龍山縣慈竹分布及其林地土壤理化性質(zhì)研究

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)科學院，湖南 長沙 410004；3. 龍山縣林業(yè)局，湖南 龍山 416800； 4.攸縣黃豐橋國有林場，湖南 攸縣 412300)

竹子在我國分布廣泛，種類繁多，由于是禾本科植物，具有生長周期短，易更新，且繁殖能力強等特點，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，纖維縱徑較長，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，筆者對龍山縣的慈竹資源以及慈竹生長區(qū)域的土壤養(yǎng)分進行了分析，為龍山發(fā)展慈竹產(chǎn)業(yè)和保護慈竹資源提供參考依據(jù) 。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

龍山縣境內(nèi)氣候夏暖冬寒，四季分明，年均溫在15.8 ℃，無霜期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]。

1.2 樣地設置

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個鄉(xiāng)鎮(zhèn)布了36個采樣點，并選擇有代表性小班采集土樣。采樣時沿著“S”型線路，按照“隨機”“等量”和“多點混合”的原則，樣點平均分布在小班上部、中部和下部[10]。

1.3 采樣深度

土壤樣點分布好后，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。并用相機照好土壤剖面照片和小班植被照片，現(xiàn)場填寫土壤剖面調(diào)查登記表，繪出樣點分布位置示意圖。

1.4 取土樣方法

采用混合土樣法，在剖面的背面用取土鏟鏟出一個深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，采樣點的取土深度及采樣量應均勻一致，土樣上層與下層的比例要相同。一個混合土樣取土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，用填寫好標簽，樣品袋內(nèi)外各一張。

1.5 土樣分析及數(shù)據(jù)分析方法

pH 值采用水浸提電位法；有機質(zhì)采用重鉻酸鉀滴定法；水解性氮采用堿解擴散法；有效磷采用 NaHCO3浸提-鉬藍比色法；速效鉀采用NH4AC浸提-原子吸收分光光度計測定法[11-18]。

對不同供試點的土壤養(yǎng)分測定的數(shù)據(jù)運用Excel進行整理，再利用 Spss 21.0 軟件進行不同供試點土壤養(yǎng)分的單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 母質(zhì)母巖、 土壤類型與土壤質(zhì)地

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，其它板頁巖、紫色砂巖、紫色頁巖、沖積母巖和第四紀紅土分布較少。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)山地生長良好，表明慈竹可作為石漠化治理的樹種選擇材料。

2.2 土壤養(yǎng)分分析

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 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)小河村福坑速效鉀含量最高，為354 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。

2.3 慈竹分布區(qū)域

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，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)域具有很強的適生性，可作為該區(qū)域造林及植被恢復的首選樹種。

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

3 結(jié)論與討論

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]。

慈竹雖然生長較快，但對土壤養(yǎng)分要求并不是很高。通過對龍山縣慈竹分布區(qū)域的土壤檢測分析來看，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，進而導致不同慈竹分布點的土壤養(yǎng)分差異較大。另外，對全縣所有不同類型的林地土壤進行檢驗，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pH值在5.2～7.9之間，相差2.7，存在一個由弱酸到弱堿的一個跨度，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，還是慈竹在生長過程中分泌一種物質(zhì)，促使土壤的pH值提高，有待進一步研究分析。

綜合以上可見，慈竹適應性較強，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)，將對加快龍山石漠化治理進程取到積極的作用。