基于冗余分析的降香黄檀人工林叶部病害与土壤因子的关系研究

摘要

为了探讨降香黄檀人工林土壤因子与叶部病害发生的关系，对海南省13块降香黄檀人工纯林样地进行了病害调查和土壤因子的测定，运用冗余分析找到影响病害发生的主导因子，结果表明：土壤的pH、速效氮、全磷、速效钾是影响病害发生最主要的4个指标。对病害发生影响的土壤因子按其重要性依次为：pH>速效氮>全磷>速效钾。在冗余分析的基础上，通过聚类分析将样地划分为轻度、中度、重度感病区3种不同类型，并通过单因素方差分析研究了4个主导因子在不同类型样地中的差异。结果表明，不同发病程度的样地与土壤因子相关性差异明显，总体表现为：发病严重的Ⅲ类样地土壤中的速效氮和全磷含量最高，平均值分别为82.08 mg/kg、0.68 g/kg，轻度感病的Ⅰ类样地土壤中的pH和速效钾含量最高，平均值分别为6.56、143.60 mg/kg。

关键词

土壤因子；冗余分析；降香黄檀；人工林；叶部病害

中图分类号：

S 763

文献标识码：A

DOI：10.3969/j.issn.05291542.2016.03.006

Abstract

In order to explore the correlation between soil variables and Dalbergia odorifera foliage disease， investigation of the diseases and determination of soil factors were made in 13 sample plots in Hainan Province. Redundancy analysis （RDA） was used to select dominant factors affecting foliage diseases occurrence on D. odorifera plantations. RDA results indicated that pH， available N， total P and available K were four dominant factors affecting the disease. The importance of soil variables was arranged as pH>available N>total P>available K. By clustering analysis， the sample plots were divided into 3 types which were mildly diseased plot， moderately diseased plot and highly diseased plot based on the RDA.The results showed that the correlations between the soil variables and the sample plot with different degree of disease were significantly different. Overall， in highly diseased plot， the content of available N and total P in the soil was highest； the average values were 82.08 mg/kg and 0.68 g/kg. In mildly diseased plot， pH and available K content were highest， the average values were 6.56 and 143.60 mg/kg.

Key words

soil variables；redundancy analysis；Dalbergia odorifera；plantation；foliage diseases

降香黄檀（Dalbergia odorifera）是豆科蝶形花科乔木，国家二级重点保护、濒危树种[1]。降香黄檀的心材有着极高的药用和经济价值，随着种植面积的不断增加，病虫害问题日益突出[2]。据调查，降香黄檀的病害主要发生在叶部，以黑痣病和炭疽病最为严重[3]。

目前，国外对降香黄檀的研究甚少，国内大多集中于降香黄檀生物学特性[46]、栽培管理[7]以及病虫防治[13]等方面的研究，针对其土壤的研究较少[8]。土壤与降香黄檀病害发生关系的研究亦鲜有报道。van Dijk等[9] 的研究发现松树枯梢病发病严重的样地同健康的樣地相比，其土壤中的氮、磷含量明显要高出很多。廖太林等[10]的研究发现松树叶部病害的发生与土壤中磷含量呈正相关关系，与水解氮、有效钾、土壤pH相关性不强。曾亮忠等[11]研究发现湿地松针褐斑病、赤枯病病害发生与土壤中的全钾含量呈极显著的负相关，与土壤全氮含量、N/K、P/K和N/P比均呈显著的正相关。林挺秀等[12] 的研究发现影响湿地松针叶病害的关键因素是全K，并与全K含量呈负相关，并认为施用钾肥对抑制病害发生有一定效果。

冗余分析是一种多变量的直接梯度分析的方法，能够将多个环境变量和样本数据进行多元回归分析，通过将样点投射到两条排序轴构成的二维平面上构建出原始变量和典型变量间的线性关系模型[1314]。构建出的二维平面图可以通过样点的散集形态、在象限的分布等来反映研究区的特点。冗余分析经过对特征值进行一系列的分解筛选，以达到有效地简化变量个数的目的，并能将物种与环境因子的关系直观地体现在同一坐标轴上，从而更好地分析出主导因素在病害发生过程的作用[1516]。冗余分析在国外已经广泛应用于环境、生态等领域的研究[17]，并主要集中在影响生物[18]、植被[19]、景观分布[20]的关键环境因子筛选。目前国内运用冗余分析做研究的较少，仅有少数研究人员应用此方法开展了对环境科学[2125]、植物生态学[2628]、微生物群落结构[2930]等领域的研究。

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