5個竹種林下土壤營養(yǎng)元素含量比較

王 舒，張 穎，萬 娟，羅 睿，榮俊冬，鄭郁善，2*

(1.福建農(nóng)林大學林學院，福建福州 350002；2.福建農(nóng)林大學園林學院，福建福州 350002)

5個竹種林下土壤營養(yǎng)元素含量比較

王 舒1，張 穎1，萬 娟1，羅 睿1，榮俊冬1，鄭郁善1，2*

(1.福建農(nóng)林大學林學院，福建福州 350002；2.福建農(nóng)林大學園林學院，福建福州 350002)

[目的]比較不同竹種林下土壤的營養(yǎng)元素含量。[方法]在福建農(nóng)林大學百竹園內(nèi)選取大明竹、牡竹、角竹、花巨竹和大木竹5個竹種，分別于春、夏、秋、冬4個季節(jié)對其林下土壤進行“S”型多點采樣，對其氮、磷、鉀含量進行測定。[結(jié)果]大明竹、牡竹、角竹、花巨竹和大木竹5個竹種林下土壤的營養(yǎng)元素含量皆較高，但各竹種之間的營養(yǎng)元素含量有顯著差異，且各竹種在不同季節(jié)的營養(yǎng)元素含量也有明顯差異。其中大明竹林下土壤的營養(yǎng)元素含量最高，且最為穩(wěn)定，牡竹相對較差。[結(jié)論]在福建地區(qū)，大明竹對營養(yǎng)元素的產(chǎn)生及維系穩(wěn)定具有良好的能力，可成為該地區(qū)城市觀賞用竹及發(fā)展林下經(jīng)濟的優(yōu)良竹種。

竹子；氮；磷；鉀；季節(jié)；對比

隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展和城市化進程的不斷加快，人們對城市環(huán)境及園林綠化的重視程度逐步提高。城市綠化更多傾向于選擇對區(qū)域經(jīng)濟、社會發(fā)展有顯著影響、具有高生態(tài)價值和景觀價值[1-3]的樹種。同時，所選樹種應具有調(diào)節(jié)氣候、保持水土、涵養(yǎng)水源、凈化空氣、固碳釋氧等作用[4]。其中，竹子是一種重要的森林植被資源和優(yōu)良的速生豐產(chǎn)樹種，兼具以上功能和優(yōu)點。我國是竹類生產(chǎn)大國[5]，故竹子應為我國城市綠化的首選樹種之一。

植物生長過程中需要各類營養(yǎng)元素，其中氮、磷、鉀是維持植物體內(nèi)維生素和能量系統(tǒng)的重要組成部分[6-8]。土壤中氮、磷、鉀是植物生長所需的主要來源，也是衡量土壤肥力的重要指標。盡管其在土壤中所占比例小，但其對保持土壤含水率及肥力、保證土壤對植物生長所需養(yǎng)分的持續(xù)供給發(fā)揮了重要的作用。筆者對大明竹等5個竹種林下土壤氮、磷、鉀含量進行了測定，為今后研究大明竹等5個竹種竹子的長勢、不同時期對營養(yǎng)元素的需求及園林綠化竹種選擇提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況 采樣地位于福建農(nóng)林大學百竹園內(nèi)(福州市倉山區(qū))，福州市位于福建省東南沿海地區(qū)(118°08′～120°31′E、25°15′～26°39′N)，屬海洋性亞熱帶季風氣候，全年溫暖濕潤，夏長冬短，陽光充足，雨量充沛，降雨多集中于春夏兩季(占全年的50%～60%)，年相對濕度較高，無霜期長達326 d[9]。福州市主導風向為東北風，夏季偏南風為主，冬季偏北風為主[10]。百竹園位于該校正東方向，竹子種類繁多，光照充足，整體環(huán)境怡人。

1.2 材料 大明竹[Pleioblastusgramineus(Bean)Nakai]、牡竹[Dendrocalamusstrictus(Roxb.)Nees]、角竹(PhyllostachysfimbriligulaWen)、花巨竹(Gigantochloaverticillata)和大木竹(LingnaniawenchouensisWen)這5個竹種均來自于福建農(nóng)林大學百竹園。

1.3 方法

1.3.1 采樣。分別于2011—2012年4個季度在百竹園內(nèi)5個竹種林下10～20 cm厚土層處對相應土壤進行“S”型多點采樣，每個采樣點采土量約為500 g，去除雜質(zhì)、風干、壓碎后，過0.149 mm的篩，備用。

1.3.2 樣品處理與測定。對已風干、過篩的各竹種土樣，參照LY/T1228—1999《森林土壤全氮的測定》[11]、LY/T1232—1999《森林土壤全磷的測定》[12]和LY/T1234—1999《森林土壤全鉀的測定》[13]中的方法進行氮、磷、鉀含量的測定，每個樣品重復3次。

1.4 數(shù)據(jù)分析 對已測樣品數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、綜合，并利用SPSS和Excel軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同竹種林下土壤季節(jié)間氮、磷、鉀含量對比 由表1～3可知，5個竹種中大明竹林下土壤的年平均氮、磷、鉀含量均處于第1位，氮元素的年平均值為6 007.46 mg/kg，比年總平均值(3 817.79 mg/kg)高2 189.67 mg/kg；磷元素的年平均值為187.85 mg/kg，比年總平均值(111.87 mg/kg)高75.98 mg/kg；鉀元素的年平均值為2 157.81 mg/kg，比年總平均值(1 234.94 mg/kg)高922.87 mg/kg。而牡竹林下土壤的各元素含量均處于5個竹種末位，其氮元素的年平均值為2 672.67 mg/kg，低于年總平均值1 145.12 mg/kg；磷元素的年平均值為53.53 mg/kg，低于年總平均值58.34 mg/kg；鉀元素的年平均值為599.03 mg/kg，低于年總平均值635.91 mg/kg。其他3個竹種林下土壤各元素含量雖有差異，但并不明顯。5個竹種林下土壤各營養(yǎng)元素含量由高到低依次為大明竹、大木竹、花巨竹、角竹、牡竹。

由表1可知，春季大明竹、牡竹和大木竹林下土壤的氮含量分別比春季平均值(4 642.67 mg/kg)高1 460.60、895.04和230.31 mg/kg，花巨竹和角竹林下土壤的氮含量分別低于春季平均值889.47、1 696.50 mg/kg，極差達3 157.10 mg/kg。夏季大明竹和大木竹林下土壤的氮含量分別比夏季平均值(3 671.74 mg/kg)高2 534.75、960.32 mg/kg，花巨竹、角竹和牡竹林下土壤的氮含量分別低于夏季平均值327.56、905.78和2 261.72 mg/kg，極差達4 796.47 mg/kg。秋季大明竹和大木竹林下土壤的氮含量分別比秋季平均值(3 350.18 mg/kg)高2 394.88、767.07 mg/kg，角竹、花巨竹和牡竹林下土壤的氮含量分別低于秋季平均值738.19、843.31、1 580.46 mg/kg，極差達3 975.34 mg/kg。冬季大明竹和大木竹林下土壤的氮含量分別比冬季平均值(3 606.57 mg/kg)高2 368.44、1 560.80 mg/kg，花巨竹、角竹和牡竹林下土壤的氮含量分別低于冬季平均值1 144.88、1 151.00、1 633.36 mg/kg，極差達4 001.80 mg/kg。由此可見，大明竹和大木竹林下土壤的氮含量位于總體的上游，其他3種位于下游。

表1 各竹種林下土壤氮元素含量對比

由表2可知，春季大明竹和大木竹林下土壤的磷含量分別比春季平均值(134.60 mg/kg)高82.88、67.71 mg/kg，花巨竹、角竹和牡竹林下土壤的磷含量分別低于春季平均值41.02、47.29 和62.29 mg/kg，極差達145.17 mg/kg。夏季大明竹和花巨竹林下土壤的磷含量分別比夏季平均值(105.78 mg/kg)高84.94、31.26 mg/kg，大木竹、角竹和牡竹林下土壤的磷含量分別低于夏季平均值6.57、48.54和61.09 mg/kg，極差達146.03 mg/kg。秋季大明竹、大木竹和花巨竹林下土壤的磷含量分別比秋季平均值(99.73 mg/kg)高55.77、9.24和7.71 mg/kg，角竹和牡竹林下土壤的磷含量分別低于秋季平均值23.80、48.94 mg/kg，極差達104.71 mg/kg。冬季大明竹和大木竹林下土壤的磷含量分別比冬季平均值(107.39 mg/kg)高80.30、35.09 mg/kg，花巨竹、角竹和牡竹林下土壤的磷含量分別低于冬季平均值15.02、39.33、61.05 mg/kg，極差達141.35 mg/kg。由此可見，角竹和牡竹林下土壤的磷含量位于總體的下游，其他3種林下土壤的磷含量明顯優(yōu)于這2種竹子。

表2 各竹種林下土壤磷元素含量對比

由表3可知，春季大明竹和大木竹林下土壤的鉀含量分別比春季平均值(1 268.77 mg/kg)高932.76、533.39 mg/kg，花巨竹、角竹和牡竹林下土壤的鉀含量分別低于春季平均值350.89、438.85、676.44 mg/kg，極差達1 609.20 mg/kg。夏季大明竹和大木竹林下土壤的鉀含量分別比夏季平均值(1 240.51 mg/kg)高931.72、537.48 mg/kg，花巨竹、角竹和牡竹林下土壤的鉀含量分別低于夏季平均值244.38、543.98和680.84 mg/kg，極差達1 612.56 mg/kg。秋季大明竹和大木竹林下土壤的鉀含量分別比秋季平均值(1 296.77 mg/kg)高974.53、427.91 mg/kg，花巨竹、角竹和牡竹林下土壤的鉀含量分別低于秋季平均值323.09、474.08和605.27 mg/kg，極差達1 579.80 mg/kg。冬季大明竹和大木竹林下土壤的鉀含量分別比冬季平均值(1 133.70 mg/kg)高852.47、452.76 mg/kg，花巨竹、角竹和牡竹林下土壤的鉀含量分別低于冬季平均值257.84、466.33和581.09 mg/kg，極差達1 433.56 mg/kg。由此可見，大明竹和大木竹林下土壤的鉀含量位于總體的上游，明顯優(yōu)于其他3種竹子。

由此可知，大明竹可為其林下土壤提供較高含量的營養(yǎng)元素，其保肥固土能力明顯優(yōu)于其他4個竹種，而牡竹為自身供給營養(yǎng)能力較差。

表3 各竹種林下土壤鉀元素含量對比

2.2 同一竹種林下土壤季節(jié)間氮、磷、鉀含量對比 大明竹、牡竹、角竹、花巨竹和大木竹5個竹種林下土壤的氮、磷、鉀含量隨季節(jié)變化出現(xiàn)不同程度的變化，但各竹種變化明顯不同：大明竹林下土壤的氮、磷、鉀含量隨季節(jié)變化并未出現(xiàn)明顯浮動；牡竹林下土壤的氮含量隨季節(jié)變化出現(xiàn)明顯波動，春季到夏季急劇下降，至1 410.02 mg/kg，夏季到冬季緩慢回升，磷、鉀2種元素含量無明顯波動；花巨竹林下土壤的3種元素含量均隨季節(jié)變化出現(xiàn)明顯浮動，其中氮含量呈下降趨勢，冬季達最低值2 461.69 mg/kg；磷、鉀元素呈緩慢上升趨勢，都在夏季達最高值，分別為137.04 、996.13 mg/kg，冬季有所回落；大木竹林下土壤的氮含量隨季節(jié)變化有明顯波動，其中冬季的提升最為明顯，達5 167.37 mg/kg，磷、鉀含量未隨季節(jié)變化而產(chǎn)生明顯的浮動；角竹林下土壤的氮含量隨季節(jié)變化呈下降趨勢，最低值在冬季(2 455.57 mg/kg)，鉀含量隨季節(jié)變化有些許波動，而磷含量無明顯波動。

綜上所述，5種竹子林下土壤3種元素的含量由高到低順序為氮、鉀、磷；大明竹林下土壤各季節(jié)中的營養(yǎng)元素穩(wěn)定性最高，牡竹林下土壤的營養(yǎng)元素季節(jié)性波動最大，穩(wěn)定性最差，其他3種竹子中，角竹林下土壤3種元素穩(wěn)定性明顯優(yōu)于大木竹和花巨竹。

3 結(jié)論與討論

通過對大明竹等5個竹種林下土壤的氮、磷、鉀含量進行對比分析，結(jié)果表明，在福建地區(qū)大明竹林下土壤營養(yǎng)元素含量全年皆較高，可為自身的土壤保持較高的養(yǎng)分，且在季節(jié)中無明顯波動，無需過多人工維護，是園林及城市綠地的優(yōu)良竹種。該地區(qū)牡竹土壤自身并沒有較強的保肥固土能力，同時季節(jié)性變化較大，若選取為園林及城市綠化樹種，則需要更多的人工維護及財力、技術消耗，才能達到預期效果。其他3種竹子林下土壤營養(yǎng)元素含量無明顯優(yōu)劣特征，但角竹優(yōu)于其他2個竹種，可作為園林竹種的選擇，但并無突出優(yōu)勢。

如今人類活動對環(huán)境的影響愈加明顯，城市綠地的樹種不應單純滿足覆蓋率需求，還應具有景觀和生態(tài)價值[14-15]。竹類植物特殊的竹鞭結(jié)構(gòu)，使其地下結(jié)構(gòu)龐大，為改良土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力提供幫助；竹葉易凋落、易分解、根系發(fā)達，對林下凋落物的分解能力強，使得林下有機質(zhì)含量豐富(如大明竹等)[16-19]。竹類植物自身具有極強的固土能力，能有效抑制城市中的揚塵，對降低城市的空氣污染有間接影響，故選擇竹類(如大明竹等)作為園林植物，既能滿足人們對園林景觀文化內(nèi)涵與審美的需求，又在無需過度維護的條件下改善城市土壤和環(huán)境，有利于營造更加舒適的居住環(huán)境。顧宇書等[20]研究表明，竹類植物通過其密布的須根，固定土壤、有效凈化土壤、防止水土流失，對沿海地區(qū)防風固沙起到明顯作用。但具體竹類植物保肥固土作用以及利用其優(yōu)勢充分發(fā)展林下經(jīng)濟還需進一步研究。參考文獻

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Comparison of Nutrient Element Content in Soil of 5 Bamboo Species

WANG Shu1, ZHANG Ying1, WAN Juan1, ZHENG Yu-shan1,2*et al

(1.College of Forestry, Fujian University of Agriculture and Forestry，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350002；2.College of Landscape Architecture, Fujian University of Agriculture and Forestry，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350002)

[Objective]Nutrient element content in soil of 5 bamboo species was compared.[Method]We selected 5 bamboo speciesPleioblastusgramineus(Bean) Nakai，Dendrocalamusstrictus(Roxb.) Nees，PhyllostachysfimbriligulaWen，GigantochloaverticillataandLingnaniawenchouensisWen in Bai ju Chuk Yuen of Fujian Agriculture and Forestry University. Respectively, S-type multi-sampling was conducted under its forest soil in the spring, summer, autumn and winter. The content of nitrogen，phosphorus and potassium were determined. [Result]The results showed that nutrient element content of 5 bamboo species was high, but there were still significant differences among the 5 species , and the nutrient element content of each bamboo species in different seasons had significant differences.P.gramineus(Bean) Nakai showed the highest nutrient element content , and it was the most stable of all.D.strictus(Roxb.) Nees was relatively poor. [Conclusion] This indicates that the genus ofP.gramineus(Bean) Nakai could produce nitrogen nutrients and maintain stable with good ability, which can be used as urban ornamental bamboo and fine bamboo that promoting economic development.

Bamboo；Nitrogen；Phosphorus；Potassium；Season；Comparison

福建省科技重點項目(2013N0002)；福建省科技重大項目(2011N5002)。

王舒(1992- )，女，黑龍江哈爾濱人，碩士研究生，研究方向：城市林業(yè)。*通訊作者，教授，博士生導師，從事園林植物應用、園林規(guī)劃設計及森林培育研究。

2016-09-23

S 714

A

0517-6611(2016)35-0167-04