全 文 ：第 16 卷第 4 期
1 9 9 4年 1 2 月
江 西 农 业 大 学 学 报
A e t a A g r i e u l t u r a e U n 一v e r s i t a t i s J i a n g x ie n s is
V o l
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1 6 , N o
.
4
D e e
. ,
1 9 9 4
石灰岩土壤肥力因子与淡竹生长关系研究 `
黎祖尧` 杨光耀 `
(1 江西农业大学 ,南昌
杜天真` 程丹阳 2
3 3 0 0 4 5 ; 2 瑞昌市林业局 ,瑞昌
万
3 3 2 2 0 0 )
力
摘 要
研究了石 灰岩土壤肥力因子与淡竹生长因子之间的相关性 。 研究指出 :石灰岩土壤肥力因子
对淡竹生长 的影响显著 , 它们之间的回归关系和复相关系数均达极显著水平 。 土壤肥力因子对淡
竹不同生长因子的影响程度不同 ,不同肥力因子对淡竹生长的作用大小也不相同 。 每个淡竹生长
因子都有影响其生长的主要肥力因子 。
关键词 :石灰岩土壤 ;肥力因子 ;淡竹
中图分类号 : 5 7 2 6 . 5 2 ; 5 2 5 5 . 3
石灰岩发育的土壤上有许多树种不适宜生长 , 但在北纬 2 9 ’ 23 ’ ~ 2 9 ’ 5 1 ’ ,东经 1 1 50 6 ’ ~
1 1 5
’
4 4 ’ 的江西省瑞昌市 , 7 0 3 5 hm Z淡竹 (尸人y u os t ac 人y : g la 二 a M e C I . )林中 ,约 8 0 %生长在
石灰岩发育的土壤上 ,其中部分还分布在土层浅薄 、 岩石裸露比例大的石灰岩山地上 。 淡竹
林的经营利用 ,不仅增加了当地群众的经济收入 ,还有效地保持了水土 ,改善了生态环境 ,其
效益远远高于相同立地条件下的其他树种 。 本文 旨在探索石灰岩土壤肥力因子与淡竹生长
的关系 ,从而为采用有效的土壤管理措施 ,科学经营淡竹林 ,提高淡竹林的产量 、 质量和效益
提供依据 。
1 研究方法
1
.
1 材料来源
本研究共设置了 80 块标准地 。 标准地设在石灰岩地区林相比较整齐 、 生长正常的林分
中 ,所设标准地立竹度均在 7 9 95 株 / h m “ 以上 。 首先用罗盘仪测量标准地面积 ( 10 0 m Z 以
上 ) ,求算立竹度 ; 之后用游标卡尺测量标准地 内 20 株平均竹的胸径 , 用竹秆加皮尺测量它
们的高度和枝下高 ,伐倒标准地内最大竹和 4株平均竹 , 用游标卡尺测量胸径处竹壁厚度 ;
最后在标准地 内有代表性的地方挖土壤剖面 ,调查土壤剖面并采集 50 块标准地 A 、 B 两层
(深厚土层采集 。~ 50 。m 范围内 ) 的混合土壤样品待分析 。
L Z 土壤分析方法川
土壤吸湿水 : 烘干法
全 P :碱液一钥锑抗 比色法 ;有效 P : 0 . 5 m ol / L N a H C 0 3 浸提一铝锑抗 比色法
1 9 9 4
一
0 9
一
1 1 收稿
* 国家自然科学基金资助项 目
DOI : 10. 13836 /j . j jau. 1994069
·
3 72
· 江 西 农 业 大 学 学 报 1 6卷
全 N : 开 氏法 ; 水解 N : 碱解扩散法
全 K : N a 0 H 熔融一火焰光度法 ;速效 K : 1
比重 : 比重瓶法
交换性盐基总量 : 1 m ol / L N H 4 0 A C交换 -
m ol / L N H
;
OA C浸提一火焰光度法
中和滴定法
2 结果及分析
2. 1 土壤肥力因子与淡竹生长 因子的回归关系
以土壤肥 力因子为 自变量 ,淡 竹林分生长 因子 为因变量 , 运 用多元 线性 回归分析 方
法匡 ,求 出淡竹生长因子与土壤肥 力因子 间的回归方程 :
夕 1 = 0 . 5 2 3 4 + 0 . 0 0 3 0二 l 一 0 . 0 1 3 0了 : + 1 1 . 9 9 5 2 j 3一 0 . 0 1 3 s x ; + 0 . 0 8 2 l x 5+ 0 . 0 0 2 8 x 6
+ 0
.
0 4 1 2了 7十 0 . 0 0 1 4汉一 : + 0 . 0 1 9 1丈一 。 一 0 . 0 0 3 1了 。
夕: 一 2 . 7 4 1 8 + 0 . 0 0 8 5二 , 一 0 . 0 0 7 6二 : 十 2 1 . 4 7 9 5二 3+ 0 . 0 2 7 7工 4一 2 . 6 7 0 2了 5十 0 . 0 0 4 g x 。
一 0 . 0 2 7 4工 7+ 0 . 0 1 6 ) , 一 0 . 2 6 4 3了。 + 0 . 0 1 8 Ox l 。
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+ 0
.
1 5 1 3了 7 + 0 . 0 0 0 8认 、一 0 . 0 0 3 7了。 + 0 . 0 0 3 2 J I 。
夕、 = O · 1 1 9 6 + O · 0 0 0 6 二 , + 0
·
0 0 0 6了 : + O· 4 3 0 9了 3 + O · 0 0 5 s x ; 十 O· 0 9 9 3了 5+ O· 0 0 0 3工 6
十 0 . 0 7 3 9了 : 一 0 . 0 0 0 1 、 2 , 8 一 0 . 0 4 1 7了 。十 0 . 0 0 0 注x , 。
以上各式中 : 二 、 -一一土层厚 度 ( c n l ) ; 二 : — 土壤吸湿水含量 ( % ) ; x 3— 土壤全 P 含量(% ) ; x ;一一上壤有效 P 含量 ( m g / k g ) ; 二 5— 全 N (% ) ; x 。— 水解 N ( m g / k g ) ; x z— 全K ( % ) ; x s— 速效 K ( m ;g/ k g ) : 二, 。 -一 土壤 比重 ( g / m 3 ) ; 几 。一一 土壤交换盐基总 量 ( m e/10 0 9 土 ) ; y ,一一林分平均胸径 ( c m ) ; y :— 林分平均高 ( m ) ; y 3 -一林分平均枝下高 ( m ) ;y ; -一林分平均胸径处竹壁厚度 ( m m ) 。 (以下各表中相同 ) 。
根据 F - U / P
Q / ( n 一 P一 1) 一 F ( P
, n 一 P一 1) 分布仁式 中 : U 为回归平方和 , Q 为剩余平方和 ,
p 为 自变量 (土壤肥力 因子 ) 数 ; n 为样本 (标准地 )数 ] , 对 4 个 回归方程进行回归显著性检
验 ,结果如表 1 。
项 目 回归平方和 ( u )
表 1 厄 归方程显著性检验结果表
剩余平方 和 ( Q ) F 值 F 。 值
5
.
7 5 2 3
17
尸小V ,
y 3
3 1 1 5
8 9 9 8
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3
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3 9 )
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0 9 4 7
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6 9 5 3
1 8
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1 1 9 3
7
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4 0 1 3
0
.
1 1 4 6
一 2 . 8 2
“ * * ” 表示回归关系极显著 (a 一 .0 0 1 )
从表 1 看出 : 4 个回归方程的回归关系均极显著 , 说明石灰岩土壤肥力状况与淡竹生长
的相关性非常明显 , 可以根据土壤的肥 力状况来预测淡竹林分的生长状况 。 在 4 个林分因子
中 ,预测林分平均胸径最精确 。
.2 2 土壤肥力与林分生长因子 相关性分析
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b
, 为 x 、 因子的回归系数 , : , 为正规方程的系数矩阵之逆矩阵中的元素 ,求出土壤肥力因子与
4 期 黎祖尧等 : 石灰岩土壤 肥力 因子与淡竹生长关系研 究 · 3 7 3 ·
各林分生长因子间的复 、 偏相关系数 ,并根据 F - R丫P
_ 。 , 、 、 , 、 。 *
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“ `一瘫流京万一“ ’ ! 一 , 一 ` ’ 分 “ , 检“ 各复 · “ “ 关系 ” 的显著性 , 结果 ’ 口表
表 2 土壤肥力因子与淡竹生长因子间偏 、 复相关系数表
因子 x l x : x 3 x ; x s x 。 J , 一 二 。 二 ; x1 。 尺
y l o
·
1 5 7 一 0 · 0 5 1 0 . 3 4 5 ’ 怪 0 . 0 7 3 0 . 1 3 1 0 . 3 64 ” 0 . 0 1 2 0 . 1 6 1 0 . 0 08 一 n . 0 5 7 0 7 8 0 3 蚤 ` ’
y Z 0
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2 0 6 一 0 · 0 14 0 . 2 9 2 ` 0 . 0 6 8 0 . 1 94 0 . 3 0 4 “ 一 0 . 0 1 3 0 . 0 86 一 0 . 05 0 0 · 15 4 0 . 6 9 9 0 ` “ 性
y 3 0
.
2 3 1 一 0 . 1 15 0 . 15 8 0 . 0 4 7 0 . 0 1 6 0 . 2 1 5 0 . 1 1 2 0 . 0 7 1 一 0 . 00 1 0 . 0 4 4 0 . 6 6 6 3 “ ’
y ; 0
.
1 8 4 0
.
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.
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“ , , , ”表示相关极显著 ( a = 0 . 0 1 ) , “ , , ”表示相关显著 ( a ~ 0 . 0 5 ) , “ * ”表示相关明显 ( a = 0 . 1 )
从表 2 看出 : 淡竹生长因子与土壤肥力因子间的复相关性均达极显著水平 ,说明土壤肥
力因子对淡竹生长的综合影响非常大 ,其 中对平均胸径的影响最大 。
2
.
3 不同肥力因子对淡竹生长的影响
2
.
3
.
1 土壤物理性状对淡竹生长的影响
土壤物理性状主要是指土层厚度 、土壤质地和结构情况等 。 从表 2看 出 : 土壤吸湿水含
量和比重与淡竹生长因子间的偏相关系数均很小 , 说明这两个因子对淡竹的影响均较小 。但
土层厚度与各生长因子间的偏相关系数均较大 , 且均大于 。 ,说 叩土层愈厚 ,淡竹生长愈好 。
原因是土层愈厚 , 土壤中水分和养分的总量愈多 , 淡竹地下系统的生长空间也愈大 , 有利于
淡竹生长 。 淡竹是浅根性树种 ,据我们调查 ,地下系统主要分布在土层 5 0 Cm 以内 , 当土层深
于 50 c m 时 ,土层厚度对淡竹生长的促进作用 已不 明显 ,见表 3 。 但是 , 石灰岩 山地土层浅
薄 , 在调查的 80 块标准地中 ,有 54 块土层厚度不足 50 c m ,其中有 30 块还在 30 。 m 以内 ,严
重影响了淡竹地下后: 之充的分布和生长 。 所以 ,在石灰岩山地 ,土层厚度是影响淡竹生长的重
要因子 ,是衡量立地质量的主要因子之一 [ ’ 〕。
表 3 土层厚度与淡竹林分平均胸径关系表 单位 : 。 m
土层厚度 < 3、一 3 0 ~ 4 0 4 0 ~ 5 0 5 0 ~ 6 0 ) 6 0
平均胸径 1 . 4艺3 5 1 . 7 6 5 0 , 1 . 9 2 7 5 2 . 0 0 3 4 2 . 0 8 2 3
2
.
3
.
2 土壤养分对淡竹生长的影响
从表 2 看出 :土壤中 P , N 含量愈多 ,特别是全 P 和水解 N 含量丰富时 ,淡竹生长很好 。
因为 P 和 N 都是林木生长所必需的大量元素 ,且土壤中相对 比较缺乏 。 K 对淡竹的高生长
和枝下高影响较小 , 但全 K 含量手富能明显增加竹壁厚度 ,速效 K 含量较多时 ,对胸径生长
有一定的促进作用 。
石灰岩土壤中交换性数墓 含量多 , 其中 C a 所占 比例很高 ,而土壤中 C a 过多对淡竹生
长不利 ,从而大大削弱 了土壤中其它盐基对淡竹生长的促进作用 。 本研究中表明 : 石灰岩土
壤的交换性盐基总量达 17 . 09 9 6 m e/ 1 0 g 土 ,其中交换性 C a 占 87 . 68 % , 而土壤中交换性
C a
,
C a C O
。 和水溶性 C a 与淡竹胸径 、 高和竹壁厚度间的偏相关系数均为负值 ,复相关系数
分别为 0 . 62 , 0 . 56 和 0 . 52 7 ,均达极显著水平 。 所 以 ,石灰岩土壤中交换性盐基总量对淡竹
生长的影响相对较小 。
综合分析表 2 可知 : 在众多的土壤肥力因子 中 , 土壤全 P 和水解 N 含量及土层厚度对
·
7 3 4
· 江 西 农 业 大 学 学 报 16 卷
淡竹生长的影响很大 ,土壤全 K 含量对竹壁厚度 的作用很大 , 其余因子对淡竹生长的影响
相对较小 。 所以 ,在今后石灰岩地区淡竹林的土壤管理中 ,主要应通过增施 P , N 肥来促进淡
竹生长 , 同时应注意选择土层较厚的地方发展 。
2
.
4 影响淡竹生长的主要肥力因子
以土壤肥力因子为 自变量 ,分别以 4 个淡竹生长因子为因变量 , 进行逐步 回归分析川 ,
寻求影响淡竹生长的主导因子 ,并对复 、偏相关系数进行显著性检验 , 结果如表 4 。
表 4 逐步回归分析结果表
项 目 主导因子 回归系数 回归常数 回归显著性 偏相关系数 复相关系数
x x o
,
0 0 4 4 0
.
2 6 5
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y 一 x 3 1 1
.
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.
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.
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.
0 0 1 9 4 0
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0
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注 : “ , ! , ”表示极显著 ( a = 0 . 0一) , “ * , ”表示显著 ( a = 0 . 0 5 ) , “ , ,表示明显 ( a 一 0 . 2 0 )
从表 3 看出 : 影响淡竹胸径 、 高和枝下高的主导因子均是土层厚度 、 全 P 含量和水解 N
含量 ,影响竹壁厚度的主导因子是有效 P 、 水解 N 和全 K 。 4个回归方程的回归显著性和复
相关显著性均达显著水平或极显著水平 ,说明可以根据这些主导因子来预测林分生长情况 。
在 4 个回归方程中 , 前 3 个回归方程的主导因子和淡竹生长因子间的复相关系数与 10 个肥
力因子的复相关系数相差很小 ,说明影响淡竹胸径 、 高度和枝下高生长的主要是全 P 、 水解
N 和土层厚度 , 其它因子的作用相对较小 。 有效 P 、 水解 N 和全 K 与竹壁厚度间的复相关系
数和 10 个肥力因子的复相关系数相 比 ,差值较大 , 说明影响竹壁厚度的除了 3 个主导因子
外 ,其它因子 (如土层厚度 ) 的影响也比较大川 。
3 结 论
( l) 石灰岩土壤肥力因子与淡竹胸径 、林分高度 、 枝下高和竹壁厚度的回归关系均极显
著 , 可以根据土壤的肥力状况来预测淡竹的生长情况 。
( 2) 土壤肥力因子与淡竹生长因子 间的相关性极显著 ,说明土壤肥力对淡竹的影响非
常大 ,但不同的肥力因子对淡竹生长的影响程度不同 ,不同淡竹生长因子与土壤肥力的相关
程度也不相同 。 在众多的土壤肥力因子中 , P , N 含量和土层厚度对淡竹生长的影响最大 ,其
次是 K 的含量和存在的状态 。 在 4 个淡竹生长因子中 ,胸径与土壤肥力间的相关性最大 。
4 期 黎祖尧等 :石灰岩土壤肥力因子与淡竹生长关系研究 . 37 5 .
( ) 3 土壤肥力因子很多 ,对淡竹生长的影响是综合的 , 且土壤肥力因子间还有相互作
用 ,没有一个因子单独对淡竹产生作用 。 但是 ,每一个生长因子都有 3 个对其产生显著作用
的主导因子 。 土壤全 P 含量是淡竹胸径 、 高和枝下高的主要影响因子 , 土壤水解 N 含量是淡
竹 4 个生长因子的主导因子 ,土层厚度是胸径 、 高和枝下高的主导因子 ,对竹壁厚度的作用
也 比较大 ,所以 ,今后在石灰岩地区经营和发展淡竹林 ,应该重点考虑 。
参 考 文 献
1 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 , 1 9 8 3
陈华豪 , 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 , 1 9 88
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 , 1” 4 ( 1 ) : 82 ~ 87
A S T U D Y O N T H E R E L A T I O N S H IP B E T W E E N T H E
F E R T I L I T Y F A C T O R S O F L IM E S T O N E S O I L A N D
T H E G R O W T H O F P月T L众万T A C HY S G L A U C A M c C L
L i Zur a o
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