和紅曉, 楊 艷, 彭先鳳, 滕方玲, 張新吾, 何建勇, 顏 紅
(1.湘西自治州林業(yè)局,湖南 吉首 416000; 2. 湖南省林業(yè)科學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410004;3. 龍山縣林業(yè)局,湖南 龍山 416800; 4.攸縣黃豐橋國(guó)有林場(chǎng),湖南 攸縣 412300)
竹子在我國(guó)分布廣泛,種類繁多,由于是禾本科植物,具有生長(zhǎng)周期短,易更新,且繁殖能力強(qiáng)等特點(diǎn),是一種短、平、快的可再生資源,具有廣闊的開發(fā)利用前景[1-2]。慈竹Neosinocalamusaffinis為禾本科、慈竹屬,是一種叢生竹種,具有叢竹、子母竹等別稱,分布于陜西、湖北、湖南、廣西、四川、貴州等地。慈竹主干一般高5~10 m,直徑3~6 cm,節(jié)間長(zhǎng),纖維縱徑較長(zhǎng),纖維素含量高,是優(yōu)質(zhì)的纖維原料和食用筍,在生產(chǎn)高檔紙、高級(jí)紡織品和森林蔬菜方面具有重要作用[3-4]。
目前關(guān)于慈竹的研究多集中在慈竹的繁育及栽培管理等方面[5-6],而針對(duì)慈竹林地的養(yǎng)分分析及理化性質(zhì)的探討較少,特別是對(duì)慈竹分布主產(chǎn)區(qū)之一的湖南龍山縣慈竹分布情況及林地土壤養(yǎng)分狀況的探討仍是空白。湘西龍山縣地處武陵山脈腹地,區(qū)域內(nèi)植物種類多樣,慈竹分布廣泛。為探明龍山縣慈竹分布情況以及慈竹分布土壤養(yǎng)分狀況,筆者對(duì)龍山縣的慈竹資源以及慈竹生長(zhǎng)區(qū)域的土壤養(yǎng)分進(jìn)行了分析,為龍山發(fā)展慈竹產(chǎn)業(yè)和保護(hù)慈竹資源提供參考依據(jù) 。
龍山縣境內(nèi)氣候夏暖冬寒,四季分明,年均溫在15.8 ℃,無(wú)霜期270~280 d,年降雨量在1 300~1 400 mm,縣境地貌受地質(zhì)構(gòu)造控制極為明顯,高差懸殊,最高海拔1 736.5 m,最低海拔218.2m,相對(duì)高差1 518.3 m,以山地為主,兼有丘陵、崗地、平原及水面等多種地貌類型,且大部分鄉(xiāng)、村有多種地貌類型[7-9]。
根據(jù)龍山縣慈竹林地的母質(zhì)母巖、土壤類型以及海拔高度情況,以慈竹主要產(chǎn)區(qū)全覆蓋為原則,在全縣桂塘鎮(zhèn)、隆頭鎮(zhèn)、灣塘鄉(xiāng)、苗兒灘鎮(zhèn)等4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)布了36個(gè)采樣點(diǎn),并選擇有代表性小班采集土樣。采樣時(shí)沿著“S”型線路,按照“隨機(jī)”“等量”和“多點(diǎn)混合”的原則,樣點(diǎn)平均分布在小班上部、中部和下部[10]。
土壤樣點(diǎn)分布好后,用GPS定位,按照土樣類型確定取樣深度。采樣深度:混合土樣40 cm,典型土樣80 cm。為便于取樣一般混合土樣挖50cm以上,典型土樣挖80 cm以上。挖出的土壤剖面背面必須平整,地表腐殖層保留完整,用鋼尺量取枯枝落葉層(A0層)、腐殖質(zhì)層(A層)、心土層(B層)厚度。并用相機(jī)照好土壤剖面照片和小班植被照片,現(xiàn)場(chǎng)填寫土壤剖面調(diào)查登記表,繪出樣點(diǎn)分布位置示意圖。
采用混合土樣法,在剖面的背面用取土鏟鏟出一個(gè)深40 cm、寬15 cm的剖面,然后把接土盤放在剖面底部,用取樣器垂直于地面入土,平行于斷面向下鏟土,采樣點(diǎn)的取土深度及采樣量應(yīng)均勻一致,土樣上層與下層的比例要相同。一個(gè)混合土樣取土1.5 kg為宜,如果樣品數(shù)量太多,用四分法將多余的土壤棄去。取樣完成后放入統(tǒng)一的樣品袋,用填寫好標(biāo)簽,樣品袋內(nèi)外各一張。
pH 值采用水浸提電位法;有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀滴定法;水解性氮采用堿解擴(kuò)散法;有效磷采用 NaHCO3浸提-鉬藍(lán)比色法;速效鉀采用NH4AC浸提-原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定法[11-18]。
對(duì)不同供試點(diǎn)的土壤養(yǎng)分測(cè)定的數(shù)據(jù)運(yùn)用Excel進(jìn)行整理,再利用 Spss 21.0 軟件進(jìn)行不同供試點(diǎn)土壤養(yǎng)分的單因素方差分析。
龍山縣慈竹林地的母質(zhì)母巖主要以石灰?guī)r和砂巖為主,其它板頁(yè)巖、紫色砂巖、紫色頁(yè)巖、沖積母巖和第四紀(jì)紅土分布較少。通過調(diào)查分析,龍山縣土壤共有9類19亞類37土屬155土種及33變種。林地土壤主要涉及紅壤石灰土(30.4%)、山地黃壤(28.2%)、黑色石灰土(0.12%)、黃棕壤(12.8%)、紅壤(16.7%)和紫色土(1.1%)。土壤呈垂直分布:海拔800 m以下為紅壤和黃壤;海拔800~1 000 m為山地黃壤;海拔1000 m以上為山地黃棕壤。
慈竹林地土壤主要為紅壤石灰土、紅壤和黃壤,這主要與慈竹生長(zhǎng)的海拔區(qū)域有著直接的關(guān)系。慈竹主要分布在石灰?guī)r和砂巖為主的林地,其腐殖質(zhì)層土壤質(zhì)地為輕壤或中壤,心土層為中壤或重壤。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),慈竹尤其在巖石裸露的石質(zhì)山地生長(zhǎng)良好,表明慈竹可作為石漠化治理的樹種選擇材料。
龍山轄區(qū)內(nèi)不同母質(zhì)母巖、不同土壤類型、不同區(qū)域和不同海拔林地土壤養(yǎng)分含量差別較大,即使是相同的土壤類型不同的區(qū)域其差別都較大,結(jié)果見表1和表2。
表1 龍山縣慈竹林地土壤養(yǎng)分Tab.1 Soil nutrients of Neosinocalamus affinis woodland in Longshan County采樣地點(diǎn)地類母質(zhì)母巖土壤類型堿解氮/(mg·kg-1)有效磷/(mg·kg-1)速效鉀/(mg·kg-1)有機(jī)質(zhì)/(g·kg-1)pH桂塘鎮(zhèn)烏龍山村大邪洞純 林石灰?guī)r石灰土3224.59454.67.1桂塘鎮(zhèn)烏龍山村大邪洞純 林石灰?guī)r石灰土8012.411322.35.2桂塘鎮(zhèn)烏龍山村火燒橋純 林石灰?guī)r石灰土4676.69877.37.4桂塘鎮(zhèn)烏龍山村火燒橋純 林石灰?guī)r石灰土1170.812416.67.4桂塘鎮(zhèn)張家槽村鰱魚洞純 林石灰?guī)r石灰土3646.99873.37.1桂塘鎮(zhèn)烏龍山村下倒坨混交林砂 巖黃 壤34715.922162.67.0桂塘鎮(zhèn)烏龍山村三岔路混交林砂 巖黃 壤24822.914739.77.9桂塘鎮(zhèn)烏龍山村上倒坨混交林石灰?guī)r黃 壤3344.011766.67.0桂塘鎮(zhèn)烏龍山村梅子坳混交林砂 巖紅 壤1461.27628.17.2桂塘鎮(zhèn)烏龍山村拖船洞混交林石灰?guī)r黃 壤2691.95339.56.8隆頭鎮(zhèn)慶口村慶口混交林白云巖紅 壤801.47217.37.9隆頭鎮(zhèn)慶口村慶口未成造石灰?guī)r紅 壤1211.280247.1灣塘鄉(xiāng)小河村??踊旖涣稚?巖紅 壤3194.535467.57.8灣塘鄉(xiāng)小河村陳家店混交林石灰?guī)r黃 壤3144.27265.76.5灣塘鄉(xiāng)小河村小河混交林石灰?guī)r石灰土2403.013657.87.3苗兒灘鎮(zhèn)熱水坑未成造頁(yè) 巖黃 壤971.310218.25.9平均值257.65.8122.345.67.0
表2 龍山縣慈竹林地土壤養(yǎng)分方差分析Tab.2 Variance analysis of soil nutrients of Neosinocalamus affinis woodland in Longshan County堿解氮有效磷速效鉀有機(jī)質(zhì)pHSig.0.0030.0060.0450.0490.051 注:Sig.值<0.01表示差異極顯著,Sig.值<0.05表示差異顯著。
從表1和表2看出,龍山慈竹林地土壤中氮、磷、鉀及有機(jī)質(zhì)平均含量分別為257.6、5.8、122.3和45.6 mg·kg-1,土壤的pH值基本為中性。不同慈竹林地土壤理化性質(zhì)差異較大,均達(dá)到顯著水平。桂塘鎮(zhèn)烏龍山村火燒橋堿解氮含量最高,為467 mg·kg-1,隆頭鎮(zhèn)的慶口村慶口含量最低,為80 mg·kg-1,相差387 mg·kg-1;桂塘鎮(zhèn)烏龍山村三岔路有效磷含量最高,為22.9 mg·kg-1,桂塘鎮(zhèn)烏龍山村火燒橋最低,為0.8 mg·kg-1;灣塘鄉(xiāng)小河村??铀傩р浐孔罡撸瑸?54 mg·kg-1,桂塘鎮(zhèn)烏龍山村拖船洞最低,為53 mg·kg-1, 相差301 mg·kg-1; 桂塘鎮(zhèn)烏龍山火燒橋有機(jī)質(zhì)含量最高,為77.3 g·kg-1,隆頭鎮(zhèn)慶口村慶口最低,為17.3 g·kg-1,相差60 g·kg-1;桂塘鎮(zhèn)烏龍山村三岔路和隆頭鎮(zhèn)慶口村慶口pH值最高,為7.9,桂塘鎮(zhèn)烏龍山村大邪洞最低,為5.2,相差2.7。
從表3 看出,龍山慈竹分布在海拔600 m以下的低山區(qū)域,不同坡向均能生長(zhǎng),且主要以烏龍山大峽谷、灣塘鄉(xiāng)、苗兒灘鎮(zhèn)、隆頭鄉(xiāng)居多,海拔600~800 m分布較少,海拔在800 m以上幾乎沒有分布,表明慈竹在龍山的低山區(qū)域具有很強(qiáng)的適生性,可作為該區(qū)域造林及植被恢復(fù)的首選樹種。
表3 龍山縣慈竹分布 Tab.3 Distribution of of Neosinocalamus affinis in Longshan County采樣地點(diǎn)地貌經(jīng)度(E)緯度(N)海拔/m坡向桂塘鎮(zhèn)烏龍山村大邪洞低山109°21′22.07″29°17′04.04″502東桂塘鎮(zhèn)烏龍山村火燒橋低山109°19′48.00″29°14′12.04″410東桂塘鎮(zhèn)張家槽村鰱魚洞低山109°19′48.02″29°14′12.03″427東桂塘鎮(zhèn)烏龍山村下倒坨低山109°20′48.03″29°15′36.28″500南桂塘鎮(zhèn)烏龍山村三岔路低山109°21′13.20″29°15′43.97″540南桂塘鎮(zhèn)烏龍山村上倒坨低山109°21′25.12″29°15′39.52″540東桂塘鎮(zhèn)烏龍山村梅子坳低山109°21′44.22″29°16′11.65″575西桂塘鎮(zhèn)烏龍山村拖船洞低山109°20′28.18″29°16′45.23″530西北隆頭鎮(zhèn)慶口村慶口低山109°26′30.01″29°55′06.21″390西隆頭鎮(zhèn)慶口村慶口低山109°26′19.42″29°55′21.88″350東灣塘鄉(xiāng)小河村??拥蜕?09°22′32.52″29°18′22.69″610北灣塘鄉(xiāng)小河村陳家店低山109°22′04.29″29°18′04.90″560西北灣塘鄉(xiāng)小河村小河低山109°22′09.81″29°18′08.65″600西北苗兒灘鎮(zhèn)熱水坑低山109°28′11.23″29°57′19.26″360西
龍山縣慈竹大多分布在海拔600 m以下的低山區(qū),800 m以上的區(qū)域基本上沒有慈竹分布,分布區(qū)域多為石灰?guī)r和砂巖為主的林地,尤其在巖石裸露的石質(zhì)山地生長(zhǎng)良好。由于低山氣候條件溫和,土壤厚度較大,表明慈竹比較喜溫暖、土層厚度較大的生長(zhǎng)環(huán)境,該結(jié)論與黃術(shù)等人的研究具有一致性[19]。
慈竹雖然生長(zhǎng)較快,但對(duì)土壤養(yǎng)分要求并不是很高。通過對(duì)龍山縣慈竹分布區(qū)域的土壤檢測(cè)分析來看,龍山縣慈竹分布區(qū)域的土壤中堿解氮相差387 mg·kg-1,有效磷22.1 mg·kg-1,速效鉀相差301 mg·kg-1,有機(jī)質(zhì)相差60 g·kg-1,不同區(qū)域不同養(yǎng)分含量差異較大。存在這些差異的原因極有可能與慈竹在龍山縣分布點(diǎn)的特殊性有關(guān)。慈竹在龍山縣多分布在農(nóng)村房前屋后、道路及公路兩側(cè),林地土壤人為干擾因素較大,進(jìn)而導(dǎo)致不同慈竹分布點(diǎn)的土壤養(yǎng)分差異較大。另外,對(duì)全縣所有不同類型的林地土壤進(jìn)行檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)龍山林地土壤酸堿度(pH值)一般均在4.1~6.4之間,林地土壤均為酸性土壤,而該縣不同慈竹分布點(diǎn)pH值在5.2~7.9之間,相差2.7,存在一個(gè)由弱酸到弱堿的一個(gè)跨度,該發(fā)現(xiàn)與付滿意文章中闡述的“慈竹適生pH值在 5.5~7.0之間”存在一定的出入[20]。形成的這一因素是人為干擾,還是慈竹在生長(zhǎng)過程中分泌一種物質(zhì),促使土壤的pH值提高,有待進(jìn)一步研究分析。
綜合以上可見,慈竹適應(yīng)性較強(qiáng),在不同的土壤類型區(qū)域表現(xiàn)良好,龍山縣林地海拔600 m以下的低山區(qū)域,林地土壤的物理性質(zhì)和各方面的條件均能較好地滿足慈竹生長(zhǎng)需要。調(diào)查發(fā)現(xiàn)慈竹尤其在巖石裸露的石質(zhì)山地生長(zhǎng)良好,是石漠化治理的優(yōu)良樹種,大力發(fā)展慈竹產(chǎn)業(yè),將對(duì)加快龍山石漠化治理進(jìn)程取到積極的作用。