安徽省刺槐新品種皖槐1號生長與土壤相關(guān)性分析

安徽省刺槐新品種皖槐1號生長與土壤相關(guān)性分析

蝗蟲是一種廣泛種植的槐樹科，因為抗逆性強，速度好，根系發(fā)達(dá)，水源保護等優(yōu)點。已成為土壤和生態(tài)恢復(fù)的主要樹種。1材料和方法1.1南-下限制區(qū)研究區(qū)域分別為淮北平原蕭縣、渦陽縣、界首市，江淮丘陵的明光市、南譙區(qū)、全椒縣，以及皖南山區(qū)的東至縣、祁門縣8個縣（市、區(qū)）；研究對象為2012年3月栽種的刺槐純林。1.2dbh刺槐相對增長速率的測量2013年9月中旬，隨機選擇成活率大于95%的刺槐種植區(qū)，在每個研究區(qū)域設(shè)置3個10m×10m的樣方，使用精度為0.1cm的胸徑尺測量樣方內(nèi)所有刺槐1.3m處的胸徑（DBH），將樣方內(nèi)DBH>3cm的刺槐進行編號，用樹木直徑測量器（AlvarezclareS,MackMC,BrooksM2013）進行觀測，當(dāng)樹木直徑測量器穩(wěn)定后開始測量測量器的窗口變化，窗口變化用精度為0.01mm的游標(biāo)卡尺進行測量。根據(jù)窗口變化計算按照式（1）胸徑增長量。式中，DBH刺槐胸高斷面積（BA）可根據(jù)式（2）計算。刺槐相對增長速率（RGR）可根據(jù)式（3）計算。其中，BA此外，在刺槐樣地附近安裝便攜式HOBO自動氣象站（U30-NRC，美國Onset公司），用于記錄刺槐生長環(huán)境的氣象因子，包括觀測氣溫、空氣濕度、降水量、20cm處土壤溫度、20cm處土壤含水量。氣象數(shù)據(jù)采樣頻率1Hz，存儲頻率為1次/10min。選擇同批次“皖槐1號”刺槐幼苗種植在上述8個區(qū)域，分布如圖1所示。移栽幼苗平均胸徑1.50cm，平均株高1.90m，移栽密度為2500株/hm1.3回歸分析及相關(guān)性分析試驗數(shù)據(jù)采用Excel2016進行統(tǒng)計處理，利用SPSS20.0進行回歸分析及相關(guān)性分析，利用Pearson分析法分析胸徑與環(huán)境因子的相關(guān)性，利用Matlab2019a進行主成分分析。2結(jié)果與分析2.1不同地區(qū)刺槐林地土壤溫度的變化規(guī)律由表1可知，蕭縣刺槐人工林的平均土壤SOC含量在研究中表現(xiàn)出最小值5.92g/kg，最大值17.88g/kg出現(xiàn)在東至縣，安徽省土壤SOC含量從北到南呈現(xiàn)出遞增趨勢，皖南山區(qū)土壤SOC含量高于江淮丘陵及淮北平原。土壤N含量從南到北的變化趨勢與土壤SOC含量變化趨勢一致，最小值出現(xiàn)在蕭縣，為0.33g/kg，最大值出現(xiàn)在祁門縣，為1.13g/kg。土壤P含量在渦陽縣表現(xiàn)出最大值，為0.65g/kg；在祁門縣表現(xiàn)出最小值，為0.22g/kg。土壤K含量在江淮丘陵地區(qū)含量低于淮北平原與皖南山區(qū)。土壤pH值從南到北逐漸增大，其中皖南山區(qū)與江淮丘陵地區(qū)土壤表現(xiàn)為酸性，而淮北平原地區(qū)表現(xiàn)為堿性或近中性土壤。由表2可知，氣象因子從南向北呈現(xiàn)出規(guī)律性變化，淮北平原的平均氣溫最低，平均降水量最少；皖南山區(qū)的平均氣溫最高，降水量最大。土壤溫度變化規(guī)律與平均氣溫相同，土壤含水量變化規(guī)律與降水量相同。平均氣溫、平均土壤溫度在同一地形條件下的不同刺槐種植區(qū)域差異不明顯，降水量在皖南山區(qū)與江淮丘陵地區(qū)具有較為明顯的差異。如明光市平均降水量為1013.7mm，而南譙區(qū)降水量可達(dá)1030.3mm，皖南山區(qū)降水量在研究區(qū)域的差異可達(dá)100.9mm。2.2林分胸徑、樹高變化的特征從圖2可以看出，在淮北平原種植的刺槐胸徑增長了6.43cm、高度增長了6.97m，其中界首市刺槐林胸徑增長了6.82cm、高度增加了7.20m，是整個研究區(qū)域中表現(xiàn)最好的。江淮丘陵地區(qū)的刺槐林胸徑增長了6.04cm、樹高增長了6.52m。皖南山區(qū)刺槐生長林胸徑增長了5.45cm、樹高增長了5.85m，其中祁門縣刺槐林生長速率最小。整體而言，“皖槐1號”刺槐在淮北平原生長速率最大，江淮丘陵次之，皖南山區(qū)生長相對緩慢。2.3土壤、樹高變化的關(guān)系對刺槐胸徑、樹高增幅與土壤理化性質(zhì)進行相關(guān)性分析，結(jié)果如表3所示。由表3可知，刺槐胸徑增幅與土壤中N、P含量和土壤pH值呈顯著性相關(guān)（P<0.05），與土壤中K含量呈極顯著性相關(guān)（P<0.01）。樹高增幅與土壤中P含量呈極顯著性相關(guān)（P<0.01），與土壤中K含量呈顯著正相關(guān)。從線性關(guān)系看，土壤C、N含量過高時，刺槐生長受到抑制，P、K含量的增加會促進刺槐生長；土壤pH值也在一定程度上促進刺槐的生長，弱堿性或近中性環(huán)境更能促進刺槐的生長。2.4土壤含水量、樹高增長率與氣象因子的關(guān)系刺槐胸徑、樹高增幅與氣象因子的相關(guān)性分析如表4所示。由表4可知，刺槐胸徑、樹高的增幅與氣象因子具有顯著負(fù)相關(guān)性（P<0.05），其中土壤含水量與樹高增幅具有極顯著負(fù)相關(guān)性（P<0.01）。由相互之間的線性關(guān)系可知，空氣溫度、土壤溫度越高，刺槐生長越會受到限制，降水量越大，土壤含水量越多，刺槐生長越受影響。2.5地理因子的主成分分析對胸徑、樹高與土壤氣象因子進行主成分分析，得出第一主成分的貢獻(xiàn)率為61.8%，第二主成分的貢獻(xiàn)率為13.6%，累積貢獻(xiàn)率為75.4%，且特征值均通過95%置信區(qū)間檢驗。因此，用第一主成分（PCA1）與第二主成分（PCA2）為橫縱坐標(biāo)軸，以刺槐胸徑、樹高與地理環(huán)境因子在第一、第二主成分上的得分作圖，得出胸徑、樹高與地理環(huán)境因子的主成分分析，如圖3所示。由圖3可知，胸徑，樹高，空氣溫度，土壤溫度，土壤pH值，土壤中P、K含量與第一主成分呈正相關(guān)；降水量，土壤中C、N含量，土壤含水量在第一主成分上呈負(fù)相關(guān)。胸徑，樹高，土壤含水量，土壤中P、C含量，pH值與第二主成分呈正相關(guān)。“皖槐1號”的胸徑與樹高的生長受溫度、土壤pH值以及土壤中P、K含量的綜合影響較大。3結(jié)論和討論3.1．土壤c、n含量(1）安徽省土壤中C、N、P的含量在皖南山區(qū)表現(xiàn)出最高含量，而在淮北平原表現(xiàn)出最低值；土壤pH值從皖南山區(qū)到淮北平原逐漸從酸性轉(zhuǎn)變成堿性；土壤K含量在江淮丘陵地區(qū)含量最少。從皖南山區(qū)到淮北平原溫度逐漸降低，降水量逐漸減少。(2）“皖槐1號”刺槐在淮北平原生長速率較快，以在蕭縣地區(qū)生長速率最快；在江淮丘陵地區(qū)生長速率次之；在皖南山區(qū)生長速率最小。(3）土壤中C、N含量過高時，“皖槐1號”刺槐生長受到抑制，P、K含量的增加會促進刺槐生長?！巴罨?號”刺槐具有抗旱性，降水量對“皖槐1號”的生長無顯著促進或抑制作用；溫度是影響刺槐生長的主要驅(qū)動力。3.2帶一路帶的主要部位(1）本研究中，土壤中