韓城市花椒冠層特性及其與土壤養(yǎng)分的關(guān)系

韓城市花椒冠層特性及其與土壤養(yǎng)分的關(guān)系

1z東北：關(guān)中東北漢江位于陜西省關(guān)中東北部，總面積1536.48公里。22.1花椒林地冠層特性本試驗(yàn)主要研究不同立地條件下花椒林地的冠層特征和土壤養(yǎng)分狀況。在3種立地條件下各選擇5塊具有典型代表性的花椒林地,樹齡在15a左右,株行距為2.53m。每塊樣地各選10株進(jìn)行冠層特性研究。采用分層調(diào)查法2.2冠的影像分析采用英國Delta-TDevices公司生產(chǎn)的HemiView(Delta-T2000)型冠層影像分析系統(tǒng)。該儀器利用180°廣角魚眼鏡頭從下往上拍攝得到樹冠的半球面影像(圖1),然后下載到計(jì)算機(jī)上,用HemiView(Version2.1)軟件進(jìn)行影像分析研究所采用的指標(biāo)主要有葉面積指數(shù)(LAI)、冠型參數(shù)(ELADP)、平均葉片傾角(MLA)、直射光立地系數(shù)(ISF)、散射光立地系數(shù)(DSF)和綜合光立地系數(shù)(GSF)等。其中,葉面積指數(shù)指單位地表面積上葉片投影面積,冠型參數(shù)表示樹冠的外形結(jié)構(gòu)2.3土壤樣品采集采用“S”型隨機(jī)多點(diǎn)混合取樣方法,在樹冠邊緣距樹干2/3處分別采集0-20,20-40,40-60cm土層土壤樣品。土壤樣品自然風(fēng)干,分別過0.25mm和1.0mm篩以供測定。土壤養(yǎng)分測定采用常規(guī)分析方法33.1冠型特征對(duì)比從表2可以看出,花椒樹體冠層特性的各項(xiàng)指標(biāo)在這3種立地條件下具有一定的差異性。對(duì)比這3種立地條件可以知道,平地上的花椒葉面積指數(shù)較北坡水平梯田增加29.8%,較南坡水平梯田增加9.3%;南坡水平梯田葉面積指數(shù)較北坡增加22.5%。同時(shí)方差分析結(jié)果表明,這3種立地條件下的葉面積指數(shù)均存在顯著性差異。3種立地條件下,花椒樹的冠型參數(shù)在4～7之間,均大于1,表明其冠型為長軸水平的橢圓形。方差分析結(jié)果顯示,北坡水平梯田和南坡水平梯田的冠型參數(shù)之間存在顯著性差異?；ń窐涞钠骄~傾角在33～44之間,方差分析結(jié)果顯示,南坡水平梯田和北坡水平梯田、平地的平均葉傾角之間存在顯著性差異。從表2中可以看出,在3種立地條件下,南坡水平梯田的各項(xiàng)光立地系數(shù)尤為突出,較北坡水平梯田的ISF、DSF和GSF增加的幅度分別為24.3%、19.3和20%;較平地增加的幅度分別為30.6%、25.9和26.5%,由此可見,南坡水平梯田的光照條件良好,樹體的透光性能增加,而平地的樹體,由于葉面積指數(shù)大,枝葉繁茂,其相互重疊遮蔭,反而使其透光性減少。方差分析結(jié)果顯示,南坡水平梯田與北坡水平梯田、平地的散射光立地系數(shù)、直射光立地系數(shù)和綜合光立地系數(shù)之間均存在顯著性差異。圖2為太陽輻射通過樹冠后所截獲的散射、直射和輻射量。從圖中可看出,樹冠截獲的散射量、直射量和輻射量,南坡水平梯田>北坡水平梯田>平地,其中,南坡水平梯田較北坡水平梯田所截獲的散射能、直射能和總輻射能增加的幅度為24.5%、19.2%和20.1%;較平地所截獲的散射能、直射能和總輻射能增加的幅度為30.7%、25.7%和26.7%?？梢?由于立地條件的不同,樹冠對(duì)太陽輻射的截獲量差異顯著。3.23.2.1土壤養(yǎng)分分類參照陜西土壤養(yǎng)分分級(jí)指標(biāo)3.2.2土壤有機(jī)質(zhì)含量有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分。其含量雖少,但對(duì)土壤肥力的作用很大,它不僅含有各種營養(yǎng)元素,給土壤微生物活動(dòng)提供必要的能源,而且對(duì)土壤物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)起著重要的作用。土壤有機(jī)質(zhì)含量是衡量土壤肥力水平高低的一項(xiàng)重要指標(biāo)。通過對(duì)供試土壤樣品的分析(表4),可知,花椒地土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為1.179%,變異系數(shù)為12.1%。3種立地條件下,表層0-20cm土層中有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到1.34%高于平均水平,20-40cm土層中有機(jī)質(zhì)含量為1.12%,40-60cm土層中有機(jī)質(zhì)含量為1.06%,3個(gè)層次土壤有機(jī)質(zhì)北坡水平梯田>南坡水平梯田>平地,對(duì)照土壤養(yǎng)分分級(jí)指標(biāo)可以知道,該地區(qū)花椒地土壤有機(jī)質(zhì)含量為中等偏下水平,尤其是平地條件下的花椒樹更需加強(qiáng)有機(jī)肥的施用,以提高土壤肥力。3.2.3土壤堿解氮含量土壤堿解氮包括土壤礦化氮和一部分易溶解的有機(jī)氮。實(shí)踐證明,堿解氮是土壤氮素肥力的重要指標(biāo)之一。生物氣候條件、耕作施肥以及灌溉等,都會(huì)影響土壤速效氮含量的變化。由表4可知,花椒地土壤堿解氮平均含量為49.019mg/kg,變異系數(shù)為9.7%。0-20cm土層中,平地土壤堿解氮平均含量為57.194mg/kg,高于北坡和南坡水平梯田,20-40cm土層含量較表土少37%,40-60cm土層含量僅為表層土的34%,可見,表層土壤養(yǎng)分富集,隨著深度的增加,含量逐漸減少。3種立地條件下,平地土壤的堿解氮含量高于北坡和南坡水平梯田?？傮w上看,該地區(qū)土壤堿解氮含量屬于中等水平偏上,說明該地區(qū)花椒地土壤氮素不缺。3.2.4讓土壤讓力磷穩(wěn)定磷素是植物重要的營養(yǎng)元素,是植物體內(nèi)生理活動(dòng)所不可缺少的。因此了解土壤速效磷含量狀況,對(duì)合理施用磷肥有著重要意義。由表4可知,花椒地土壤速效磷平均含量為11.621mg/kg,變異系數(shù)為23.8%。0-20cm土層中,南坡土壤速效磷平均含量為17.825mg/kg高于北坡和平地水平梯田,表層0-20cm土壤與40-60cm土壤的速效磷含量的變異系數(shù)為23.8%。3種立地條件下,南坡土壤的速效磷含量均高于北坡水平梯田和平地。總體上分析,該地區(qū)土壤速效磷含量小于30mg/kg,說明該地區(qū)花椒地土壤磷素中等偏下,需要追加施肥。3.2.5種立地條件下土壤速效鉀含量特征鉀素是植物必需的營養(yǎng)元素,能加速植物對(duì)CO由供試土樣的速效鉀分析結(jié)果(表4)可知,土壤速效鉀平均含量為249.93mg/kg,變異系數(shù)為25.2%。0-20cm土層中,南坡土壤速效鉀平均含量為308.91mg/kg高于北坡和平地水平梯田。3種立地條件下,南坡土壤的速效鉀含量均高于北坡水平梯田和平地。總體上分析,該地區(qū)土壤速效鉀含量大于100mg/kg,說明該地區(qū)花椒地土壤鉀素極為豐富,不需要追加施肥。3.3機(jī)肥和基肥投入對(duì)樹冠生長的影響由表5可以看出,冠層葉面積指數(shù)與有機(jī)質(zhì)含量和速效鉀含量呈極顯著相關(guān),增加有機(jī)肥和鉀肥的投入有利于增加樹冠的葉面積指數(shù);散射光立地系數(shù)與有機(jī)質(zhì)含量、速效磷和速效鉀呈極顯著相關(guān);折射光和綜合光立地系數(shù)與養(yǎng)分之間無明顯相關(guān)性;截獲散射能與有機(jī)質(zhì)含量、速效磷和速效鉀呈極顯著相關(guān),截獲直射能與養(yǎng)分之間無明顯相關(guān)性。4南坡花椒生長特性(1)由于立地條件的限制,花椒樹生長的環(huán)境迥異,花椒樹冠對(duì)光能的利用情況差異明顯。南坡水平梯田各項(xiàng)冠層指標(biāo)相比較北坡水平梯田和平地具有一定的優(yōu)勢。表明南坡花椒樹冠長勢良好,有較大的葉面積指數(shù)和葉傾角,增加了樹體對(duì)太陽輻射的截獲量,一定程度上提高了對(duì)光能的利用率,有利于產(chǎn)