不同造林模式对文冠果植株生长和土壤微环境的影响

●王 翠 （甘肃省南华生态建设管护中心 甘肃 张掖 734304）

文冠果（Xanthoceras sorbifoliumBunge）为无患子科文冠果属植物。文冠果抗性很强，是荒山绿化的首选树种。其木材坚实致密，纹理美，是制作家具及器具的好材料。文冠果种子含油量极高，可作为制造高级润滑油、高级油漆等的工业原料[1]。研究表明，造林模式是影响林木生长的重要因素，不同造林模式对林地植被覆盖、土壤理化性质有显著影响[2]，合理造林配置能够增加土壤毛管孔隙度、生物多样性，提高土壤蓄水性和养分含量[3]。目前有关文冠果造林模式成效的研究较少，因此，本试验设计不同造林模式，研究文冠果生长及林地土壤物理和化学性质的变化特征，为文冠果造林和管理提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验样地

试验地位于甘肃省张掖市高台县骆驼城乡，地处河西走廊中部，黑河中游下段。属于大陆沙漠干旱型气候，年均气温7.4℃，年平均降水量103 mm，全年日照时数3088 h，全年无霜期150 d。

1.2 试验设计

试验选择3个文冠果造林模式的样地，分别为文冠果纯林（FF）、文冠果+沙枣混交林（FP）、文冠果+榆树混交林（FA）。文冠果纯林的栽培密度为2 m×3 m；文冠果+沙枣混交林中，文冠果和沙枣的栽培密度均为2 m×4 m；文冠果+榆树混交林中，文冠果和榆树的栽培密度均为2 m×4 m。试验样地造林时间均为2016年，每个人工林设置3个样地，面积为100 m2。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 文冠果树高、地径和冠幅的测定 2021年9月，每个样地选择5株文冠果，测定树高、地径和冠幅。

1.3.2 土壤物理性质的测定 用100 cm3的环刀挖剖面法取0～20 cm、20～40 cm土样，将环刀及其所取样品一同装在环刀盒内带回实验室，测定土壤物理指标。土壤物理性质测定参考《土壤农化分析》中的方法测定土壤含水量、容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度。

1.3.3 土壤化学特性的测定 采用五点取样法每个样地取0～20 cm、20～40 cm土壤，取混合样约1 kg，装入密封袋中，保存在装有冰袋的保温盒中，带回实验室风干。用高温外热重铬酸钾氧化－容量法测定有机质，碱解氮用碱解蒸馏法测定，用钼锑抗比色法测定速效磷，用火焰光度计法测定速效钾。

1.4 数据处理及分析

用 Excel 2016 软件进行数据的整理和统计，利用 SPSS 19.0 软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 造林模式对文冠果植株生长的影响

不同造林模式下文冠果植株的树高、地径和冠幅，见表1。

表1 不同造林模式文冠果植株生长指标

从表1可以看出，不同造林模式间的文冠果树高存在显著差异，排序为FP＞FA＞FF，处理间差异显著，FP和FA分别比FF高8.33%，3.57%。地径处理间差异显著，FP和FA分别比FF高17.66%，13.32%。冠幅FA和FF无显著差异，FP显著高于FF，高5.56%。说明混交模式能够促进文冠果的生长。

2.2 造林模式对土壤物理性质的影响

不同造林模式下土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度，见表2。

表2 不同造林模式下土壤物理性质

从表2可以看出，不同造林模式对土壤物理性状有显著影响。0～20 cm土层土壤容重表现为FF＞FA＞FP，FP显著低于FF和FA；毛管孔隙度表现为FP＞FA＞FF，处理间差异显著；非毛管孔隙度FF显著高于FP和FA；总孔隙度变化特征和毛管孔隙度相似，表现为FF＞FA＞FP。

20～40 cm土层土壤容重FF显著高于FP和FA；毛管孔隙度表现为FP＞FA＞FF，处理间差异均显著；非毛管孔隙度表现为FA＞FF＞FP，处理间差异均显著；总孔隙度FP和FA无显著差异，但显著高于FF。FP模式下容重最低，毛管孔隙度最高。

2.3 造林模式对土壤养分的影响

不同造林模式下土壤有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量，见表3。

表3 不同文冠果造林模式下土壤养分

从表3可以看出，不同造林模式对土壤养分含量有显著影响。0～20 cm土层土壤有机质含量表现为FP＞FA＞FF，FP最高，显著高于FA和FF；土壤速效氮含量表现为FP＞FA＞FF，处理间差异均显著；速效磷含量和速效钾含量与速效氮含量变化趋势一致。20～40 cm土层土壤有机质、速效磷和速效钾含量表现为FP＞FA＞FF，处理间差异均显著，速效钾含量FP和FA无显著差异，但显著高于FF。

3 讨论

在纯林中，由于缺乏生物多样性，不利于培育树木综合抗性和优良品质[4]，此外，单一林木人工林还会导致土壤性质恶化，林木产量逐代下降，地力衰退十分严重等问题[5]。混交林增加了物种数量，在一定程度上丰富了生物多样性，而且，混交林还能够增加林地凋落物的数量，从而改善土壤理化性质，促进林木的生长和发育。本研究结果表明，不同造林模式下文冠果植株生长存在显著差异，文冠果的树高、地径和冠幅从大到小依次是文冠果+榆树混交林、文冠果+沙枣混交林、文冠果纯林，主要是由于混交模式下生态结构相对复杂，为植株生长提供良好的环境条件，林下生态多样性较为丰富，有利于地下部分的生长。此外根系分泌物也可能促进根系的发育和生长。

土壤的理化性质是影响植物生长发育和评价区域水土保持功能的重要指标。本研究结果表明，混交林显著降低了各土层土壤容重，提高了毛管孔隙度、有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量，主要是由于不同造林模式下凋落物数量以及凋落物养分含量不同，对土壤微生物数量及土壤酶活性影响不同，使得不同造林模式间土壤养分矿化存在差异。

4 结论

文冠果+沙枣混交林模式下文冠果长势最好，对土壤改良效应最佳，是适合当地的造林模式。