云南三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐生境土壤水分物理性質(zhì)分析I

代 勛，湯 艷，王 磊，楊宛青，陳屏昭

(昭通學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，云南昭通 657000)

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云南三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐生境土壤水分物理性質(zhì)分析I

代 勛，湯 艷，王 磊，楊宛青，陳屏昭

(昭通學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，云南昭通 657000)

[目的]研究云南三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐的土壤環(huán)境。[方法]在云南三江口自然保護(hù)區(qū)設(shè)3個(gè)采樣地，研究0～20、20～40 cm土層土壤含水量、pH與物理性質(zhì)。[結(jié)果]該自然保護(hù)區(qū)珙桐生長(zhǎng)地的土壤含水量較高，pH偏酸性，容重、孔隙度等物理特性適宜珙桐生長(zhǎng)及繁殖。[結(jié)論]為三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐種子的自然萌發(fā)引種繁殖提供科學(xué)依據(jù)。

珙桐；生境；土壤

珙桐(DavidiainvolucrateBaill)是珙桐科(Nyssaceac)珙桐屬(Davidia)單屬單種落葉喬木，又稱“鴿子樹”，是第三紀(jì)古熱帶植物區(qū)系的孑遺植物，有“活化石”之稱，屬我國一級(jí)保護(hù)物種[1-2]。珙桐在植物系統(tǒng)發(fā)育和地史變遷研究中有很高的學(xué)術(shù)地位，在生態(tài)學(xué)、地質(zhì)學(xué)和植物資源學(xué)中都有重要價(jià)值。珙桐主要分布在我國西南山地[1-3]，該地海拔600～3 000 m，年均溫8.5～16.9 ℃，年均降水量為744.0～1 580.0 mm，為涼濕型氣候，具有潮濕、多雨、多霧、夏涼、冬季寒冷期長(zhǎng)的特點(diǎn)，相對(duì)濕度 80%以上，日照時(shí)數(shù)為 1 200～1 400 h[3-5]。珙桐適應(yīng)性較差，抗旱等抗逆性也較差，自然更新困難，人為破壞嚴(yán)重，導(dǎo)致數(shù)量逐漸減少，分布范圍縮小，若不采取保護(hù)措施，有瀕臨滅絕的危險(xiǎn)。珙桐的引種和馴化研究雖然取得了一定的成果，但不夠全面。為了保護(hù)和進(jìn)一步的開發(fā)利用，有必要對(duì)珙桐的生境土壤及其引種馴化進(jìn)行深入研究。

土壤水分物理性質(zhì)是指土壤的物理性質(zhì)和水分動(dòng)態(tài)特征，反映了土壤的結(jié)構(gòu)狀況、持水性能和保水能力等，是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)，其對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖具有重要意義。良好的土壤物理性質(zhì)能促進(jìn)植物根的發(fā)育及其對(duì)水分和無機(jī)鹽的吸收等。筆者對(duì)云南三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐的生境土壤進(jìn)行研究，分析了土壤水分物理性質(zhì)，旨在為珙桐的引種馴化、異地保護(hù)及提高種子萌發(fā)、幼苗成活率提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況 三江口自然保護(hù)區(qū)位于云南省昭通市北部，地理坐標(biāo)103°53′38″～104°01′55″ E，28°09′42″～28°14′51″ N，地處云貴高原北部邊緣，屬烏蒙山系支脈，最高海拔2 420 m，以中山地貌為主。土壤主要為棕壤和黃棕壤，土層深厚濕潤(rùn)，腐殖質(zhì)含量高，呈酸性，枯枝落葉層5～10 cm，分解良好，肥力較高。氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)高原氣候，年均溫10 ℃，冬冷最低溫-10 ℃，夏暖最高溫29 ℃，潮濕年均降水量1 000～1 300 mm。

1.2 采樣方法 于2013年11月、2014年7月、2015年3月采集珙桐生境土壤(土壤類型均為山地黃棕壤)，根據(jù)珙桐分布區(qū)域、非分布區(qū)域選定土壤采集地(表1)。周家灣和小巖方為珙桐分布區(qū)，分水嶺為非珙桐分布區(qū)。土壤取樣方法參照標(biāo)準(zhǔn)GB 7830—87[6]。采樣方法根據(jù)國家林業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，選取3個(gè)采樣地，在每個(gè)樣地分別設(shè)置6個(gè)20 m×20 m標(biāo)準(zhǔn)樣地，編號(hào)為1～6號(hào)(表1)。在標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)中按“S”形設(shè)置6個(gè)土壤取樣點(diǎn)，按0～20、20～40 cm土層分層取樣，并分層混樣分別測(cè)定土壤物質(zhì)性質(zhì)。

表1 三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐生境土壤采集地特征

Table 1 The characteristics ofDavidiainvolucrataBaill habitat soil collection in Yunnan Sanjiangkou Nature Reserve

地名Sample樣點(diǎn)編號(hào)No.海拔Altitudem坡向Slopedirection坡度Slope∥°周家灣1～31870南北45Zhoujiawan4～61877北南40小巖方1～31562南北45Xiaoyanfang4～61586東西30分水嶺1～31994南北30Fenshuiling4～61994北南40

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法 土壤含水量參照LY/T 1213—1999測(cè)定；土壤pH參照LY/T 1239—1999測(cè)定；土壤水分-物理性質(zhì)參照LY/T 1215—1999測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤含水量 由表2可知，3個(gè)采樣地不同土壤深度的含水量無顯著性差異(P>0.05)；周家灣、小巖方與分水嶺采樣點(diǎn)相比較，無顯著性差異(P>0.05)；與全國普遍土壤含水量比較，三江口自然保護(hù)區(qū)的含水量較高。總體上，各樣地表層土壤水分含量略低于中層土壤。這與地面落葉形成大量腐殖質(zhì)有關(guān)。

表2 三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐分布區(qū)和非珙桐分布區(qū)的土壤含水量

Table 2 The water content ofDavidiainvolucrateBaill distribution area and nonDavidiainvolucratedistribution area in Sanjiangkou Nature Reserve

%

2.2 土壤pH 由表3可知，三江口自然保護(hù)區(qū)土壤pH在4.50～7.42，對(duì)照全國第2次土壤普查分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可知，總體偏酸性。在珙桐分布區(qū)域pH<6.00，且變化不大，這說明珙桐可能較適宜在偏酸性土壤生長(zhǎng)。在潮濕、酸性環(huán)境中珙桐種子較易完成后熟及果皮的腐化，從而有利于珙桐種子自然萌發(fā)，這與三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐出現(xiàn)一定的實(shí)生苖相關(guān)。

表3 三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐分布區(qū)和非珙桐分布區(qū)的土壤pH

2.3 土壤物理性質(zhì)

2.3.1 土壤容重。由表4可知，三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐種群土壤容重隨著土層深度的增加而增大，但增加不多。這可能與多年落葉形成了較厚的腐殖質(zhì)土層有關(guān)，也與其相對(duì)較高含水量相關(guān)?？傮w上，三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐種群土壤容重較低，結(jié)構(gòu)性較好，土質(zhì)疏松，有利于珙桐的生長(zhǎng)及土壤微生物的繁殖。

表4 三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐分布區(qū)和非珙桐分布區(qū)樣地的土壤物理性質(zhì)

Table 4 The soil physical properties ofDavidiainvolucrateBaill distribution area and nonDavidiainvolucratedistribution area in Sanjiangkou Nature Reserve

樣地Sample土壤深度Soildepthcm容重Bulkdensityg/cm3最大持水量Maximumwaterholdingcapacity%毛管持水量capillarywatercapacity%田間持水量Fieldwaterholdingcapacity%毛管孔隙度Capillaryporosity%總孔隙度Totalporosity%周家灣0～200.4889.5175.2874.0335.9948.72Zhoujiawan20～400.5975.8766.5964.5739.4946.53小巖方0～200.4986.5177.3075.5038.5846.56Xiaoyanfang20～400.5779.0568.0766.8439.0447.72分水嶺0～200.5785.4369.0367.6439.5753.58Fenshuiling20～400.6271.2761.6459.8838.4045.27

注：各樣地均采用1號(hào)樣點(diǎn)數(shù)據(jù)。

Note: All sampling area adopt 1 sampling point data.

2.3.2 土壤持水量。由表4可知，三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐生境土壤最大持水量較高，0～20 cm土層的最大持水量高于20～40 cm；田間持水量也較高，0～20 cm土層的田間持水量大于20～40 cm。這與落葉腐殖質(zhì)相關(guān)，有利于珙桐的生長(zhǎng)及其種子的自然萌發(fā)。

2.3.3 土壤孔隙度。由表4可知，周家灣和分水嶺的珙桐種群土壤總孔隙度隨著土層深度的增加而降低，與容重相反。這是由于隨著土層深度的增加，地表落葉對(duì)土壤的影響較小。小巖方0～20和20～40 cm土層的總孔隙度相差不大，可能是由于落葉層較厚，對(duì)深層土壤影響較大?？傮w來說，三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐種群土壤孔隙度在適宜生長(zhǎng)范圍能夠滿足珙桐的生長(zhǎng)。

3 小結(jié)

該研究表明，三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐種群土壤具有較高含水量、適宜容重等物理性質(zhì)，為珙桐的生長(zhǎng)提供了有利條件，同時(shí)為珙桐種子的自然萌發(fā)提供了條件，有利于珙桐的保護(hù)和利用。今后還需進(jìn)一步對(duì)深層土壤微生物、土壤酶進(jìn)行研究，對(duì)三江口自然保護(hù)區(qū)珙桐種子的自然萌發(fā)、珙桐的自然生長(zhǎng)環(huán)境等進(jìn)行進(jìn)一步研究，為促進(jìn)珙桐的引種、繁殖、保護(hù)和開發(fā)利用提供借鑒。

[1] 傅立國，金鑒明.中國植物紅皮書——稀有瀕危植物：第1冊(cè)[M].北京：科學(xué)出版社，1992：474-475.

[2] 中國科學(xué)院植物研究所.中國珍稀瀕危植物[M].上海：上海教育出版社，1987.

[3] 張清華，郭泉水，徐德應(yīng)，等.氣候變化對(duì)我國珍稀瀕危樹種——珙桐地理分布的影響研究[J].林業(yè)科學(xué)，2000，36(2)：47-52.

[4] 張家勛，李俊清.珙桐的天然分布和人工引種分析[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1995，17(1)：25-30.

[5] 蘇智先，張素蘭.珙桐種群生殖物候及其影響因子研究[J].四川師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，1999，20(4)：313-318.

[6] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)局.森林土壤分析方法：GB 7830—87[S]//中華人民共和國林業(yè)部科技司.林業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編：3.北京：中國林業(yè)出版社，1991.

Soil Water and Physical Properties Analysis of theDavidiainvolucrateBaill Habitat in Yunnan Sanjiangko Nature Reserve I

DAI Xun,TANG Yan,WANG Lei et al

(Zhaotong University,Chemistry and Life Science College, Zhaotong, Yunnan 657000)

[Objective]To study soil environment ofDavidiainvolucrateBaill in Yunnan Sanjiangko Nature Reserve. [Method]Based on 3 sampling sites in the Yunnan Sanjiangko Nature Reserve, the soil moisture content, pH and physical properties of 0-20 and 20-40 cm soil layers were studied.[Result]DavidiainvolucrataBaill had higher soil moisture, acidic pH, bulk density, porosity and other physical properties suitable for growth and reproduction. [Conclusion]To provided the conditions for seeds ofDavidiainvolucrateBaill in Yunnan Sanjiangko Nature Reserve, and provided a scientific basis for introduction and reproduction.

DavidiainvolucrateBaill; Habitat; Soil

云南省教育廳項(xiàng)目(2013Y575)。

代勛(1972- )，男，云南昭通人，副教授，從事植物生理生態(tài)研究和教學(xué)工作。

2016-08-31

S 152.7

A

0517-6611(2016)31-0129-02