-1
100g土
交换性盐基总量
/ me
水溶性盐基电导率
EC25 / ms·cm-1
分布
范围
最高 0.529 551 0.083 27.35 2.99 316 29.64 0.138
最低 0.072 85 0.015 1.82 0.78 52 3.66 0.041
平均值 0.221 215.9 0.041 5.444 1.81 121.0 17.10 0.079
土壤肥力状况对淡竹的综合影响比较大 ,在 N ,P ,K 三大必须元素中 , K 的含量和盐基总
量比较丰富 ,基本上能满足淡竹生长需要 ,对淡竹生长的影响较小;P 、N 含量比较缺少 ,特别
是全 P 和水解 N ,许多样地都成了影响淡竹生长的限制因子 ,所以 ,土壤中全 P 和水解 N 的含
量对淡竹生长的影响非常显著[ 3] 。
2.2.3 土壤特殊性状 石灰岩发育土壤的特殊性状主要表现在 pH 值偏高 、Ca 、Mg 丰富 ,如
表 5。与其它母岩发育的土壤相比较 ,表 5中各项因子除水溶性 Mg 含量差异不明显外 ,其它
因子均显著偏高[ 1] 。
·234·  江 西 农 业 大 学 学 报 第 20 卷
由于土壤 pH 值偏高 ,Ca、Mg 元素丰富 ,特别是存在大量的 Ca 离子 ,使得许多树种(如马
尾松 、杉木等)生长不良或不能生存 。淡竹是一种耐 Ca 、Mg 植物 ,故土壤特殊性状总的来说对
淡竹的影响不显著 ,但随着土壤中各种 Ca离子和水溶性 Mg 含量的增加 ,淡竹生长略有下
降[ 1] 。
表 5 赣西北石灰岩地区淡竹林下土壤 Ca 、Mg含量表
因 子
单 位 pH 值
100g土交换性 Ca
/ me
100g 土交换性 Mg
/ me
水溶性 Ca
/mg·L-1
水溶性 Mg
/mg·L-1
CaCO 3
/ %
分布
范围
最高 8.4 27.88 3.51 75.6 15.2 2.10
最低 6.9 2.69 0.79 10.1 2.5 0.50
平均值 7.42 14.99 1.69 40.71 8.8 1.29
2.3 立地因子对淡竹的综合影响
以标准地的坡位 、坡形 、坡向 、坡度 、岩石裸露比例 、土层厚度 、石砾含量 、土壤紧实度 、土壤
吸湿水含量 、比重 、土壤全 N 、全 P 、全 K 、水解 N 、有效 P 、速效 K 含量 、pH 值 、交换性盐基含
量 、水溶性盐基含量 、CaCO3含量 、交换性Ca 、Mg 和水溶性Ca 、Mg 含量等 24个立地因子为自
变量 ,分别以淡竹林分平均胸径 、高度 、枝下高和竹壁厚度为因变量 ,运用数量化模型[ 5]求算
出 24个立地因子与淡竹林分平均胸径 、高度 、枝下高和竹壁厚度 4 个生长因子的复相关系数
分别为 0.924 0 ,0.921 0 ,0.835 4和 0.881 8 ,经检验 ,相关性均达极显著水平。说明石灰岩
地区环境因子对淡竹生长的影响非常明显。
3 小  结
(1)淡竹能在赣西北石灰岩地区不同的地形条件下生长 ,但不同地形条件下淡竹林分的胸
径 、高度及竹壁厚度差异较大 ,地形条件对淡竹生长的影响非常显著 ,在众多地形因子中 ,坡位
和坡形的影响最为明显。
(2)赣西北石灰岩地区淡竹林下土壤土层厚度一般在60 cm 以下 ,是影响淡竹生长的一个
主要因子 ,土壤比较粘重 ,比重一般在 2.0 ~ 2.3 g/cm3 之间 ,土壤总孔隙度主要在 45%~
55%之间 ,非毛管孔隙度主要在 10%~ 20%之间 ,土壤孔隙状况对淡竹的影响较大 ,特别是非
毛管孔隙度和总孔隙度 ,毛管孔隙度的影响相对较小。
(3)土壤元素含量分布范围广 ,化学性质差异大 ,肥力状况较好 ,其中 N 、有效 P 和盐基含
量明显高于花岗岩 、砂岩和页岩发育的土壤;土壤肥力状况对淡竹的影响明显 ,其中以水解 N
和全 P 含量的影响较大;pH 值偏高 、Ca、Mg元素丰富是赣西北石灰岩地区淡竹林下土壤的特
殊性状 ,因为淡竹是一种耐 Ca植物 ,故石灰岩土壤特殊性状对淡竹的影响不明显 。
(4)地形条件 、土壤物理性状 、肥力状况和石灰岩土壤的特殊性质等立地环境对淡竹生长
的综合影响非常大 ,与淡竹胸径 、高度 、枝下高度和竹壁厚度 4个林分因子的复相关系数分别
达到 0.924 0 , 0.921 0 ,0.835 4和 0.881 8 ,经检验 ,相关性均达极显著水平。
·235·第 2 期 黎祖尧等:赣西北石灰岩地区淡竹生长环境研究
参 考 文 献
1 黎祖尧 , 杨光耀 ,杜天真 , 等.石灰岩土壤特点及对淡竹的影响.竹子研究汇刊 , 1997(2):49~ 52
2 中国土壤学会农业化学专业委员会.土壤农业化学常规分析方法.北京:科学出版社 , 1983
3 杜天真 , 黎祖尧 ,杨光耀 , 等.石灰岩地区淡竹立地条件研究.江西农业大学学报 , 1994 , 16(1):82 ~ 87
4 黎祖尧 , 杨光耀 ,杜天真 , 等.石灰岩土壤肥力因子与淡竹生长关系研究.江西农业大学学报 , 1994 , 16(4):
371~ 375
5 陈华毫 , 丁思统 ,蔡贤如 , 等.林业应用数理统计.大连:大连海运学院出版社 , 1988
Studies on the Growth Environment of Phyllostachys
glauca McCl.in Limestone Area
of the Northwest Jiangxi
Li Zuyao1 Yang Guangyao1 Du Tianzhen1
Chen Danyang
2 Fang Li2
(1 College of Fo restry , JAU , Nanchang 330045;2 Forest ry Bureau of Ruichang City ,
Ruichang 332200)
Abstract The g row th environment of Ph .glauca McCl.in limestone area of the no rthw est
Jiangxi w as studied.The follow ing conclusions w ere obtained:(1)Ph.glauca McCl.can g row in
the baddish environment.(2)It is very obvious that Ph.glauca McCl.was influenced by the
actors of site (particulariy position and form of hillside;soil thickness;soil po rosity;effect ive
nit rogen and to tal phosphorus).
Key words environment;Ph .glauca McCl.;limestone
·236·  江 西 农 业 大 学 学 报 第 20 卷