不同造林模式對文冠果植株生長和土壤微環境的影響

●王 翠 （甘肅省南華生態建設管護中心 甘肅 張掖 734304）

文冠果（Xanthoceras sorbifoliumBunge）為無患子科文冠果屬植物。文冠果抗性很強，是荒山綠化的首選樹種。其木材堅實致密，紋理美，是制作家具及器具的好材料。文冠果種子含油量極高，可作為制造高級潤滑油、高級油漆等的工業原料[1]。研究表明，造林模式是影響林木生長的重要因素，不同造林模式對林地植被覆蓋、土壤理化性質有顯著影響[2]，合理造林配置能夠增加土壤毛管孔隙度、生物多樣性，提高土壤蓄水性和養分含量[3]。目前有關文冠果造林模式成效的研究較少，因此，本試驗設計不同造林模式，研究文冠果生長及林地土壤物理和化學性質的變化特征，為文冠果造林和管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗樣地

試驗地位于甘肅省張掖市高臺縣駱駝城鄉，地處河西走廊中部，黑河中游下段。屬于大陸沙漠干旱型氣候，年均氣溫7.4℃，年平均降水量103 mm，全年日照時數3088 h，全年無霜期150 d。

1.2 試驗設計

試驗選擇3個文冠果造林模式的樣地，分別為文冠果純林（FF）、文冠果+沙棗混交林（FP）、文冠果+榆樹混交林（FA）。文冠果純林的栽培密度為2 m×3 m；文冠果+沙棗混交林中，文冠果和沙棗的栽培密度均為2 m×4 m；文冠果+榆樹混交林中，文冠果和榆樹的栽培密度均為2 m×4 m。試驗樣地造林時間均為2016年，每個人工林設置3個樣地，面積為100 m2。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 文冠果樹高、地徑和冠幅的測定 2021年9月，每個樣地選擇5株文冠果，測定樹高、地徑和冠幅。

1.3.2 土壤物理性質的測定 用100 cm3的環刀挖剖面法取0～20 cm、20～40 cm土樣，將環刀及其所取樣品一同裝在環刀盒內帶回實驗室，測定土壤物理指標。土壤物理性質測定參考《土壤農化分析》中的方法測定土壤含水量、容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和總孔隙度。

1.3.3 土壤化學特性的測定 采用五點取樣法每個樣地取0～20 cm、20～40 cm土壤，取混合樣約1 kg，裝入密封袋中，保存在裝有冰袋的保溫盒中，帶回實驗室風干。用高溫外熱重鉻酸鉀氧化－容量法測定有機質，堿解氮用堿解蒸餾法測定，用鉬銻抗比色法測定速效磷，用火焰光度計法測定速效鉀。

1.4 數據處理及分析

用 Excel 2016 軟件進行數據的整理和統計，利用 SPSS 19.0 軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 造林模式對文冠果植株生長的影響

不同造林模式下文冠果植株的樹高、地徑和冠幅，見表1。

表1 不同造林模式文冠果植株生長指標

從表1可以看出，不同造林模式間的文冠果樹高存在顯著差異，排序為FP＞FA＞FF，處理間差異顯著，FP和FA分別比FF高8.33%，3.57%。地徑處理間差異顯著，FP和FA分別比FF高17.66%，13.32%。冠幅FA和FF無顯著差異，FP顯著高于FF，高5.56%。說明混交模式能夠促進文冠果的生長。

2.2 造林模式對土壤物理性質的影響

不同造林模式下土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和總孔隙度，見表2。

表2 不同造林模式下土壤物理性質

從表2可以看出，不同造林模式對土壤物理性狀有顯著影響。0～20 cm土層土壤容重表現為FF＞FA＞FP，FP顯著低于FF和FA；毛管孔隙度表現為FP＞FA＞FF，處理間差異顯著；非毛管孔隙度FF顯著高于FP和FA；總孔隙度變化特征和毛管孔隙度相似，表現為FF＞FA＞FP。

20～40 cm土層土壤容重FF顯著高于FP和FA；毛管孔隙度表現為FP＞FA＞FF，處理間差異均顯著；非毛管孔隙度表現為FA＞FF＞FP，處理間差異均顯著；總孔隙度FP和FA無顯著差異，但顯著高于FF。FP模式下容重最低，毛管孔隙度最高。

2.3 造林模式對土壤養分的影響

不同造林模式下土壤有機質、速效氮、速效磷和速效鉀含量，見表3。

表3 不同文冠果造林模式下土壤養分

從表3可以看出，不同造林模式對土壤養分含量有顯著影響。0～20 cm土層土壤有機質含量表現為FP＞FA＞FF，FP最高，顯著高于FA和FF；土壤速效氮含量表現為FP＞FA＞FF，處理間差異均顯著；速效磷含量和速效鉀含量與速效氮含量變化趨勢一致。20～40 cm土層土壤有機質、速效磷和速效鉀含量表現為FP＞FA＞FF，處理間差異均顯著，速效鉀含量FP和FA無顯著差異，但顯著高于FF。

3 討論

在純林中，由于缺乏生物多樣性，不利于培育樹木綜合抗性和優良品質[4]，此外，單一林木人工林還會導致土壤性質惡化，林木產量逐代下降，地力衰退十分嚴重等問題[5]。混交林增加了物種數量，在一定程度上豐富了生物多樣性，而且，混交林還能夠增加林地凋落物的數量，從而改善土壤理化性質，促進林木的生長和發育。本研究結果表明，不同造林模式下文冠果植株生長存在顯著差異，文冠果的樹高、地徑和冠幅從大到小依次是文冠果+榆樹混交林、文冠果+沙棗混交林、文冠果純林，主要是由于混交模式下生態結構相對復雜，為植株生長提供良好的環境條件，林下生態多樣性較為豐富，有利于地下部分的生長。此外根系分泌物也可能促進根系的發育和生長。

土壤的理化性質是影響植物生長發育和評價區域水土保持功能的重要指標。本研究結果表明，混交林顯著降低了各土層土壤容重，提高了毛管孔隙度、有機質、速效氮、速效磷和速效鉀含量，主要是由于不同造林模式下凋落物數量以及凋落物養分含量不同，對土壤微生物數量及土壤酶活性影響不同，使得不同造林模式間土壤養分礦化存在差異。

4 結論

文冠果+沙棗混交林模式下文冠果長勢最好，對土壤改良效應最佳，是適合當地的造林模式。