全 文 ：竹林生长及竹叶养分和土壤肥力相关研究
郑郁善 洪 伟 陈礼光 邱尔发
k福建林学院 南平 vxvsstl
摘 要 本文对毛竹林产量与土壤理化性质 !胸径与土壤理化性质 !竹叶养分含量与土壤养
分含量之间的相互关系进行了全面分析研究 o分别得出 v个较为理想的回归模型 o对指导竹
林生产经营有较高的理论价值 ∀
关键词 毛竹 o 土壤肥力 o 林分生长 o 相关分析
毛竹k Πηψλλοσταχηψσ ηετεροχψχλα¦√ q πυβεσχενσl是我国南方重要的经济植物之一 o对
我国南方山区经济发展起着举足轻重的作用 ∀但我国南方各省目前的毛竹林多为粗放经
营的低产林 ∀在气候条件相似的竹林中 o土壤条件是影响毛竹生长的主要因子之一 ∀笔
者用多元回归分析方法研究竹林产量与土壤理化性质的关系 ~胸径与土壤理化性质的关
系 ~竹叶养分含量与土壤养分含量的相关模型 o试图找出可利用的结果来指导竹林经营实
践≈t ∗ w  ∀
t 研究方法
调查区成土环境及土壤状况 }调查区分布于福建省各毛竹产区 o土壤属红壤和黄红
壤 o母岩类型为花岗岩 ∀
在闽西北k建瓯 !建阳 !南平 !沙县 !三明 !龙岩 !长汀 !上杭 !泰宁 !将乐 !松溪 !武夷山 !
邵武 !光泽 !顺昌等县市l各毛竹丰产林林分中设立面积为 us° ≅ us°的标准地 uu块 ∀测
定毛竹胸径 o在标准地内选择 x株 ¶度的大年毛竹为标准竹 o在其上中部各取 t大竹枝 ox
个枝丫共采叶片 ussªo装入塑料袋带回室内测 ‘!° !Ž的含量 ∀每 t标准地沿对角线挖 v
个代表性土壤剖面 o深至母质层 o作剖面记载 o并在 s ∗ ws¦°范围内取土样进行理化分
析 ∀土壤测定方法如下 }有机质用硫酸重铬酸钾法 ~全氮用硒粉硫酸铜硫酸消化法 ~水解
氮用碱溶扩散吸收法 ~全磷用氢氧化钠碱熔 p钼锑抗比色法 ~速效钾用四苯硼钠比浊法 ~
代换性盐基用盐酸浸提法 ~水溶性酸用醋酸钠浸提 ~机械组成用比重计法 ~竹叶氮用过氧
化氢 p硫酸消化法 ~磷用钒钼黄比色法 ~钾用钾电极法≈x  ∀
各种土壤养分的变化范围为 }有机质含量 tw qx ∗ wt qzªr®ªo全氮 s qys ∗ t qzvªr®ªo
≤r‘比为 | qss ∗ t{ qys o全磷 s qtw ∗ s qvwªr®ªo水解氮 {s ∗ usx°ªr®ªo速效磷 s qxt ∗ x q
|s°ªr®ªo速效钾 z qx ∗ { qx°ªr®ªo盐基代换量 ut q{ ∗ zx qy°°²¯r®ªo水解性酸 u{ qw ∗ yt q
v°°²¯r®ªo阳离子代换量 xz qu ∗ ttt qz°°²¯r®ªo盐基饱和度 ux qt h ∗ zu qy| h o³‹ 值 w q
w ∗ x qv ∀
u 结果与分析
2 q1 竹叶养分含量与土壤养分含量的相关模型建立
第 vw卷 专刊 tt | | {年 x 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤ „∞
∂ ²¯1vw o≥³qt
¤¼ ot | | {
u qt qt 竹叶中 ‘元素与土壤养分含量的相关模型 根据要求 o选择决策变量 Ξϕ(ϕ = t ,
u , , , ,tu) 分别代表土壤各化学因子 : Ξt 为有机质( %) , Ξu 为全氮kª# ®ªptl , Ξv 为
≤r‘, Ξw为全磷kª# ®ªptl , Ξx为水解氮k°ª# ®ªptl , Ξy为速效磷k°ª# ®ªptl , Ξz为速效
钾k°ª#®ªptl , Ξ{为盐基代换量k°°²¯ #®ªptl , Ξ|为水解性酸(°°²¯ #®ªptl , Ξts为阳离
子代换量k°°²¯ #®ªptl , Ξtt为盐基饱和度( %) , Ξtu为³‹ , Ψt为竹叶氮含量( %) ∀进行
逐步回归分析 o得出回归模型 }
Ψt = v .ytzs − s .svy{ Ξt + s .sv|u Ξw − s .sst{ Ξx + s .uvzy Ξ| − s .s|yt Ξts + s .sv|u Ξtt − s .yxw| Ξtu (t)
统计量 Φ = w .zw{{ ,统计临界值 Φs .st(z ,tw) = w .u{ ,因为 Φ > Φs .st ,回归达到极显著水
平 ∀Ρ = s .{vst , ρ(s ,t) = − s .szuv , ρ(s ,w) = s .vs{| , ρ(s ,x) = − s .tyuv , ρ(s ,|) = s .
vvz{ , ρ(s ,ts) = − s .u{yv , ρ(s ,tt) = s .v{{t , ρ(s ,tu) = − s .xtzy ∀从偏相关系数看 ,全
磷 !水解性酸 !盐基饱和度 !³‹ 值对竹叶 ‘素含量影响比较显著 o而土壤中有机质和水解
性氮的含量对其影响较小 q
表 1 竹叶养分状况与林分产量
Ταβ .t Βαµ βοο λεαφ νυτριεντ στατυσανδ τηε ψιελδ οφ στανδ
样地号 °¯ ²·¶
±∏°¥¨µ
竹叶养分状况 …¤°¥²²¯¨ ¤©±∏·µ¬¨±·¶·¤·∏¶
‘kªq®ªp tl °u’xªq®ªp t Žkªq®ªp tl
平均胸径
 ¤¨± ⁄q…q‹ qk¦°l
竹林产量 °µ²§∏¦·¬²± ²©
¥¤°¥²²©²µ¨¶·k·r«°ul
t uu qut u qux | qyv tu qv ttz q|wx
u uw qt| u qzy tu qyt tt qv ttz q|zx
v uu q{u v qsy | q|s ts qx {{ qtxx
w t| qu{ u qyt { qy| { q| xt q|zx
x tz qyu u qwx z qv{ z qy ut qxxx
y t| qsu u qsw y q{z { qw xx qvus
z t| q|t u qyz | qtu | qs vu qvws
{ ut q|t u qu{ | q|v | qy z{ q{xx
| us qsu u qx{ y qzt ts qy yz q|sx
ts t| q{{ u qxt y q{u | qz yt qx|
tt ty qu| u quu { qws | qu wz qvxx
tu tz qw| u q{u y qzt { q{ vx qwwx
tv uv qwt u q{x tv qw{ tt qy tws qttx
tw uy q|u u q|y { qyu tu qt t{w q|us
tx uw qw{ v qzz | qx| ts qz {s qwss
ty ux qt| v qx{ tu qx{ tt qx tt| q|xx
tz us qs{ u qwu z qz{ { qv w{ q{zs
t{ uu qv| u qx{ | q|t | qu w{ qz{s
t| uu q{v u q{z ts qs| { qu tv| quss
us uy qut v qvx tx qs{ ts qv tus q{{x
ut ut q|v u qzu tu qx{ tt qw tt| q|wx
uu uu qws v qsu tv qtu tt qv tuu q|yx
u qt qu 竹叶中 °元素与土壤化学性质的相关模型 设 Ψu为竹叶磷含量k h l o其它变量
同前 o进行逐步回归分析得出回归模型 }
Ψu = s .uxst + s .stywΞt − s .yszyΞu − s .sst|Ξv + s .suwyΞy − s .ssswΞz − s .sssvΞ{ + s .ssyxΞts (u)
统计量 Φ = { .xvsz ,统计临界值 Φs .st(z ,tw) = w .u{ ,因为 Φ > Φs .st ,回归达到极显著水
平 ∀复相关系数为 Ρ = s .{|ws ,偏相关系数为 ρ(s ,t) = s .syvv , ρ(s ,u) = − s .uttw , ρ(s ,
v) = − s .sv|w , ρ(s ,y) = s .wysx , ρ(s ,z) = − s .uw|z , ρ(s ,{) = − s .sszs , ρ(s ,ts) = s .
yy 林 业 科 学 vw卷
uzvu ;可见土壤有机质含量 !全氮含量 !速效磷含量 !速效钾含量以及阳离子代换量对竹
叶的 °含量影响较大 ∀
u qt qv 竹叶中 Ž元素与土壤化学性质的相关模型 设 Ψv为竹叶 Ž素含量k h l o其它变
量同上 o进行逐步回归分析得出回归模型 }
Ψv = u .{z{t − s .s|t{Ξt + s .svztΞw + s .ssvxΞz + s .vvy{Ξ{ − s .twszΞts − s .susxΞtt − s .usvxΞtu (v)
从模型看 o复相关系数 Ρ = s .{|yw ,说明相关性较密切 ,统计量 Φ = { .zywt大于临界统
计值 Φs .st(z ,tw) = w .u{ ,表明模型的相关关系极为密切 ∀从偏相关系数的大小来看 ,
ρ(s ,t) = − s .uxxv , ρ(s ,w) = s .v|{v , ρ(s ,z) = s .vuvu , ρ(s ,{) = s .v{tt , ρ(s ,ts) = −
s .vxtv , ρ(s ,tt) = − s .uxtx , ρ(s ,tu) = − s .t{zw ;土壤有机质 !全磷 !速效钾的含量以
及盐基代换量 !阳离子代换量 !盐基饱和度的大小对竹叶 Ž素含量影响较大 ∀全磷含量
及盐基代换量的增大能促进竹子对 Ž素的吸收 o而阳离子代换量 o盐基饱和度 o³‹ 值的
增大不利于竹子对 Ž元素的吸收 ∀为此 o通过人为控制土壤供肥条件可调节竹子对各种
元素k‘!° !Žl的吸收 ∀
2 q2 竹林产量与土壤理化性质的关系
土壤理化性质对竹林产量的影响极为显著 ,是除气候因子外的又一重要的立地因素 ,
应用回归分析来分析竹林产量与土壤的理化性质的相关关系 ∀根据要求选择决策变量 :
Ξt ∗ Ξtu同上 ; Ξtv为土层厚k¦°l , Ξtw为吸湿水 , Ξtx为物理性粘粒( < s .st°°) , Ξty为
胶粒( < s .sst°°l , Ξtz为石砾含量( > t°°) , Ψw为竹子产量(®ª#«°pu) ∀通过计算机的
运算进行回归分析 ,根据偏相关系数比较 ,将偏相关系数小的因子 ,通过筛选得出较为理
想的目标函数 :
Ψw = wuz .{t|| − u .||{y Ξt + v .suty Ξv + xz .vwvw Ξy − s .zvtv Ξz + u .v|wy Ξ{ − {| .xxxu Ξtu (w)
从新模型看 o复相关系数 Ρ = s .|uu ,相关性较大 , Φ = tx .tutt大于 Φs .st(y ,tx) = w .
vu ,说明该模型回归显著 ∀从偏回归系数还可以看出 , ρ(s ,t) = s .zvyu , ρ(s ,v) = s .
vwwu , ρ(s ,y) = s .vxut , ρ(s ,z) = s .xw|| , ρ(s ,{) = s .xsvu , ρ(s ,tu) = − s .wswv ;可见
土壤有机质 ! ≤r‘比 !速效钾 !速效磷对竹林产量有较大影响 o是确定竹林产量的重要指
标 ∀土壤酸碱度k³‹ 值l与产量是负相关 o土壤碱性越强越不利于竹林产量的提高 ∀
2 q3 竹林胸径与土壤理化性质的回归分析
设 Ψx为胸径 o其它变量同上 o得到目标函数如下 }
Ψx = tv .tvtu − w .tytz Ξu + s .swtt Ξx − s .stvv Ξz − s .zttt Ξtu (x)
从模型看 Ρ = s .{|v , Φ = tz .zytt > Φs .st(w ,ty) = w .ww ,说明模型相关性极大 o经回归
显著性检验呈极为显著 ∀从偏相关系数来看 o土壤各项因子与竹子的胸径的关系均很密
切 ∀其中全氮 !水解性氮 !速效钾 !³‹ 值对胸径的影响极大 ∀氮在一定程度上反映了土壤
中营养元素的供应量 o在南方山地 o氮素的缺乏均会不同程度地影响毛竹生长 o所以 o氮素
是影响毛竹胸径生长的主导因子 ~³‹ 值与胸径是负相关 o说明 ³‹ 值偏大时不利于毛竹
生长 o当碱性太大时不利于毛竹对 ‘!Ž元素的吸收 ~土壤中 ‘!° !Ž是毛竹生长的 v大必
需元素 o且需求量很高 ∀但从调查的结果可知 o毛竹林土壤中水解氮含量较高 o绝大部分
样地都在 tss°ª#®ªp t以上 ~土壤中速效磷和速效钾含量较小 o它们对胸径的影响较大 o
zy 专刊 t 郑郁善等 }竹林生长及竹叶养分和土壤肥力相关研究
特别是速效磷的含量太低 o以至于对磷素吸收较多的样地中土壤的磷素就明显地减少 ∀
v 小结
影响竹叶氮素含量的因子主要有全磷 !水解性酸 !盐基饱和度和 ³‹ 值 ∀影响竹叶磷
含量的因子主要有土壤有机质含量 !全氮含量 !速效钾磷含量 !速效钾含量以及阳离子代
换量 ∀影响竹叶钾素含量的因子主要有土壤有机质 !全磷 !速效钾的含量以及盐基代换
量 !阳离子代换量和盐基饱和度的大小 ∀影响竹林的蓄积量的因子主要有土壤有机质 !
≤r‘比 !速效磷 !盐基代换量和 ³‹ 值 ∀影响竹林的胸径生长的主要因子有土壤全氮含
量 !水解性氮 !速效钾和 ³‹ 值 ∀
基于这些相互关系分析 o筛选出 x个最优模型k其中 v个为关于竹叶营养元素 ‘!° !
Ž含量的模型l ∀
Ψt = v .ytzs − s .svy{ Ξt + s .sv|u Ξw − s .sst{ Ξx + s .uvzy Ξ| − s .s|yt Ξts + s .sv|u Ξtt − s .yxw| Ξtu
Ψu = s .uxst + s .styw Ξt − s .yszy Ξu − s .sst| Ξv + s .suwy Ξy − s .sssw Ξz − s .sssv Ξ{ + s .ssyx Ξts
Ψv = u .{z{t − s .s|t{ Ξt + s .svzt Ξw + s .ssvx Ξz + s .vvy{ Ξ{ − s .twsz Ξts − s .susx Ξtt − s .usvx Ξtu
Ψw = wuz .{t|| − u .||{y Ξt + v .suty Ξv + xz .vwvw Ξy − s .zvtv Ξz + u .v|wy Ξ{ − {| .xxxu Ξtu
Ψx = tv .tvtu − w .tytz Ξu + s .swtt Ξx − s .stvv Ξz − s .zttt Ξtu
研究分析还表明 }通过控制土壤各营养元素的含量来促进竹子对养分的吸收 o从而促
进毛竹的生长 o提高竹林的产量 o增加经济效益 ∀
参 考 文 献
t 张尧庭 o方开泰著 q多元统计分析引论 q北京 }科学出版社 ot|{v ouxw ∗ vst
u 吴炳生 q毛竹地下结构与产量的分析 q竹子研究汇刊 ot|{w ovktl }w| ∗ x{
v 黎祖光 q土壤对毛竹眉径生长影响的研究 q竹子研究汇刊 ot||v otukvl }u| ∗ v{
w 周芳纯 q毛笔秆形结构的研究 q南京林产工业学院学报 ot|{t oxktl }ty ∗ t|
x 中国科学院南京土壤研究所 q土壤理化分析 q上海 }上海科学技术出版社 ot|z{ }yu ∗ vzx
ΣΤΥ∆Ψ ΟΝ ΧΟΡ ΡΕΛΑΤΙΟΝ ΒΕΤ ΩΕΕΝ ΣΟΙΛ ΦΕΡΤΙΛΙΤΨ
ΑΝ∆ ΒΑΜΒΟΟ ΓΡ ΟΩΤΗ ΑΝ∆ ΛΕΑς ΕΣ ΝΥΤΡΙΕΝΤ
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