沙地樟子松人工林根系及土壤養(yǎng)分分布特征

昝曉麗　安　山

沙地樟子松人工林根系及土壤養(yǎng)分分布特征

昝曉麗1安山2

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市紅花爾基林業(yè)局林木病蟲害防治檢疫站內(nèi)蒙古呼倫貝爾021000；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市紅花爾基林業(yè)局內(nèi)蒙古呼倫貝爾021000）

基于沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種的人工森林植被中的根系類別體系，還有土壤中植物發(fā)芽成長所必需的相關(guān)營養(yǎng)成分及生長節(jié)律的了解，研討并剖析沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種的人工森林植被土壤中植物發(fā)芽成長所必需的相關(guān)營養(yǎng)成分分布特征，為沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種的人工森林植被撫育提供科學(xué)依據(jù)。

沙地樟子松；人工林；根系；土壤養(yǎng)分；分布特征

沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種的人工森林植被初期主要包含兩種根系類別體系。土壤中植物發(fā)芽成長所必需的相關(guān)營養(yǎng)成分受生長環(huán)境的影響差異十分大[1]，因此，當(dāng)其沙化土地類型所屬區(qū)域的土質(zhì)不一樣，對于沙地樟子松樹種的人工森林植被種植結(jié)果也會有巨大差異[2]。

1 沙地樟子松人工林根系及土壤養(yǎng)分分布的特征概述

沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種的人工森林植被的自然成長發(fā)育主要分為胚珠繁殖體萌芽生長和幼苗存活兩個階段[3]。胚珠繁殖體的萌芽生長受有苗床、胚珠繁殖體活力、根系類別體系，還有土壤中植物發(fā)芽成長所必需的相關(guān)營養(yǎng)成分等方面的影響[4]。

1.1 溫度

溫度是胚珠繁殖體發(fā)芽的重要影響因素之一。植物的根系發(fā)芽成長以及繁殖，還有土壤養(yǎng)分的形成都需要在一定的溫度條件下才能進(jìn)行。只有基于對溫度的合理掌控，結(jié)合沙地樟子松樹種的特點(diǎn)來進(jìn)行適時(shí)調(diào)整，才能夠?yàn)樯车卣磷铀蓸浞N的生長培育帶來理想的種植效果。

1.2 水分

在天然環(huán)境下，沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種胚珠繁殖體的萌芽生長更多地會受到地表（0～5 cm）水分的引導(dǎo)性作用。沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種天然生產(chǎn)林群以及人工培育的林群對水分脅迫的引導(dǎo)性作用變化呈相似趨勢，但沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種品類的人工森林植被的胚珠繁殖體的發(fā)芽時(shí)間顯著滯后于原產(chǎn)區(qū)域天然胚珠繁殖體，對水分的脅迫更加敏感。沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種品類的人工森林植被的胚珠繁殖體隨著水分脅迫值的增加，萌芽生長時(shí)間、萌芽生長速度及發(fā)育情況均會受到更強(qiáng)的引導(dǎo)性作用的影響。

1.3 土壤

苗床環(huán)境相當(dāng)于胚珠繁殖體萌芽生長時(shí)的土壤環(huán)境，是沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種幼苗根系，還有土壤中植物發(fā)芽生長的重要基礎(chǔ)環(huán)境。沙化土地類型所屬區(qū)域的樹種耐瘠薄、喜疏松，偏酸性土壤，不耐鹽堿，植物發(fā)芽成長所必須擁有的相關(guān)營養(yǎng)成分、溫度以及土壤特性的變化都可能導(dǎo)致沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種胚珠繁殖體死亡或幼苗夭折。

2 沙地樟子松人工林根系及土壤養(yǎng)分的分布特征應(yīng)用

2.1 沙地樟子松人工林根系及土壤養(yǎng)分的分布特征影響因素

為了解土壤水分和地表水層是如何影響沙地樟子松根系分布特征的，中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所荒漠化防治組阿拉木薩等研究員檢驗(yàn)了沙地樟子松人工林的根系分布和土壤水、地表水分情況。結(jié)果顯示，沙地樟子松針葉樹根系與水分利用具較強(qiáng)相關(guān)性，根系的垂直分布顯示出沙漏式的分布特征（見圖1），最大密度在淺層（5～35 cm）和深層（85～145 cm），中間層（35～85 cm）分布最少，分別占據(jù)44.67%、11.8%和43.53%。與根系分布規(guī)律相一致，沙地樟子松林的淺層土壤水分和深層土壤水分比中間層土壤水分高（見圖2）。從5月到11月，地表水層深度顯示出增加的趨勢（185～291 cm），平均深度251 cm。降水和地表水影響沙地樟子松林的土壤水分，從而決定其根系分布特征。深層根系有地表水有效補(bǔ)給，這是科爾沁沙地西部沙地樟子松林維持生存和生長的必要條件。

圖1　不同土層沙地樟子松根系分布特征

圖2　不同土層沙地樟子松根系和土壤水分分布比較

2.2 從沙地樟子松對土壤的適應(yīng)性看其根系及土壤養(yǎng)分分布的可能性

天然沙地樟子松生長在最貧瘠的山地石礫沙土上，不苛求土壤養(yǎng)分。在荒漠土、白漿土、黑鈣土、棕壤、棕色森林土、褐土、輕度鹽堿化土、草甸土、生草沙土、風(fēng)沙土及礫質(zhì)戈壁土上均有根系及土壤養(yǎng)分分布栽培成功的報(bào)道，只不過在土壤立地條件適宜的地方長勢好、生長快，在立地條件差的地方生長速度慢一些。據(jù)資料記載，南京夏季高溫多雨，土質(zhì)黏重，透水、透氣性差，因此一些樹種適應(yīng)不了這種環(huán)境，產(chǎn)生了爛根、枝葉凋萎等現(xiàn)象，但沙地樟子松依然根繁葉茂。

沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種的人工森林植被木非特化早林木根系，其需要的含氧量、肥料、共生物、異生物、微量元素等物質(zhì)需求條件差異，以及沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種的人工森林植被木之間生存競爭的結(jié)果，是由同一樹種鄰近的相同年齡的植株在形態(tài)上以及生存能力等方面的差異造成的。

2.3 沙地樟子松的生物學(xué)特性與根系及土壤養(yǎng)分分布的相關(guān)性

沙地樟子松喜光，樹冠稀疏，針葉大都集中在樹冠的外面，喜生長在向陽的地方，因此，沙地樟子松是極喜光的陽性樹種。沙地樟子松是我國松屬中最耐寒的一種松樹，能耐-54 ℃的極端低溫。短時(shí)期內(nèi)37 ℃～38 ℃的極端高溫不會導(dǎo)致其生理活動的紊亂。據(jù)觀測，沙地樟子松在氣溫達(dá)9 ℃時(shí)開始生長，樹高生長期的適溫為18～24 ℃。沙地樟子松根系發(fā)達(dá)，內(nèi)蒙古紅花爾基沙崗上13齡沙地樟子松根幅達(dá)9.8 m，整個根系的水平分布近50 m2。由于沙地樟子松根上發(fā)育著團(tuán)狀和分枝狀的菌根，增加了對水分、有機(jī)物質(zhì)及無機(jī)鹽等的吸收能力，加之針葉稀少，針葉中的灰分含量少、角質(zhì)層厚，因此，沙地樟子松蒸發(fā)量小、耐旱、耐瘠薄。

由此，為沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種的人工森林植被木非特化早林木根系類別體系，還有土壤中植物發(fā)芽成長所必需的相關(guān)營養(yǎng)成分和生長階段研究提供了數(shù)學(xué)研究基礎(chǔ)，李蓮芳等也對沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種的人工森林植被木非特化早林木根系類別體系間產(chǎn)生的利弊關(guān)系進(jìn)行了研討與剖析。

沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種是一種分布在中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)域的常綠喬木，其壽命極長，同時(shí)也是亞洲地區(qū)最有長高潛力的樹種，可高達(dá)90 m，直徑可達(dá)3 m以上。沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種的人工森林植被的樹皮呈淡灰色，開裂，呈不規(guī)則的長條狀，樹冠呈錐形。未成熟的樹，樹葉呈針形。成熟大約需要100年以上，此時(shí)樹葉會變成鱗狀，長度也從原來的10 mm縮短到5 mm左右。

3 結(jié)語

由以上分析可知，沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種的人工森林植被種群對于環(huán)境的要求相對較多。因此，針對土壤中植物發(fā)芽成長所必需的相關(guān)營養(yǎng)成分、生長及體態(tài)變化階段經(jīng)營提出了應(yīng)對策略及建議，為計(jì)算機(jī)建模仿真株群根系類別體系，還有沙化土地類型所屬區(qū)域的沙地樟子松樹種的人工森林植被學(xué)領(lǐng)域提供了廣闊的應(yīng)用空間。

[1]徐暢,雷澤勇,周鳳艷,等.沙地樟子松人工林生長對非降雨季節(jié)土壤水分的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2021,40(1):58-66.

[2]孔濤,吳丹,沈海鷗,等.沙地樟子松人工林中的根系及土壤養(yǎng)分分布特征[J].中國水土保持科學(xué),2020,18(4):84-93.

[3]石亮,王凱,張日升,等.沙地樟子松人工林間伐寬度對土壤養(yǎng)分的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2020,39(10):3203-3210.

[4]白曉霞,艾海艦.榆林沙地樟子松人工林土壤養(yǎng)分變化特征[J].西部林業(yè)科學(xué),2020,49(3):80-85.

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2095-1205(2021)02-44-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2021.02.21