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环境因子对长白山区天然核桃楸林生长的影响



全 文 :基金项目:国家林业局林业公益性行业科研专项“吉林长白山珍贵阔叶树种保育关键技术研究”(201204309);吉林省科技厅计划发展项目“长白山区
珍稀野生核桃楸果材兼用林选育研究”(20100260);吉林省财政厅资助项目“核桃楸种源区划、优势种质选择及无性繁育技术研究”;吉林省林业厅项
目“核桃楸良种选育技术研究”。
第一作者简介:张丽鹏,男,1988年出生,山东德州人,在读硕士,研究方向:药用植物栽培。通信地址:130118吉林省长春市新城大街2888号吉林农
业大学中药材学院,Tel:0431-84533317,E-mail:zhanglipeng@live.com。
通讯作者:杨雨春,男,1976年出生,吉林长春人,副研究员,博士,主要从事药用植物栽培研究。通信地址:130033吉林省长春市临河街3528号吉林
省林业科学研究院,Tel:0431-85850461,E-mail:yang-yu-chun@163.com。田义新,男,1963年出生,吉林长春人,教授,博士,主要从事药用植物栽培
研究。通信地址:130118吉林省长春市新城大街2888号,Tel:0431-84510063,E-mail:y.x.tian@163.com。
收稿日期:2013-09-27,修回日期:2013-11-18。
环境因子对长白山区天然核桃楸林生长的影响
张丽鹏 1,杨雨春 2,赵珊珊 2,张忠辉 2,张立民 2,林士杰 2,周春艳 3,
沈广平 3,田义新 1,王兆生 4
(1吉林农业大学中药材学院,长春 130118;2吉林省林业科学研究院,长春 130033;
3吉林省露水河林业局,吉林白山 134506;4吉林省白河林业局,吉林延边133600)
摘 要:以长白山区14块核桃楸为主具有代表性的林分样地为研究对象,分析核桃楸的生长指标与14个
环境因子的相关性,以期揭示环境因子对核桃楸生长的影响。结果表明:(1)不同林分组成的核桃楸林
对核桃楸的生长影响显著,其中含落叶松的核桃楸林中径生长优于其他林分的核桃楸,而且郁闭度对树
高影响显著(R=0.5049)。(2)坡向和坡位分别与胸径、材积(P<0.05)和树高、胸径、材积(P<0.01)呈显著
和极显著相关,而坡度与其材积呈显著负相关(R=-0.5016)。(3)海拔与胸径和材积呈显著正相关
(R=0.4918、R=0.5203),经度与材积呈显著负相关(R=-0.5428)。(4)土壤厚度和土壤碱解氮含量对其树高
的影响均显著,作用大小为:土壤碱解氮含量>土壤厚度;土壤中有机质含量和土壤pH对其胸径的影响
均显著,作用大小为:土壤中有机质含量>土壤 pH;土壤中碱解氮含量与材积呈极显著正相关
(R=0.8314)。
关键词:核桃楸;环境因子;土壤养分;长白山
中图分类号:S719 文献标志码:A 论文编号:2013-2528
The Impact of Environmental Factors on the Growth of Juglans mandshurica in
Natural Forest of Changbai Mountains
Zhang Lipeng1, Yang Yuchun2, Zhao Shanshan2, Zhang Zhonghui2, Zhang Limin2, Lin Shijie2,
Zhou Chunyan3, Shen Guangping3, Tian Yixin1, Wang Zhaosheng4
(1College of Traditional Chinese Herbs, Jilin Agricultural University, Changchun 130118;
2Forestry Academy of Jilin Province, Changchun 130033;
3Lushuihe Forestry Bureau of Jilin Province, Baishan Jilin 134506;
4Baihe Forestry Bureau of Jilin Province, Yanbian Jilin 133600)
Abstract: In order to reveal the effect of environmental factors on the growth of Juglans mandshurica Maxim,
14 representative sample area of it was selected and the correlation with 14 environmental factors and the
growth index of J. mandshurica were analyzed. Result showed that: (1) different stand composition had
significant effect on the growth of J. mandshurica, and diameter growth of J. mandshurica in larch forest was
superior to non-larch forest, furthermore, canopy density also had significant effect on tree height of it
(R=0.5049). (2) Slope degree and slope aspect had significant effect on DBH, volume (P<0.05) and height,
中国农学通报 2014,30(4):34-41
Chinese Agricultural Science Bulletin
张丽鹏等:环境因子对长白山区天然核桃楸林生长的影响
0 引言
核桃楸(Juglans mandshurica Maxim)又名胡桃楸,
为胡桃科 (Juglandaceae)胡桃属 (Juglans)落叶阔叶乔
木[1],是中国东北地区珍贵的“三大硬阔”树种之一,属
于第三纪残遗种[2],在中国主要分布于黑龙江、吉林等
地。该树种材质优良,用途广泛。然而,核桃楸被人类
长期掠夺性采伐,造成各林区树种数量不同程度的减
少,核桃楸种群的数量急剧下降[1]。目前,核桃楸已成
为中国国家Ⅱ级珍稀树种和中国珍稀濒危树种的三级
保护植物。马万里等[3]对长白山林区的17个林业局中
核桃楸资源的调查表明,核桃楸木材的产量占林区木
材总产量的比例不足1%,且其种群分布格局已经发生
变化。
群落的稳定性是维持生态系统相对稳定的基础,
在群落水平内,种群的多样性随着生态因子的变化而
变化,而且其分布格局是与环境长期适应和选择的结
果[4-5]。种群与环境因子之间的关系十分复杂,研究表
明环境因子对种群生长发育、分布及其遗传多样性具
有重要影响[6-8]。不同种群间的核桃楸在生长性状及适
应环境的能力均存在显著差异,因而使核桃楸种群遗
传结构产生变异。此外,在核桃楸主伐和抚育采伐中
普遍存在“采大留小”、“采好留坏”等原因,致使核桃楸
种群内的遗传变异增大[1,9]。马万里等[9-10]运用多个聚
集强度指数,对长白山核桃楸林分布格局进行研究,发
现核桃楸幼苗数量和种群总数量在 35年基本呈下降
趋势。王东娜等[11]运用 ISSR分子标记技术对核桃楸
资源的遗传多样性进行了研究,并对其进行了
UPGMA聚类分析,结果表明核桃楸自然分布与地理
位置存在相关性。
目前,对于长白山核桃楸生长与环境因子关系
方面的报道较少 [11-13]。因此,笔者在进行不同分布
区核桃楸中龄林的生长情况调查的基础上,选择海
拔、坡度、郁闭度、林分组成、土壤厚度、土壤有机
质、土壤中N、P、K含量等 14个环境因子进行研究,
旨在探讨环境因子对核桃楸的生长是否有影响及
其规律。
1 材料与方法
1.1 样地分布
在长白山区,按 1°经纬度网格,选取 14个具有代
表性的核桃楸天然林样地,具体样地位置分布见图1。
DBH, volume (P<0.01), respectively, and slope position had significant negative effect on volume (R=-0.5016).
(3) Altitude had positive significant correlation between DBH and volume (R=0.4918, R=0.5203), while latitude had
negative correlation with volume (R=-0.5458). (4) Soil thickness and alkaline hydrolysis nitrogen content had
significant effect on height of it, and the order was as follows: alkaline hydrolysis nitrogen content>soil thickness;
soil organic and pH had significant effect on DBH of it, and the order was as follows: soil organic>pH; and alkaline
hydrolysis nitrogen content had positive significant correction with volume (R=0.8314).
Key words: Juglans mandshurica Maxim.; environmental factors; soil nutrient contents; Changbai Mountains
图1 样地分布点
·· 35
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
1.2 野外调查及样品采集
2011年秋季至2012年春季,采用100 m×100 m的
标准样地进行样品调查,采用树干打眼法并根据年轮
选取 38~42年核桃楸的胸径(胸径尺)、树高(测高仪)
进行调查,具体包括:海拔、坡度、坡位、坡向、经度、纬
度、郁闭度、林分组成等指标,材积依据吉林省东部山
区核桃楸材积计算模型计算所得(见表1)。
此外,在样地核桃楸林下选取 5个大小为 40 cm×
40 cm的样方,挖取土样,测定土壤厚度。将采集的土
壤混合样品,用重铬酸钾氧化-外加热法测有机质、用
还原碱解扩散法测碱解氮、用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比
色法测定有效磷、用中性醋酸铵浸提-火焰光度法测速
效钾、用酸度计法测pH[14](见表2)。
1.3 统计分析
相关分析由SPSS 19.0完成,图表采用Excel 2003
完成。
2 结果与分析
2.1 林分组成和郁闭度下核桃楸生长的差异
方差分析表明(见表 1),不同林分组成林地内核
桃楸树高存在差异显著(P<0.05),其中样地14林分组
成内的核桃楸平均树高达到18.86 m。而且,林分组成
对核桃楸胸径的影响也存在显著差异(P<0.05),样地
13的林分组成的核桃楸平均胸径为28.51 cm。此外,
林分组成对核桃楸平均材积差异显著(P<0.05),其中
样地 14的林分组成内的核桃楸平均最大材积量高达
0.4061 m3。研究表明,核桃楸和落叶松混交对核桃楸
样地
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
林地位置
汪清大兴沟
林业局周仁沟
汪清林业局
塔子沟林场
珲春林业局
山河林场
大石头林业局
东明林场
敦化市建设林场
蛟河实验林场
通化石湖公益村
通化二密村
猪圈沟
柳河凉水河林场
辉南三岔子
半截沟
临江富枝
小义和沟
临江六道沟
长白县东岗
十三道沟
抚松县露水河
黎明林场
林分组成
4胡2落2红
1枫1杂
3胡2杨2枫
2桦1杂
3胡2椴2桦
1柞1杨
3胡3落2柞2水
4胡3杨1红1柞
4胡2榆2黄
1水1色
6胡4水
5胡5柞
3胡2色2椴
2柞1枫
3胡2水2黄
2杨1枫
6胡4落
3胡3柞2枫
1水1黄
6落3胡1色
4胡3杨1枫
1桦1杂
经度/
°E
129.31
130.13
130.59
128.68
127.85
127.72
126.32
125.84
126.25
126.6
127.02
127.91
127.81
127
纬度/
°N
43.41
43.46
43
43.45
42.95
44.02
41.48
41.78
42.17
42.55
41.91
41.62
41.44
42.65
海拔/
m
432
690
183
558
580
447
655
484
807
523
527
399
713
663
坡度/
°
18.4
40.8
5
21.6
19
2.4
15
35
15
5
24
16
24
0
坡位














坡向














郁闭度/
°
0.9
0.5
0.6
0.4
0.9
1
0.9
1
0.7
0.5
0.4
0.8
1
1
树高/
m
21.19±1.41 cde
20.18±1.38 de
21.46±1.81 cde
25.10±2.34 abc
19.68±2.12 e
18.92±1.11 e
23.67±2.02 bcd
19.03±1.53 e
24.97±4.04 abc
25.52±3.21 ab
25.00±2.74 abc
18.67±1.15 e
28.51±2.36 a
24.13±1.76 bc
胸径/
cm
0.1741±0.03883 cde
0.1435±0.0210 e
0.1516±0.0371 de
0.2182±0.0444 bcde
0.2121±0.0526 bcde
0.2156±0.0230 bcde
0.2917±0.0351 b
0.1656±0.0568 de
0.2540±0.1424 bcde
0.2786±0.0711 bc
0.2459±0.0589 bcde
0.1448±0.0256 e
0.2612±0.0924 bcd
0.4061±0.0770 a
材积/
m3
21.19±1.41 cde
20.18±1.38 de
21.46±1.81 cde
25.10±2.34 abc
19.68±2.12 e
18.92±1.11 e
23.67±2.02 bcd
19.03±1.53 e
24.97±4.04 abc
25.52±3.21 ab
25.00±2.74 abc
18.67±1.15 e
28.51±2.36 a
24.13±1.76 bc
表1 样地概况及指标多重比较(平均值±标准差)
注:不同字母代表差异性(P<0.05),采用新复极差法进行检验。下同。
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张丽鹏等:环境因子对长白山区天然核桃楸林生长的影响
生长有明显的促进作用[15]。因此,对含有落叶松的林
分组成和不含落叶松的林分组成进行了数据分析(见
表3),有落叶松的林分组成中的核桃楸胸径明显高于
不含落叶松的林分组成,而树高变化趋势与之相反
(P<0.05)。
同时分析郁闭度对核桃楸生长的影响,由图 2~4
可以发现,核桃楸树高和材积随着郁闭度的增加而增
大。然而,核桃楸胸径的变化趋势与之相反。此外,核
桃楸树高与郁闭度呈显著正相关,其相关系数为
R=0.5050,但是核桃楸胸径和材积与郁闭度不相关。
2.2 核桃楸生长与坡度、坡向和坡位的相关性
由表 4可知,随着坡度的增大核桃楸树高逐渐降
低,而且树高与坡度显著负相关(R=-0.5513)。此外,材
积与坡度呈显著负相关(R=-0.5016)。但胸径与坡度的
样地编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
土壤厚度/cm
25.67±2.52
26.33±4.16
26.00±2.65
36.33±3.21
51.67±8.02
48.67±7.77
24.27±0.75
36.30±7.81
36.50±4.29
50.00±4.36
24.00±5.57
27.33±4.04
25.00±3.00
38.00±2.65
有机质含量/(mg/kg)
12.49±0.41
6.71±0.52
5.95±0.07
13.18±0.51
8.06±0.09
8.25±0.54
9.57±0.21
4.68±0.19
8.80±0.13
7.35±0.24
9.46±0.12
5.49±0.32
11.83±0.86
9.87±0.13
pH
4.88±0.28
5.15±0.36
5.31±0.54
5.15±0.03
5.10±0.10
5.76±0.05
5.36±0.18
5.40±0.17
5.54±0.08
5.54±0.08
4.99±0.18
5.41±0.02
4.67±0.33
5.54±0.08
碱解氮/(mg/kg)
487.67±28.29
413.00±31.11
445.67±10.41
501.67±15.80
441.00±8.84
414.17±4.68
473.67±3.81
443.33±7.76
416.50±4.77
507.50±10.93
427.00±10.48
455.00±10.58
477.17±10.00
407.17±4.59
有效磷/(mg/kg)
0.75±0.15
1.18±0.17
1.16±0.12
1.42±0.42
2.65±0.69
2.32±0.19
2.26±0.45
1.29±0.03
2.39±0.30
2.01±0.33
1.57±0.43
1.28±0.27
3.23±0.41
3.91±0.41
速效钾/(mg/kg)
300.00±13.59
103.33±10.55
156.67±10.55
313.33±11.63
83.33±8.87
183.33±9.33
120.00±6.00
146.67±9.63
146.67±16.93
156.67±5.17
113.33±8.59
206.67±9.70
150.00±6.46
196.67±10.33
表2 样地土壤概况(平均值±标准差)
林分组成
含落叶松的林分组成
不含落叶松的林分组成
树高/m
9.97±2.79 b
11.97±3.45 a
胸径/cm
25.16±3.56 a
21.54±3.26 b
材积/m3
0.2296±0.0731 a
0.2123±0.0968 a
表3 林分组成与树高、胸径和材积分析(平均值±标准差)
y=6.4722x+6.8796R2=0.2549
8
10
12
14
16
18
20
0.3 0.5 0.7 0.9 1.1
郁闭度/?


/m
y=-3.2458x+25.062R2=0.0621
15
17
19
21
23
25
27
29
31
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
郁闭度/?


/cm
图2 郁闭度与树高的关系 图3 郁闭度与胸径的关系
° °
·· 37
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线性相关性并不明显。
由表 5可知,核桃楸平均树高(12.83 m)和平均材
积(0.2986 m3)的最大值在阳坡上,平均胸径(25.10 cm)
的最大值则在阴坡下。同时,其平均胸径(20.43 cm)和
平均材积(0.1518 m3)的最小值在阳坡下,平均树高的
最小值(9.43 m)在阴坡下。此外,由表 5还可知,阳坡
的树高、胸径和材积好于阴坡,相应的上坡大于中坡和
下坡,且阳坡上的树高、胸径和材积最好。这可能是阳
上坡光照时间充足、水分适量及土壤养分条件较好,对
核桃楸生长具有正面影响[16-17]。
同时,对核桃楸生长与坡向、坡位进行方差分析
(见表 6),坡向对核桃楸胸径和材积影响显著 (P<
0.05),坡位对核桃楸树高、胸径和材积影响极显著(P<
0.01),但两者的交互作用对核桃楸树高、胸径和材积
无显著性影响。因此,坡位、坡向是影响核桃楸胸径和
材积的主效因子,而坡位是影响树高的主效因子,坡度
对上述影响较小。
2.3 核桃楸生长与海拔、经纬度的关系
表 7表明,核桃楸树高和海拔不相关(R=0.1767),
而 胸 径 、材 积 与 海 拔 显 著 正 相 关 (R=0.4918、
R=0.5203);在 125°—131°E范围内,核桃楸树高和
胸径随经度的增加呈现降低的趋势,但相关性不显著
(R=-0.4071、R=-0.2544),其材积与经度显著负相关
(R=-0.5428);在41°—45°N范围内,核桃楸树高与纬
度不存在相关性(R=0.1257),其胸径和材积虽然随纬
度的增加而呈现降低趋势,但不存在相关性
(R=-0.3628、R=-0.2195)。由上所述,经度影响核桃楸
材积,可能是由于随着经度的增大逐渐深入长白山脉,
气温不断下降进而影响其材积积累。
2.4 核桃楸生长与土壤环境的相关性
由相关性分析可知(见表 8),土壤厚度和土壤中
碱解氮含量对树高的影响达到显著水平,其相关系数
分别为0.4852和0.6472,其影响作用次序为:土壤碱解
氮含量>土壤厚度。胸径与土壤中有机质含量(R=
0.6022)和 pH(R=0.5204)呈显著正相关,而其他土壤环
境因子对其胸径的影响均不显著(P>0.05),其影响作
用次序为:土壤有机质含量>pH。土壤中碱解氮含量
与核桃楸材积呈极显著正相关(R=0.8314),其他土壤
环境因子与其材积均不呈现相关性(P>0.05)。
此外,对含落叶松和不含落叶松 2种林分的土壤
进行分析(见表 9)。从表 9可以看出,含有落叶松的
林分土壤中有机质、碱解氮和速效钾含量明显高于不
含落叶松的林分土壤。其中,土壤中的有机质和速效
钾的含量在不同林分中存在显著差异(P<0.05);而土
壤厚度、土壤中 pH、土壤中有效磷含量变化与之相
反,且土壤厚度和土壤 pH在不同林分中差异显著
(P<0.05)。
3 结论与讨论
3.1林分组成和郁闭度对核桃楸生长的影响
林分组成对林木的高生长、径生长以及材积的影
响不尽相同,而且混交林较纯林生物生产力和木材产
量都有较大的增加。沙棘-杨树混交林平均株高比杨
树纯林的高 44.8%,胸径平均达 32.7%,而且混交林还
可以改善土壤养分[18]。李雪峰等[19]认为,长白山白桦-
山杨混交林的物质循环速度和养分元素供应能力要显
著大于白桦纯林。此外,核桃楸和落叶松混交对核桃
楸生长有明显的促进作用[15]。而本研究表明,落叶松
混交林中的核桃楸胸径明显优于非落叶松混交林中的
核桃楸,而树高呈相反趋势,而且2种林分下的材积大
y=0.0631x+0.1781R2=0.0421
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.3 0.5 0.7 0.9 1.1
郁闭度/?


/m3
图4 郁闭度与材积的关系
指标
树高
胸径
材积
线性回归方程
y=-0.1403x+14.197
y=-0.0269x+23.068
y=-0.0031x+0.2787
相关系数R
-0.5513
-0.1039
-0.5016
相关性
显著负相关
不相关
显著负相关
表4 坡度与树高、胸径和材积的相关性
坡向与坡位
阳坡上
阳坡中
阳坡下
阴坡中
阴坡下
树高/m
12.83±4.50 a
11.89±3.37 ab
9.67±1.47 b
11.64±3.49 ab
9.43±1.16 b
胸径/cm
24.79±3.51 a
22.20±3.37 ab
20.43±1.46 b
22.62±4.59 ab
25.10±2.34 a
材积/m3
0.2986±0.1454 a
0.2183±0.0782 b
0.1518±0.0318 b
0.2156±0.0770 b
0.2163±0.4444 b
表5 坡向和坡位与树高、胸径和材积的分析(平均值±标准差)
°
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张丽鹏等:环境因子对长白山区天然核桃楸林生长的影响
因子组
坡向
坡位
交互作用
树高
F值
0.018
84.247
0.746
P值
0.967
0.001**
0.790
胸径
F值
5.624
7.084
2.948
P值
0.019*
0.001**
0.088
材积
F值
2.231
19.463
1.016
P值
0.014*
0.001**
0.315
影响因子
海拔
经度
纬度
指标
树高
胸径
材积
树高
胸径
材积
树高
胸径
材积
线性回归方程
y=0.0034x+9.9464
y=0.0095x+17.407
y=0.0002x+0.096
y=-0.8425x+119.44
y=-0.5354x+91.022
y=-0.027x+3.6706
y=0.4476x-7.2711
y=-1.3092x+78.329
y=-0.0187x+1.0227
相关系数R
0.1761
0.4917
0.5203
-0.4071
-0.2548
-0.5428
0.1261
-0.3628
-0.2195
相关性
不相关
显著正相关
显著正相关
不相关
不相关
显著负相关
不相关
不相关
不相关
控制变量
树高
胸径
材积
土层厚度
有机质含量
pH
碱解氮
有效磷
速效钾
树高
1
-0.1704
0.6586*
0.4852*
0.0205
-0.3400
0.6472*
-0.1157
-0.3883
胸径
1
0.6107*
-0.1751
0.6022*
0.5204*
0.4425
0.0461
0.3588
材积
1
0.2238
0.4033
0.2031
0.8314**
-0.0563
-0.0649
土壤厚度
1
-0.1479
0.5246*
0.3483
-0.0784
-0.0423
有机质含量
1
-0.4953*
0.2410
0.5398*
0.3927
pH
1
0.1484
-0.0632
-0.3474
碱解氮
1
-0.2725
-0.2617
有效磷
1
0.4673*
速效钾
1
林分组成
含落叶松的林分组成
不含落叶松的林分组成
土壤厚度/cm
27.75±6.12 b
36.51±11.66 a
有机质含量/(mg/kg)
11.7371±1.5337 a
7.4723±1.7038 b
pH
4.92±0.27 b
5.41±0.27 a
碱解氮/(mg/kg)
473.38±59.04 a
441.70±60.32 b
有效磷/(mg/kg)
1.7433±1.0006 a
2.0441±0.8845 a
速效钾/(mg/kg)
219.17±99.86 a
150±64.86 b
表6 坡向和坡位与树高、胸径和材积的方差分析
注:*表示显著相关(P<0.05),**表示极显著相关(P<0.01)。下同。
表7 海拔、经纬度与树高、胸径和材积的相关性
表8 调查指标与土壤环境的相关性分析
表9 不同林分组成与土壤环境的关系(平均值±标准差)
致相当。由此可见,在含落叶松林地内的核桃楸的径
生长优于不含落叶松林地内的核桃楸。
郁闭度对林木树高、胸径、单株材积生长等有显著
影响。王永杰等研究表明,随着林分郁闭度的增大,林
分更新频度逐渐增大[20],而且适宜的郁闭度有利于红
松、白桦、恺木和华北落叶松的生长发育[21-24]。而本研
究表明,核桃楸树高与郁闭度呈显著正相关,胸径和材
积与郁闭度之间相关性不显著。这可能是由于随着郁
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闭度的增加,林下光照不足,热量也随之减少,进而影
响其径生长和材积积累过程。
3.2 坡度、坡向、坡位对核桃楸生长的影响
由于不同地区气候条件及其他立地条件的综合影
响,坡位对核桃楸生长的影响也可能不同。坡位主要
影响光照、水分及土壤营养成分的再分配,同时影响霜
害对核桃楸生长的严重程度[15]。本研究表明,在中上
坡的核桃楸生长较好。这可能是由于核桃楸适合生长
于土温相对较高、土壤条件较好的上中坡位[17]。由于
坡向不同,对林地土壤状况及其他立地因子的影响也
不尽相同。本研究表明,长白山地区坡向对于核桃楸
生长的影响不明显,但核桃楸在阳坡有利于其生长,这
可能与阳坡生长条件好于阴坡[25-26]。
3.3 海拔、经纬度对核桃楸生长的影响
海拔能够影响气候环境的变化,进而影响植物生
长发育和物质代谢[27]。王浩雅等[28]认为,随着海拔高
度的变化光、热量、温度及降水量等生态因子产生显著
的变化,此外,随海拔的升高,一定程度上改变了土壤
物理结构,增加了土壤抗蚀性和抗冲性[29]。因此,海拔
高度成为树木生长的影响因子。本研究发现,在一定
区域内,长白山核桃楸随着海拔的升高能够提高其胸
径、材积。
经纬度影响了树木的生长条件,因此,经纬度的变
化对植物的生长有着明显的影响[30],但经纬度对树木
的高生长、径生长和材积的影响不尽相同[31-33]。本研究
表明,纬度的变化对于核桃楸生长基本没有影响,可能
由于本研究调查的纬度变化幅度不大。然而,经度对
材积的影响较为显著,这与杨书文等[12]的研究结论相
一致。
3.4 土壤环境对核桃楸生长和材积的影响
林分土壤环境对林木生长发育起到重要作用,它
能够提供林木所必需的营养物质并创造适宜的林木生
长环境条件。从长白山核桃楸分布特点发现,核桃楸
适宜生长在土壤肥沃的山坡中部 [15]。本研究发现核桃
楸树高随林下土壤厚度的增加而升高,这与其为深根
性树种相吻合。植被类型对土壤的物理性质有着重要
的影响[34-36],而且不同植被类型下土壤的 pH、全氮、全
磷、全钾含量各异[37-39]。本研究分析表明,土壤酸度的
增加有利于核桃楸的径生长,而且含有落叶松的核桃
楸林中土壤 pH明显低于不含落叶松的核桃楸林。此
外,土壤酸度变化影响土壤氮素养分的释放和积累过
程 [40]。在含有落叶松林分内土壤的碱解氮含量要高于
相应的不含落叶松林分,这可能是含落叶松林分能够
促进核桃楸生长的原因之一。落叶松和核桃楸混交林
的土壤有效P含量较其纯林增加,并促进了核桃楸的
生长[41],而本项研究表明,2种林分组成下的土壤P含
量差异不显著。此外,虽然 2种林分组成下的土壤速
效K含量存在差异性,但土壤速效钾含量对核桃楸生
长影响不显著。
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