全 文 ：　2002年第 1期
辽 宁 林 业 科 技
Journal of Liaoning Forestry Science &Technology 2002№1
土壤物理性状对刚松生长的影响初探
①
沈夫钧1 ,战士凯2 ,尹迎礼3
(1.丹东市林业种苗站 ,辽宁 丹东　118000;2.东港市林业技术推广中心 ,辽宁东港 118300;3.沈阳市林
业种苗站 ,辽宁 沈阳　110034)
摘　要:通过对刚松栽植林地土壤物理性状的测试分析 ,认为刚松造林地在 30cm 以内土层土壤容
重小于 1.38g/cm3 为最好 ,当容重超过 1.55g/cm3 时 ,生长量则较小。土壤非毛管孔隙度大于
20%,土壤有效土层应大于 30cm ,刚松则生长正常。营造刚松林 ,应综合考虑土壤各主要物理性
状 ,才能真正做到适地适树。
关键词:刚松;土壤;物理性状;生长影响
中图分类号:S714.2;S791.258　　文献标识码:A　　文章编号:1001-1714(2002)01-0021-03
　　刚松(萌芽松)(Pinus rigida)原产美国 。我国的
辽宁 、江苏 、山东等省均有引种栽培 ,其中东港市已
有近 60a的栽培历史 ,总面积达 66.7hm2 。该树种具
有较强的抗松干蚧 、松毛虫等的能力和耐瘠薄的优
良特性 ,但始终没有得到有效地推广。为了能充分
利用刚松的这种特性 ,大面积营造刚松用材林 ,本试
验从土壤物理性状对刚松的影响入手 ,找出适宜刚
松生长的土壤条件 ,为科学地制定造林规划提供必
要的依据 。
1　试验地概况和试验方法
试验地位于东港市西部沿海的国有东港市林场
大孤山工区 ,属沿海低山岗地 ,地势较为平坦 ,石质
沙壤土类 ,pH值 6.5 ～ 7.0 ,有机质含量差别不大 ,为
5.9 ～ 7.4g/kg 。样地选设在该林场1971年栽植的刚
松纯林内 ,共 9块半径 6m 的圆形样地 。
2000年 9月和 2001年 9月测量样地内每株树
高;调查每样地内根系比较集中的10 ～ 30cm 层土壤
容重;在各样地内各选 1株具有代表性的样木 ,在距
样木基部 100cm处对称各挖一个长 30cm 、宽 30cm、
深 60cm的方形土壤坑 ,从土壤剖面上每 10cm 取 1
份土样 ,分别测定土壤容重 、土壤孔隙度 、含石量和
2 000cm3 内毛细根的重量 。
2　结果与分析
2.1　土壤容重与生长的关系
调查结果表明 ,土壤容重与刚松根系的关系非
常密切(见表 1)。
表 1　土壤容重对刚松毛细根量的影响
样　地 上　腹 中　腹 下　腹
土层(cm) 0～ 10 11～ 20 21～ 30 31～ 40 >40 0～ 10 11～ 20 21～ 30 31～ 40 >40 0～ 10 11～ 20 21～ 30 31～ 40 >40
容重(g/ cm3) 1.36 1.46 1.55 1.48 1.49 1.37 1.42 1.47 1.50 1.46 1.37 1.38 1.41 1.45 1.51
平均毛
细根量
(g/2000cm3)
<2mm 23.65 14.01 6.12 0.89 0.15 25.01 7.62 1.66 0.28 0.18 24.90 23.11 11.20 6.75 3.01
2～ 5mm 9.81 4.71 3.01 0.74 0 4.10 0.61 0.10 0.09 0.05 7.96 6.52 4.01 3.90 1.78
>5mm 1.40 1.59 2.82 0.18 0 5.98 0.15 0 0 0 3.68 3.50 2.96 1.21 0.36
　　注:每个样地均为 3 个点的平均数 ,表 3 同。
　　虽然刚松根系的穿透力较强(在土壤容重达 1.55g/cm3 时 ,仍有少数根系穿过),但在 0 ～ 30cm土
—21—
① 收稿日期:2001-09-16;修回日期:2001-10-30
层内土壤容重的大小极大地影响到根量的多少 ,同
时也影响到细根的分布范围。当容重为 1.50g/cm3
时 ,细根较少且主要分布在 0 ～ 10cm的土层内;容重
为1.47g/cm3 时 ,细根略多一些 ,大部分分布在 10 ～
20cm土层内;当容重为 1.38g/cm3 时 ,细根较多 ,分
布也较均匀 ,具有较为强大的吸收根系 。
图 1　土壤容重与刚松高生长的关系
　　土壤容重不但影响地下根系生长 ,而且明显地
影响刚松的树高生长。从图 1可以看出 ,当容重在
1.40g/cm3以下时 ,刚松树高连年生长量可达 0.90m
以上;容重为 1.40 ～ 1.50g/cm3 时 ,树高连年生长量
为0.80m左右;当容重大于 1.50g/cm3 时 ,树高连年
生长量仅为 0.60m 。从图 1 还可看出 ,土壤容重与
每年的树高生长之间的相关系数有一定差别 。随着
林龄增加 ,树高生长与土壤容重的相关更加密切 ,这
可能是由于树高逐渐增高 ,根系向下生长 ,土壤容重
对根系的伸展阻碍作用越来越明显 ,因而使树高生
长和容重的相关关系变得越来越密切所致。
2.2　土壤孔隙度对生长的影响
土壤孔隙度是土壤结构优势的一个重要指标。
试验中发现刚松的生长与总孔隙度关系并不密切 ,
而与非毛管孔隙度的多少有关(见图 2)。当土壤非
毛管孔隙度大于20%时 ,单位体积土样中细根量和
刚松年平均生长量均较大 ,这说明这种土壤的透气
性 、透水性 、持水能力之间比较协调 ,是较适合刚松
生长要求的;非毛管孔隙度在 10%～ 20%时 ,生长量
就受到一定影响;当非毛管孔隙度小于 10%时 ,根量
和树高生长都比较小 ,刚松生长受到严重抑制。
图 2　非毛细管孔隙度和刚松高生长 、毛细根量的关系
表 2　土壤阻碍层与刚松根 、高生长的关系
项　目 铁锰结核层上腹 1 中腹 1 下腹 1 　
母岩层
上腹 2 中腹 2 下腹 2 　
粘泥层
上腹 3 中腹 3 下腹 3
树　高(m) 2 4 4 3 5 5 4 6 6
根系分布深度(cm) 10 15 15 15 15 20 30 30 35
2.3　阻碍层对刚松生长的影响
　　土壤厚度直接影响到根系的伸展 ,在试验地范
围内 ,阻碍根系向下伸展的阻碍层主要有质地粘重
的粘泥层 ,不透水 、不透气的铁锰结核层和分化不完
全的片麻岩母岩层 ,这 3种不同性质的阻碍层对根
系的阻碍作用各异(见表 2)。铁锰结核层由于其坚
硬如铁 ,对根系的阻碍作用明显 ,遇到铁锰结核层 ,
根系就不能再向下伸展;未彻底风化的母岩层 ,对根
系生长的阻碍作用也十分明显;粘泥层内根系相对
减少 ,但对根系的分布深度影响不大 。另外从表 2
还可看出 ,刚松的树高生长和阻碍层出现的深度有
较大关系 ,阻碍层分布越浅 ,树高生长越慢 ,而和阻
碍层的性质关系不大。
2.4　石砾含量对刚松生长的影响
各树种对石砾含量的要求和适应性能不尽一致 ,
从表 3可看出 ,石砾含量对刚松的生长影响不大 ,即
使土壤含石砾高达 50%以上也无不良影响 ,这说明刚
松能适应含石量较高的土壤条件(见表 3)。
—22—
　第 1期　　　　　　　　　　　　　　　　　　辽 宁 林 业 科 技　　　　　　　　　　　　　　　　　　2002 年　
表 3　石砾含量对刚松生长的影响
样　地 上　腹 中　腹 下　腹
含　石　量(%) 22.5 21.3 52.7 53.9 45.5 40.3 29.80 39.6 19.8
平均高生长(m) 0.51 0.41 0.59 0.72 0.62 0.67 0.71 0.65 0.72
总毛细根量(g/ 2000cm3) 81.45 51.20 105.17 9.53 76.90 98.70 208.90 70.90 169.20
3　小　结
3.1　栽植刚松时造林地土壤容重在 30cm 以内以小
于1.38g/cm3为最好 ,当容重超过 1.50g/cm3时 ,则生
长量较小 。
3.2　适合刚松生长的土壤 ,非毛管孔隙度应大于
20%,若小于 10%应设法进行土壤改良 。
3.3　土壤有效土层应大于 30cm ,如在 20cm以内出
现阻碍层 ,刚松生长会受到极大影响。
3.4　土壤含石量的多少 ,在一定范围内对刚松的生
长影响不大。
总之 ,营造刚松林时 ,应综合考虑土壤的各主要
物理性状 ,充分利用刚松的耐瘠薄特性 ,处理好树种
与土壤性状的关系 ,适地适树地发展刚松林。
参考文献:
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1981.
(上接第 6页)间存在着明显的过渡性森林群落 。
5　结　语
本文在大量野外调查和数据收集的基础上 ,首
次应用典范对应分析直观有效定量地展现了白石砬
子自然保护区主要森林植被类型和 44种主要树种
与8个环境变量间的关系 。研究表明在白石砬子 ,
海拔 、坡度这类大尺度的环境因素对森林植被分布
的影响要大于土壤因素;白石砬子地形复杂 ,森林群
落类型多样 ,各森林群落类型间的过渡性特点明显 ,
这些特点 ,在样地 —环境因子排序图上得到了充分
反映 。
典范对应分析生成的样点 —环境因子排序图和
种类 —环境因子排序图 ,能够有效直观地反映植物
群落和植物种类分布与环境因子间的关系。在将来
的工作中 ,如果同时考虑样点 —种类间的排序关系 ,
或再考虑第 1 、3 ,第 2 、3排序轴上种类 、样点和环境
因子间的关系 ,将提供更多关于植物种类 、植被分布
与环境因子关系的信息。
参 考 文 献:
[ 1] 袁永孝 , 宋朝枢.白石砬子自然保护区科学考察集[ M] .
北京:中国林业出版社 , 1998 , 1-208.
[ 2] Ter braak , CJF.Canonical correspondence analysis:a new eigen-
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生态梯度分析中的应用[ J] .生态学报 , 2000 , 20(2):199-
211.
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