土壤礦質元素含量與古側柏生存狀態的相關性

賈文龍，邢國明

（山西農業大學園藝學院，山西太谷030801）

古樹名木是綠化、美化的一個重要組成部分，是一種不可再生的自然和文化遺產，具有重要的科學、歷史和觀賞價值。古樹是指樹齡在百年以上的樹木，多與人文有關[1]。

側柏（Porientalis）又名扁柏，屬于柏科側柏屬[2]，常綠喬木，高達20m，胸徑1～4m，幼樹樹冠尖塔形，老樹廣圓形。樹皮薄，呈薄片狀剝離，生鱗葉小枝排成一平面。葉全為鱗片狀，交互對生，葉長1～3mm，緊貼小枝，先端微鈍，有香氣。雌雄同株，球花單生于小枝頂端。球果卵圓形，長1.5～2.0 cm，種鱗木質，厚而扁平，背部上端有一反曲的小尖頭，成熟前肉質藍綠色，被白粉，熟后木質，紅褐色，開裂。每種鱗具2粒種子，種子無翅。花期3—4月，球果10—11月成熟[3]。

側柏在我國分布很廣，南北各地皆有分布，其中又以黃河流域為集中分布區。它為溫帶陽性樹種，幼齡期稍耐陰，能適應干冷及暖濕氣候，抗旱性強，對土壤要求不嚴格，適生于中性、酸性及微堿性土中。在石灰巖山地，pH為7～8時，側柏生長最旺盛，是石灰巖山地優良的園林樹種，抗鹽堿能力較強，含鹽量在0.2%左右也能適應。但其淺根生，抗風力較弱，萌芽性強[4]。側柏樹冠參差，枝葉低垂，宛若碧蓋，群植中混交一些觀葉樹種，則斑斕若霞，交相輝映，艷麗奪目。歷來側柏多配植于陵園墓地、甬道、廟宇和名勝古跡。側柏亦可用于道路庇蔭，或作綠籬，如密植于風景區道旁，加以整形，頗為別致[5]。側柏樹樹冠圓渾豐滿，酷似綠球，適于門庭、紀念性建筑物周圍、路口種植，在規則式園林中配植最為得稱；孤植或叢植于花壇、行車環島中心亦甚相宜，若列植成籬，頗為別致。側柏及其園藝品種對有毒氣體具有中強度抗性，可作廠區、街道綠化[6]。

1 材料和方法

試驗材料取自北京市中山公園內古側柏樹，生長勢分為良好和衰弱，分別為A02185（良好）、A02125（良好）、A01779（良好）、A02041（良好）、A02302（良好）、A02306（良好）；A02092（衰弱）。在4—11月份進行土壤礦質元素含量的測定。

采用典型取樣和常規取樣結合的方法，在6月雨季前和8月底分2次同時取良好樹和衰弱樹的土樣。取樣時，在樹冠垂直投影外側取3點，每點取50～60 cm深的土樣，此為古樹根系分布集中區，然后把3點同一深度的土樣分別均勻混合，裝入信封，編號記錄[7]。

數據處理用Excel和DPS數據統計分析軟件系統。

2 結果與分析

2.1 土壤礦質元素含量的變異

在古側柏土壤化學性質中，以全鹽含量變幅最大，變異系數為41.67%；其次為Cu，有效P，Fe；pH變異系數最小，僅為3.49%（表1）。

表1 土壤化學性質的變異情況

2.2 土壤礦質元素含量的分布規律

經分布函數的χ2檢驗，土壤化學性質中有機質，全鹽，pH，堿解 N，速效 K，有效 P，Fe，Mn，Cu，Zn，水溶性 Na的分布規律也遵從 N（1.40，0.172），N（0.048，0.0202），N（8.31，0.292），N（56.57，11.352），N（128.17，23.362），N（13.14，4.102），N（5.23，1.512），N（7.95，0.642），N（15.48，6.152），N（6.51，1.082），N（16.31，1.382）的正態分布。

2.3 土壤礦質元素含量標準值范圍的劃分

土壤化學性質的標準值包括缺乏、低值、正常值、高值、過高5個數值范圍。研究發現，對符合正態分布的有機質，全鹽，pH，堿解N，速效K，有效 P，Fe，Mn，Cu，Zn，水溶性 Na，按概率分級法，用（-1.281 8 S），（-0.524 6 S），（+0.524 6 S），（+1.281 8 S）4個分點將土樣分析數據分為5級，使1～5級分別對應標準值中的缺乏、低值、正常值、高值、過高5個數值范圍，5個級別的樣本出現的概率分別為10%，20%，40%，20%和10%。其中，處在第3級，即在（X－0.524 6 S）～（+0.524 6 S）間的土樣分析值，可作為標準值的正常值范圍。

2.4 土壤礦質元素含量的標準值

采用4點5分段的概率分級法，劃分土壤化學性質標準值中的缺乏、低值、正常值、高值、過高5個數值范圍。據此提出中山公園古側柏土壤礦質元素含量的標準值（表2），與國內外標準值相比[8]，基本保持一致。北京中山公園土壤化學性質標準值表現出的獨特點是土壤、環境及栽培管理措施綜合反應的結果。

表2 土壤化學性質的標準值

2.5 土壤礦質元素含量與古樹生長的關系

土壤有機質對古樹正常生長非常重要，它可以長期穩定、均衡地供給古樹所需要的營養，特別是微量元素，更重要的是，使土壤形成和保持良好的團粒結構，使土壤的水、肥、氣、熱等綜合指標保持良好狀態。土壤有機質含量是土壤指標的決定性因素之一，是衡量土壤肥力的關鍵指標。土壤有機質含量應不低于1.32%，才能使古樹保持良好的生長狀況。同時，樹木生長需要N，P，K，Ca，Mg，Fe，Mn，Cu，Zn 等礦質營養元素。古樹多年生長在固定的土壤里，長期大量吸取養分和降水的淋溶作用，造成土壤的礦質元素缺乏。另外，城市工業化及人為的活動還會影響自然界和土壤，可能造成土壤中某些元素過量，引起古樹對某種元素的過量中毒。例如，Na+是土壤中常發現的過量中毒的離子。

3 結論與討論

3.1 結論

根際環境對古樹生長有著直接的影響。古側柏生長的最佳立地條件為：有機質1.32%～1.49%，全鹽 0.038%～0.059%，pH 8.17～8.46，堿解 N 50.63～62.52mg/kg，速效 K 115.93～140.42 mg/kg，有效 P 11.00～15.29mg/kg，Fe 4.45～6.02 mg/kg，Mn 7.62 ～8.29 mg/kg，Cu 12.26 ～18.71 mg/kg，Zn 5.95～7.08mg/kg，水溶性 Na 15.60～17.03mg/kg。這為古側柏保護復壯提供了參數。

3.2 討論

大量測試數據的分析表明，礦質營養元素與古樹的生長有顯著的關系，每種元素在古樹的正常生長中都有一個合理的量，不能過多或過少，而且各種元素相互間要保持一個適宜的比例，一旦其中某元素因某種原因過多或缺失，這個合適的比例將失去平衡，會引起古樹正常生理活動的變化，表現為正常的吸收作用、光合作用等活動受到影響，最終導致古樹生長衰弱。

氮、磷、鉀是植物生長不可缺少的營養元素[9]。氮素水平對植物葉綠素含量、葉面積等都有明顯的影響；磷對植物光能的利用、物質和能量代謝都具有不可替代的作用[9]；鉀是作物體內許多重要有機物的組成部分，以多種形式參與作物體內各種生化過程。

本試驗結果 表明，N，P，K，Ca，Mg，Fe，Mn，Cu，Zn含量符合國家標準值范圍，值得單獨分析的是Na元素。研究表明，古側柏的礦質營養元素平衡問題都與Na元素的過量有關，也就是說，在目前古樹的生長環境中，土壤里Na鹽含量普遍過高[10]。由于Na過量，導致根細胞的被動吸收，影響其他元素的吸收，破壞元素的平衡，同時對細胞也產生毒害作用，嚴重破壞古樹正常的生理代謝機能，引起葉片灰化、黃化、枯死，最終導致整株古樹生長瀕弱、死亡。所以，在生產中就要采取各種復壯措施降鹽，降低土壤中Na鹽含量，從而使古樹葉片Na的含量維持在一個合理范圍。葉片Na元素含量的合理范圍應為26.011～42.701mg/kg，而我們所測古側柏的Na元素平均含量為232mg/kg，大大超過這個范圍[11]。

［1］ 王曉勇，郝龍彪.淺談古樹名木的保護對策[J].山西農業科學，2007，35（12）：79-80.

［2］ 張濤.園林樹木栽培與修剪 [M].北京：中國農業出版社，2002：115-116.

［3］ 李景俠，康永祥.觀賞植物學[M].北京：中國林業出版社，2005：73-75.

［4］ 劉克鋒，王衍慶.北京天壇公園土壤研究[J].北京農學院學報，1989，3（4）：37-43.

［5］ 陳有民.園林樹木學[M].北京：中國林業出版社，1999.

［6］ 郝建華，郝晨曦.園林樹木栽培技術[M].北京：化學工業出版社，2005.

［7］ 勞家圣.土壤農化分析手冊[M].北京：農業出版社，1988.

［8］ 李春花，梁國慶.專用復混肥配方設計與生產[M].北京：化學工業出版社，2001.

［9］ 廖紅，嚴小龍.高級植物營養學 [M].北京：科學出版社，2003.

［10］ 劉愛榮，趙可夫.鹽脅迫下鹽芥滲透調節物質的積累及其滲透調節作用 [J].植物生理與分子生物學學報，2005，31（4）：389-395.

［11］ 趙可夫.鹽分過多對植物的傷害作用和傷害機理[J].曲阜師院學報，1984（專刊）：30-32.