2024年4月3日发(作者:)
山东林业科技
2021
年第
2
期
总
253
期
SHANDONG
FORESTRY
SCIENCE
AND
TECHNOLOGY
.2
文章编号
:
1002
—
2724
(
2021
)
01
—
0001
—
07
基于隶属度函数和因子分析的赤松人工林土壤肥力综合评价
刘永禄
1
,
矫兴杰
2
,
孙
倩
g
,
张专文
4
,崔海金
D
,
D
,
张靖川
G
,
杜振宇
"
*
*
,
孙太元
J
(
1.
烟台市蓬莱区国有艾山林场管理站
2
山东烟台
265600
#
2
•
烟台市牟平山昔山省级自然保护区管理中心
,
山东烟台
2641004
;
3
•
烟台市森林资源监测保护服务中心
,
山东烟台
264000
#
4.
烟台市龙口市国有林场
,
山东龙口
265700
;
5
.
烟台市林业科学研究
所
,
山东烟台
264013
;
6
.
乳山市自然资源局林业站
,
山东乳山
264500
#
7.
山东省林业科学研究院
,
山东济南
250014
)
摘要
:
以胶东丘陵区
15
块典型赤松人工林样地为对象
,
通过野外取样和室内分析
,
采用隶属度函数和因子分析方法综合
评价了赤松林地的土壤肥力
。
首先选取
5
个土壤养分指标和
(
个土壤物理和化学环境指标
,建立了
S
型和抛物线型隶属度函
数
,
分别计算出隶属度值
;
然后运用因子分析确定了各项指标的权重
;
最后运用加乘法则计算出土壤综合肥力指数
"结果表明
,
赤松林地土壤肥力指标间的相关性较强
,
除土层厚度外
,
其它
12
个指标间均存在较强相关性
,
表明土壤养分状况和物理化学
环境均会对赤松人工林地土壤肥力产生较大影响
0
不同样地间的土壤综合肥力存在较大差异
;
昆崙山林
土壤肥力指数最
大
,
显著高于其它
3
处林场
;
神童村
、
风云林场和曲村赤松林地的土壤综合肥力之间没有显著性差异
0
相关分析表明
,林龄与综
合肥力指数之间存
显著影响
°
相关
,
在林龄较高时
,
林地土壤综合肥力高于低龄赤松林地
,
而林分密度对林地综合肥力没有产生
关键词
:
赤松人工林
;土壤肥力
;
综合评价
;
隶属度函数
;
因子分析
中图分类号
:
S714.&
文献标识码
:
A
Comprehensive
Evaluation
of
Soil
Fertility
of
Pinus
densrflora
Plantations
Based
on
Membership
Function
and
Factor
Analysis
LIU
Yonglu
1
,
JIAO
Xingjie
2
,
SUN
Qian
3
,
ZHANG
Zhuanwen
4
,
CUI
Haijin
5
,
MIAO
Jie
5
,
ZHANG
Jingchuan
6
,
DU
Zhenyu
7
*
,
SUN
Taiyuan
5
*
(
1.
Yantai
Penglai
Aishan
Forest
Farm,
Yantai
Shandong
265600;
2.
Yantai
Muping
Zeshan
Provincial
Nature
Reserve
Management
Center,Yantai
Shandong
264100;
3.
Yantai
Forest
Resources
Monitoring
and
Protection
Service
Center,
Yantai
Shandong
265600;
4.
Yantai
Longkou
State-owed
Forest
Farm,
Yantai
Shandong
265700;
5.
Yantai
Institute
of
Forestry
Sciences,
Yantai
Shandong
264013;
6.
Forestry
Station
of
Rushan
Natural
Resources
Bureau,
Rushan
Shandong
264500;
4.;
7.
Shandong
Academy
of
Forestry,
Jinan
Shandong
250014
)
Abstract
:
Taking
15
typical
sample
plots
of
Pinus
densiflora
plantations
in
hilly
area
of
eastern
Shandong
province
as
the
research
object,
the
comprehensive
soil
fertility
of
P.
densiflora
plantations
with
different
age
and
density
was
studied
by
means
of
membership
function
and
factor
analysis.
Firstly,
five
soil
nutrient
indexes
and
eight
soil
physical
and
chemical
environmental
indexes
were
selected
to
establish
membership
functions
of
S
-type
and
parabolic
type,
and
the
membership
values
were
calculated
respectively.
Then
the
weight
of
each
index
was
determined
by
factor
analysis.
Finally,
the
soil
comprehensive
fertility
index
was
calculated
according
to
the
method
of
addition
and
multiplication.
The
results
showed
that
there
was
a
strong
correlation
between
the
soil
fertility
indexes
of
P.
densiflora
plantation,
and
there
were
close
correlations
between
the
other
12
indexes
except
the
thickness
of
soil
layer,
which
indicated
that
the
soil
nutrient
status
and
physical
and
chemical
environment
would
have
a
great
impact
on
the
soil
fertility
of
P.
densiflora
plantation.
There
are
great
differences
in
soil
comprehensive
fertility
among
different
plots.
The
soil
fertility
index
of
Kunyushan
forest
farm
was
the
highest,
which
was
significantly
higher
than
the
other
three
forest
farms.
There
was
no
significant
difference
in
the
comprehensive
fertility
of
P.
densiflora
forests
among
Shentong
village,
Fengyun
forest
farm
and
Qu
village.
There
was
a
significant
positive
correlation
between
stand
age
and
comprehensive
fertility
index.
At
higher
stand
age,
soil
comprehensive
fertility
of
forest
land
was
significantly
higher
than
that
of
low-age
P.
densiflora!
forest
land.
However,
stand
density
had
no
significant
effect
on
comprehensive
fertility
of
forest
land.
Keywords
:
Pinus
densiflora
plantation;
soil
fertility;
comprehensive
evaluation;
membership
function;
factor
analysis
收稿日期
:
2021-02-19
基金项目
:
山东省农业科技资金(林业科技创新)项目
(
2019LY004
,
2019LY010
)
;
烟台市重点研发计划(
2017YT060005&9
)
;
山东
省林业科技创新项目
(
LYCX03-2018-14
)
作者简介
:
刘永禄(
1966-
)
,
工程师
,
主要从事森林培育和林业技术推广工作,
Email:
*****************
*
通讯作者:
孙太元
(
1965-
),
研究员
,
主要从事经济林管理和林业生态防护研究工作
,
Email:
*******************
杜振宇
(
1973-
)
,
研究员
,
主要从事林木营养与森林生态研究工作
,
Email:
***********
1
山东林业科技
20
21
年第
2
期
赤松
(
Pitius
densiflora"
是温带和暖温带地区针
叶林的主要构成树种
,
山东半岛是其原生地
,
具有
耐干旱瘠薄
,
成林成材期较早的优点
[
I
-
2
]
O
作为山东
I
研究区概况
研究区
(
地点见表
I
"
位于山东省东部
,
属于胶东
省的乡土树种
,
赤松主要分布在胶东丘陵区和鲁中
山地
,
在增加生物多样性
、
提升生态系统功能
、改善
丘陵地区,地理位置介于
N
35
°
35'-38
°
3'
,
E
II9
°
30
‘
-
I22
°
42.
$
区暖温
性气候
,
气温
区域生态环境等方面发挥了重要作用冈
$
近年来林
业科研工作者对赤松天然林和人工林
系
变幅较小
,
年均气温
II.3
"
,
四季分明
。
年平均降水量
740
mm
,
降雨主要集中于夏季
$
年平均日照数
2690
h
,
研工作
,
主要中在树生生态
、
林分生
、
面
〔
5,
但针对赤松人工林土壤方面的
无霜期约
2075
㈣
。
区域土壤类型棕壤为主
,
主要
植被类型为常绿松柏类树种和落叶阔叶类树种为主
,
研究却少见报道
$
林土壤
是
树
生
其生态功
代性树种主要有黑松
、
赤松
、
松
、
、
楸树等
。
发挥的重要
,
土壤
是土壤
的重要
林土壤
2
材料与方法
2.1
样地设置
成
,
了
林生态
性
$
研
,
对
林地土壤
,
林地土壤
样地共有
I5
块
,
设置在地处胶东丘陵区的烟
具有重要
$
针对
工林土壤
性
台市辖区
,
面积均为
I0
m
#
I0
m
,分别位于牟平区神
童村
(
I-4
号
"
、
牟平区风云林场
(
5-8
号
)
、
莱山区曲
了较多研
,
等多个树种
[
7-9
]
,
松
、
、
、
的研赤松林地土壤
村
(
9-I2
号
"
和昆
S
山林场
(
I3-I5
号
)
。
林地土壤类
型为棕壤
,
林下植被主要有麻栋
、
臭椿
、
胡枝子
、
商
陆
、
地榆
、
山苜楂等
$
样地具体情
2.2
土样釆集
I
$
却
$
研究以胶东丘陵区不同生长阶段
的赤松
工林为对
,
用
和
分
方
对林地土壤
工林
,
在了
区赤
提
松林地土壤
性
,
为胶东丘
地区林地土壤
土样采集时间为
20I8
年
9
月
$
在每块样地采
用
“
S
”
形随机选点
4
个
,
每个采样点用土钻采集
0~
$
表
1
不同赤松人工林样地基本概况
编号
地点
牟平区神童村
牟平区神童村
牟平区神童村
牟平区神童村
林龄
89
密度
/
(
株・
hm
-2
;
郁闭度
林下盖度
/%
海拔
/m
坡度
坡向
南
东偏南
5°
I
2
3
I6
I6
I6
I6
I6
I6
I6
I6
22
2800
2300
2200
2300
3700
3700
3600
2000
2600
3300
3000
4800
500
900
0.6
0.5
50
50
70
70
95
I2I
20
32
I26
II2
0.6
0.8
0.85
2I
30
20
北偏东
24
北偏东
29°
西
4
I30
I52
I70
I69
5
6
牟平区风云林场
牟平区风云林场
牟平区
云林场
牟平区
云林场
莱山区曲村
莱山区曲村
莱山区曲村
莱山区曲村
0.7
0.85
53
20
50
98
2I
22
24
西偏南
6°
7
8
西偏南
40=
西偏南
I8=
北偏西
I5=
0.5
0.5
0.3
I66
I6I
I63
9
23
22
I0
23
22
20
90
80
98
95
北偏西
50=
西偏北
30=
北偏东
I2=
北偏西
39=
东偏北
8=
东偏南
5=
II
I2
I3
0.9
0.7
0.7
0.85
I42
I40
150
I8
20
35
昆崙山林场
昆崙山林场
昆崙山林场
65
65
65
I4
I5
90
95
I20
I50
30
2900
0.9
I0
-
2
-
山东林业科技
刘永禄等
:
基于隶属度函数和因子分析的赤松人工林土壤肥力综合评价
2021
年第
2
期
20
cm
土层的土壤样品约
1
kg
,
去除其中的石砾
、
动
植物残体和其它杂物
,
经混合均匀后
,
用四分法取
1
kg
左右作为待测土样带回实验室
,
自然风干后过筛
备用
。
2.3
评价指标的选择和测定
土壤肥力是由土壤养分状况和土壤供应养分
时所处的物理化学条件共同决定的
$
在借鉴前人研
究的基础上
,
从全面性
%
系统性以及易于获取等多
面
,
13
$
其中
:
土壤养分状况的指标
5
个
,
分别为有机质
、
全氮
、
碱
解氮
%
有效磷和
;
土壤物理和化学
i
指标
8
个
,
分别为容重
%
、
粘粒
(
<0.002
mm
物
理性粘粒)
、
(
的
)
、
土层厚
度
、
土壤
pH
%
和
(
CEC
)
。
土壤有机质
用
法
定
;
全
氮
用
定氮法测定
;
碱解氮
的定采
用碱解
法
;
有磷
用
法定
;
土壤有
用
法测定
2113
#
土壤
用
法
定
,
土壤
用
法
定
2123
。
土壤
和
用
法测定
2133
。
土
壤
pH
和电导率分别采用
和电导
定'采用
EDTA-
混合
法测定
CEC
2113
。
2.4
隶属度值的计算
为
有
性和同
性
,
定
化处理
。
纟
2183
的方法
,
的
,
其
,
用
肥力
的状
#
作物应
,
分为
S
型和物
#
%
%
%
%
pH
和电导率
于物
,
相应的
为
:
0.9(
x
4
一
x)
/(x
4
—
屯
)+
0.
1
X3
<
X
W
X4
1.0
X
:
X3 0.9( x - x J/(X2- x J + 0.1 X1 x 2 0.1 x 或 x>x/ 土壤有机质 、 全氮 % 碱解氮 、 有效磷%速效钾 、 土 层厚度和 CEC 均于 S , 应的 : 为 : 卜 ° x>x 2 f(x) = < 0.9(x - X] ) /(x 2 - Xj ) + 0.1 X] W 兀 v 兀 2 0.1 x 根据已有研究资料确定隶属度函数曲线中转 折点的应数值 , 2 。 公式和 2 计算出 肥力指标的 # 表 2 隶属度函数曲线中转折点的取值 指标 转折点 X 1 X 2 X 3 X 4 容重 /(g/cm 3 ) 11.2 1.5 2 /% 35 45 55 65 粘粒含量 /% 2030 40 50 粉粘比 0.7 1.2 2.5 3.5 pH 4.5 6.5 7.5 8.5 电导率 / ( ! $/cm) 120 350 10001500 土层 /cm 20 100 CEC/(cmol/kg) 10 25 有机质 /(g/kg) 10 50 全氮 /( g /k g ) 0.5 1.2 碱解氮 /(mg/kg) 30 120 有效磷 /(mg/kg) 2.5 10 K(mgKkg) 50 100 2.5 权重的确定 由于各项肥力指标对林地土壤肥力的影响作 用并不相同 , 因此采用因子分析法定不同评仞 标的权重 # 得出各个肥力因子主成分的特征值 和贡献 , 经因子旋转后计算求得相应的载荷矩 阵,并得出 肥力 的公因 差 。 方差的大小 该 对土壤肥力总体变异的贡献。 将同一 类型中的某 的公因子方差除以同类所有指 标的方差之和 , 即 得到该 的权重值 。 2.6 土壤综合肥力指数的计算 根据加乘法则 , 在土壤养分和土壤物理化学这 两类 的同类 间用加法 合成 , 而在相 互独立的这两类 间用乘法进行合成 2183 ,根据以 下公式计算出土壤综合肥力指数 FI ( Fertility Index ) : FI = N x E # = % ( N ) x ( n 9 ) c x a E = % ( E ) x ( e 『 ) ) xb 其中 : N 养分状况指标隶属度集合, E 表示 土壤 集合 , % 权重向 , & 和 e 两类 的 , c 表示样本变量 , + 和 b 表示两类 的 , 分别为 5 和 8 。 2.7 数据分析 利用 Excel 2016 软件进行数据处理 、隶属度计 算和图表制作 , 采用 SPSS 23.0 软件 关分析 和因子分析 。 3 结果与分析 3.1 赤松人工林土壤肥力指标的相关性 供试赤松人工林土壤样品的肥力指标测定结 - 3 - 山东林业科技 20 21 年第 2 期 果见表 3 所示 。 针对各项肥力指标特征以及丰缺状 在土壤 状况指标中 , 有机质与全氮的 律相似 , 与 况 , 前期已进行了详细研究 , 在此不再赘述问 。此处 仅对所选 13 个评价指标之间的相关性进行探讨 。 达 11 个指标 出显著相关 , 呈显著相 性 , 呈显著正相关的指标有孔隙度 % 粘粒 % CEC % 有 机质 % 全氮 % 碱解氮 、 有磷和 关的指标是容重 % 粉粘比 % pH 和电导率 。 碱 氮与 由表 4 可以看出 , 在土壤物理和化学环境指标 中 , 赤松林地土壤容重与电导率呈显著正相关 ( ! < 0.05 ), 而与孔隙度 % 粘粒 、 CEC 、 有机质 % 全氮 % 碱解 孔隙度 % 粘粒 % CEC % 有机质% 全氮 % 有磷和 I 出显著正相关 , 而与容重和 pH 出 显 著相关 ; 有磷与粘粒 % 有机质 % 全氮和碱氮 氮和 和 表 显著相关 。 与土壤容重的情 出显著正相关 , 而仅与电导率具有 况相反 , 孔隙度与粘粒 % CEC % 有机质 % 全氮 %碱解氮 呈显著正相关 , 而与粉粘比 % pH 呈显著相关 ; . 显著相关性 。 粘粒 与 达 10 个指标表 效钾与孔隙度 % 粘粒 % CEC % 有机质 % 全氮和碱氮 现出显著相关性 , 呈显著正相关的指标有孔隙度 % CEC % 有机质 、 全氮 、 碱氮 、 有效磷和 出显著正相关 , 而与容重 % 电导率呈显著负相 关 。 结果表明 , 赤松人工林地土壤肥力指标间的相 , 呈显 著负相关的指标是容重 % pH 和电导率 , 而与粉粘比 % 土层厚度的相关性没有达到显著 。 土层度与 关性较强 , 除土层厚度外 , 其它 12 个指标间均存在 的相关性 , 特是粘粒 % 有机质 % 全氮与其 它 10 个以上指标的相关性呈显著性相关 , i 12 个指标 没有达 显著性相关 。 土壤 pH 与 有机质 % 全氮 % 有 磷和碱 氮 出显著 相关 , 电导率与 CEC % 有机质 % 全氮和 著负相关 。 容重 孔隙度 出显 说明土壤养分状况和物理化学环境均会对 工林地土壤肥力 I 人 。 全氮 碱氮 表 3 供试赤松人工林的土壤肥力指标 编号 粘粒 /g/cm 3 /% /% 粉粘比 pH 电导率 土层度 / ( ! s/cm ) 47.6 51.2 64.6 22.6 /cm 有机质 CEC / ( cmol/kg ) / ( g/8g ) 有磷 速效钾 / ( g/8g ) 0.57 / ( mg/8g ) / ( mg/8g ) / ( mg/8g ) 1 1.56 1.51 41.30 43.02 43.30 47.63 7.1 7.0 7.9 3.24 5.9868.8 39.6 14.3 12.3 16.4 22.5 14.1 3.44 66.7 55.5 14.6 1.4 1.9 32 2 3 4 2.71 3.67 5.72 5.81 3.970.53 0.67 0.88 37 53 1.50 1.39 1.38 1.48 1.38 1.66 1.35 39.5 49.3 75 6.1 1.3 9.0 2.11 3.41 2.90 3.82 5.97 17.2 4.75 3.54 5.14 5.21 65.3 2.1 50 36 33 5 48.06 44.13 8.8 6.9 5.52 5.36 5.29 68.5 115.6 0.63 0.72 0.65 70.6 1.6 2.6 0.8 6 7 9 57.8 37 15.7 16.5 67.7 71.7 47.92 37.39 49.01 7.6 6.5 98.4 36 333.17 4.73 5.42 4.71 5.24 6.05 92.9 82.0 59.4 31 40.8 54 17.2 16.8 12.1 0.71 0.71 0.56 0.92 81 82.2 60.3 109 2.4 0.7 7.4 6.89 4.98 6.5 55 47 10 11 1.32 1.20 1.15 50.31 8.3 10.2 11.0 5.84 5.88 0.6 1.1 54.58 56.43 85.5 24.3 20.2 23.6 45.3 46.7 39.6 51.4 20.4 70 12 13 5.64 5.9218.2 71.2 21.9 1.01 2.9 97.1 256 0.7 58 91 0.9464.68 58.39 55.46 21.0 17.2 2.19 1.62 4.81 4.89 18.6 17.6 3.0 5.4 14 15 1.10 1.18 55 61.8 2 2.55 156 175 64 76 17 1.78 5.1722.5 48.2 17.8 3.1 表 4 土壤肥力指标间的相关性分析 项 容重 孔隙度 粘粒 粉粘比 pH 电导率 土层 度 CEC 有机质 全氮 碱氮 有磷 孔隙度 粘粒 粉粘比 pH 电导率 土层 度 -1.000? -0.874@ 0.073 0.402 0.570 @ 0.036 -0.747 @ -0.753 @ -0.784 @ -0.814 @ 0.874 @ -0.073 -0.402 -0.570 @ -0.036 0.747 @ 0.753 @ 0.784 @ 0.814 @ 0.320 0.875@ -0.467 -0.669 @ -0.673 @ -0.075 0.764 @ 0.967 @ 0.973 @ 0.931 @ 0.637@ 0.869@ 0.630 @ 0.344 -0.033 -0.264 -0.612 @ -0.548 @ -0.419 -0.827@ -0.167 0.119 0.174 -0.301 -0.739 @ -0.710 @ -0.693 @ -0.756@ CEC 有机质 全氮 -0.086 -0.800 @ -0.602 @ -0.609 @ -0.502 -0.375 -0.574@ 碱氮 有磷 速效钾 -0.320 -0.875@ -0.341 -0.151 -0.148 -0.150 -0.134 0.022 -0.270 0.700 @ 0.730 @ 0.653 @ 0.425 0.715@ 0.992 @ 0.925 @ 0.715@ 0.814@ 0.941 @ 0.656@ 0.844@ 0.562@ 0.807@ 0.324 注 : * 表示相关性达到显著水平 ( P < 0.05 ) - 4 - 山东林业科技 刘永禄等 : 基于隶属度函数和因子分析的赤松人工林土壤肥力综合评价 2021 年第 2 期 3.2 土壤肥力指标的隶属度值与权重 经计算得到赤松人工林样地不同指标的隶属 度值 , 如表 5 所示 。 隶属度值的最高值为 1.0 , 表示 该土壤肥力指标完全适宜林木生长 ; 由于完全没有 3.3 赤松人工林的土壤综合肥力指数 根据各肥力指标的隶属度值和权重值 , 分别 计算出 指标的隶属度 ! 和 E , 攵 到出不同样地的土壤 肥力指标 FI ( 表 肥力的土壤极少 , 因此最低值用 0.1 表示 , 也可避免 计算时出现较多的零值 。 8 ) 。 由计算结果可以看出 , 15 块供试赤松人工林样 对 15 块赤松人工林样地土壤肥力指标进行因子 分析 , 共提取出 12 个公因子 , 其特征值 、 贡献率及累 地的土壤综合肥力指数 于 0.079-0.43 0 之间 , 不 同样地 的土壤肥力 较 。 林 的 计贡献率见表 6 。 由于公因子较多 , 不必全部用于数 林地土壤肥力指数最高 , 其它 3 林场 。 地的 值为 0.354 , 显著高于 据分析, 前 3 个公因子的累计贡献率已超过 85% , 完 全能 提取的要求 。 对因子旋转分析 , 计算 出相应的 , 求算出各项肥力指标的公因子方 差 , 从而得到 13 个土壤肥力指标的各自权重 ( 表 7 ) 。 、 林场和 的赤松林 值分 为 肥力 差不 , 肥力指数的 0.117 、 0.108 和 0.164 , 。 的差 没有 到 表 5 赤松人工林土壤肥力指标的隶属度值 编号 重 度 粘粒 粉粘比 pH 0.766 率 土 度 CEC 有 全 碱解氮 有 速效钾 1 0.900 0.982 0.667 0.822 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 0.335 0.807 0.10 1.00 0.182 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.649 0.197 0.152 0.244 0.1 0.1 0.1 0.532 0.190 0.467 0.355 0.1 0.453 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.112 0.1 0.1 0.154 2 3 4 0.649 0.690 0.762 0.321 0.319 0.139 0.319 0.589 0.267 0.383 0.293 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.714 0.847 1.00 1.00 0.921 0.430 0.719 0.525 0.381 0.192 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 5 0.559 0.487 0.456 0.433 0.798 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.814 0.616 0.556 0.506 6 7 0.641 0.228 0.246 0.262 0.253 0.477 0.517 1.00 0.316 0.10 0.398 0.10 0.10 0.10 0.10 1.00 1.00 1.00 0.291 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.16 0.448 8 9 0.224 0.334 0.483 0.385 0.370 0.370 0.61 0.622 0.403 1.01.00 1.00 1.00 0.19 0.1 10 11 1.0 1.0 0.703 0.721 0.739 0.147 0.334 0.177 0.640 0.756 0.89 0.771 0.46 0.244 12 13 0.795 0.1 0.562 0.870.400 0.321 0.285 1.000 1.000 1.000 0.13 0.70 0.96 0.240 0.276 0.402 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.838 0.352 14 15 0.1 0.1 0.453 0.417 0.911 0.568 0.172 0.568 表 6 肥力公因子的特征根和贡献率 公因子 特征值 表 7 肥力指标的公因子方差和权重 指标 贡献率 /% 累计贡献率 /% I 指标 有 公因子方差 权重值% 1 8.263 1.980 1.168 63.562 15.233 8.985 63.562 78.794 87.779 养分状况 0.974 0.2113 2 3 4 全 0.965 0.886 0.2094 0.1921 0.1907 0.1965 0.1353 0.1353 碱性氮 有 0.814 0.292 0.190 6.261 2.243 94.039 96.282 0.879 0.906 0.920 0.920 0.986 5 速效钾 重 6 7 1.463 0.881 0.711 0.534 97.745 98.627 99.337 99.871 99.976 物理化学环境 ( & ) 度 0.115 0.092 粘粒 粉粘比 0.1450 0.1296 0.1241 0.1065 0.1147 0.1095 8 9 0.881 0.844 0.724 0.780 0.069 0.014 0.002 pH 率 10 11 0.105 0.018 0.005 99.995 100.000 土度 12 0.001 CEC0.745 - 5 - 山东林业科技 20 21 年第 2 期 表 8 供试赤松人工林土壤综合肥力指数 编号 地点 养分 指标 " 土壤环境指标土壤综合肥 隶属度集合隶属度集合 E 力指数 FI 1 牟平区神童村 0.4610 0.2098 0.097 2 牟平区神童村 0.5021 0.1680 0.084 3 平区 0.4212 0.1868 0.079 4 平区 0.6274 0.3295 0.207 5 牟平区风云林场 0.48210.23250.112 6 牟平区风云林场 0.4999 0.2610 0.130 7 平区 林 0.40960.2514 0.103 8 平区 林 0.3063 0.2887 0.088 9 区 0.45690.30680.140 10 区 0.46220.1843 0.085 11区 0.45330.4850 0.220 12 区 0.4903 0.4335 0.213 13 林 0.3327 0.8080 0.269 14 林0.47200.7674 0.362 15 林 0.5677 0.7572 0.430 0.5 0.45 0.4 報 0.35 霜 -R 0.3 BJ g 如 0.25 悠 W 0.2 出 0.15 0.1 1 0.05 风云林场 曲村 昆崙 山林场 图 1 不同地点赤松人工林的土壤综合肥力 3.3 林龄和林分密度对赤松人工林土壤综合肥力 的影响 为探究林龄和林分密度对赤松人工林土壤综 合肥力的影响 , 将林龄 、 林分密度分别与土壤综合 肥力指数进行相关分析 # 结果表明 , 林龄与综合肥 力指数之间的相关系数为 0.8672 , 达到显著性水平 ( !< 0.05 ) 。 从图 2 可以看出 , 在林龄较高时 , 林地土 壤综合肥力显著高于低龄赤松林地 # 相比之下 , 林 分密度与土壤综合肥力指数之间的相关系数仅为 - 0.2973 , 没有达到显著性水平 , 表明赤松人工林密度 对林地综合肥力没有产生明显影响作用 # 3 结论 • 6 • 50 .45 .40 亠 a 3 一 5 戴 a 罄 3 0 a 2 5 毁 -R 如 a 20 賑 a 15 10 05 0 10 20 30 40 50 60 70 林龄 /a 图 2 林龄对土壤综合肥力指数的影响 亠 一 软 轻 舉 -R 如 逆 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 林 分密度 /( 株巾" 2) 图 3 林分密度对土壤综合肥力指数的影响 本文采用隶属度函数和因子分析方法 , 对胶东 丘陵区不同林龄和密度的赤松人工林土壤肥力进 行了综合评 , 表明 : ( 1 ) 赤松人工林地土壤肥力指标间的相关性较 强 ; 土层厚度外 , 其它 12 个指标间均存在较强的 相关性 , 特别 粒 、 有机质 、 全氮与 10 个以 上指标的相关性均呈显著性相关 , 明土壤养分状 况和 人工林地土壤肥力 产生较大影响作用 。 ( 2 ) 不同地间的土壤肥力存在较大变异 。 昆崙 山林的林地土壤肥力指数最高 , 显著高于 3 : 林场 。 神童村 、 林场和 的赤松林地的综合肥 力相不大 , 之间的 没有到显著水平 。 ( 3 ) 林龄与综合肥力指数之间存在显著相 关 , 在林龄较高时 , 林地土壤综合肥力显著高于低 龄赤松林地 , 林分密度对林地综合肥力没有产生 显著影响 。 参考文献 : [ 1 ] 孙志强 , 张星耀 , 林琳 , 等 . 赤松纯林林分特征对昆 2 山 4 扁叶蜂发生量的影响 [|]. 生态学报 , 2010 , 30(4): 23 — 32 ( 下转第 11 页 ) 山东林业科技 付均惠等 : 泰山白首乌叶片性状变异分析 2021 年第 2 期 常重要的意义 , 可以反映基因型 , 种群和生态型的 [ 2 ] 庞亚京.泰山白首乌的化学成分和 ! 性研究 [D],山东 中医药大学,2011. 变异丰富度 。 一般来说 , 种群表型变异越大 , 可能存 在的遗传变异越大 。 泰山白首乌叶片表型性状存在 较大变异 , 这暗示泰山白首乌存在丰富的遗传变 异 。 这种显著性差异一方面来自自身遗传物质 , 另 [ 3 ] 孙得峰.泰山白首乌化学成分及生物&性研究 D]. 济 南大学 ,2015. [ 4 ] 韦艳梅 , 王凌晖 , 曹福亮 , 等.白首乌不同种源的叶性状 变异及聚类分析Q]. Agricultural Science & Technology, 一方面可能受环境等因素的影响 。 根据聚类分析结果 , 泰山白首乌大致分为长宽 2010(06):100-104. 近等大叶形 、 长宽近等较大叶形 、 狭长小叶形 、较狭 长小叶形 、 狭长中叶形 。 作物库源理论可用来描述 [ 5 ] 曾斌 , 罗淑萍 , 李疆 , 等 . 新疆野巴旦杏天然居群叶片 性状表型多样性研究 [|]. 新疆农业科学 , 2008, 45(02): 作物产量的形成 , 目前在 山白首乌 用卜 11 ) 。 221-224 [ 6 ] 刘乐乐 , 杜宁 , 裴翠萍 , 等 . 植物群体表观遗传学研究 进展 [%]. 生态学杂志 , 2017, 36(9):2615-2622. 中源是指能有碳水化合物净出能力的泰 叶片 , 库则指白首乌根 。 泰山白首 [ 7 ] Filippo Bussotti. Functional leaf traits, plant communities and acclimation processes in relation to oxidative stress in trees: A critical overview [J]. Global Change Biology, 乌作为泰山四大 一 , 为 , 可以块根入 , 有种 分 , 一般 , 随着生活水平的 为 3-5 年 。 目 泰山白首乌 的高 2008, 14(11):2727 — 2739. 度可 , 白首乌的 分叶片性状变异 块根 显得尤其重要 。 参考文献 : ]*[ 。 丰富的 根的 , 缩小 [ 8 ] O 川根 , 邹江石 , 胡凝 , 等 . 水稻叶片形态对冠层特性和 ? 卡 , 光合有效辐射传输的影响 [J]. 江苏农业学报 ,2007,23 能通过地上部分叶片性状变异来进一为白首乌 (6):501 —508. 种度 [ 9 ] 张锋 , 王建华 , 余松 f , 等 . 源库比改变对白首乌产量形 成的影响 [J]. 中国中药杂志 ,2006(05):21 — 24. 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