安吉县山核桃立地环境条件分析

安吉县山核桃立地环境条件分析
宋明义;陈文光;斯小君;任荣富;张今
【摘要】通过对安吉县山核桃3个不同产地环境地球化学的分析认为,影响山核桃生长的因素较多,但地形和地球化学条件是主要影响因子.天荒坪流纹质凝灰岩分布区为低山区,土壤有效K、N、S、Mn含量高,Ca、Mg含量较高,有利于山核桃生长;杭垓碳酸盐岩分布区为丘陵区,有效P、Fe、Ca、Mg、Cu、Zn含量特高,山核桃长势较差;上墅石英二长岩分布区为中山区,其元素组合和山核桃长势介于二者之间.【期刊名称】《浙江林业科技》
【年(卷),期】2008(028)006
【总页数】5页(P11-15)
【关键词】山核桃;立地环境;产地环境;土壤;理化分析;安吉县
【作者】宋明义;陈文光;斯小君;任荣富;张今
【作者单位】合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽,合肥,230009;浙江省地质调查院,浙江,杭州,311203;浙江省地矿勘察院,浙江,杭州,310023;浙江省地质调查院,浙江,杭州,311203;浙江省地质调查院,浙江,杭州,311203;浙江省安吉县发展与改革委员会,浙江,安吉,313300
【正文语种】中文
【中图分类】S664.1
山核桃（Carya cathayensis）为胡桃科山核桃属多年生落叶果树，乔木，多山野自生，少为林木栽培。

考古发现，早在2 500万年前的渐新世，我国华东地区就
有山核桃分布，由于受立地环境条件的限制，多集中分布在天目山地区，包括浙江临安、淳安、安吉、桐庐和安徽宁国、绩溪、旌德等地［1］，另外，据报道在大别山北坡安徽金寨县以及黑龙江省也有少量分布［2～3］。

安吉县山核桃分布在南部天荒坪大溪、上墅董岭和杭垓姚村等地，主要为野生，分布面积约667 hm2，年产量近500 t。

近年来，由于其果仁的医疗和营养保健作
用倍受人们青睐，市场销售紧俏，人工种植山核桃的面积不断扩大。

因此，加强山核桃产地环境的研究，具有重要的现实意义。

本次调查，针对安吉南部不同地质背景的山核桃分布区，选择了天荒坪、上墅、杭垓3个山核桃中心林区，采集土壤、水、植物样品，系统开展山核桃产地地球化学环境和适生规律研究，为安吉县山核桃的种植结构调整和农业经济发展战略提供技术支撑。

1.1 研究区地质背景
研究区属扬子准地台钱塘台褶带，晋宁期全面褶皱抬升成陆，印支期强烈褶皱形成北东向褶皱和断裂，燕山期地壳运动剧烈，伴随着大规模火山喷发和岩浆侵入活动。

由于内外力地质营力的综合作用，地层破碎明显，区内高山耸立，沟谷深切，岗丘纵横，形成了峰、岗、丘、谷等多种地貌类型。

调查发现，安吉县山核桃的分布与相邻的临安市、宁国市主要分布在碳酸盐岩分布区有着较大的差别［4～5］，该地区山核桃主要生长在以侏罗系黄尖组流纹英安
质晶屑凝灰岩分布区，海拔为650～750 m，植株密度大，树干粗壮，产果率高；其次分布在侏罗纪似斑状石英二长岩分布区，海拔为800～1 100 m，植株较密，树干较粗壮，但瘦果较多；少量分布在寒武系中上统石灰岩、泥灰岩、白云质灰岩出露区，海拔为300～400 m，植株稀疏、零散，果粒略小。

其中，流纹质凝灰岩、石英二长岩母岩中矿物成分主要为石英、钾长石、斜长石，少量黑云母、磷灰石和磁铁矿等。

1.2 样品采集
本次研究针对安吉县境内主要山核桃产区天荒坪镇、上墅乡、杭垓镇3个乡镇开
展野外调查，采集山核桃和土壤、岩石和地表水等样品。

同时采用水平剖面和垂直剖面相结合的办法，分层次采集岩石样5个，土壤样50个，地表水样3套12个，山核桃干果样3个。

1.2.1 土壤样品土壤地球化学调查中，表层土壤样的采样密度为1～3个/km2，
多坑点采集0～20 cm表层土壤组合而成。

采样点布设于林区，采样时避开新近搬运的堆积土、垃圾堆和明显的局部污染区。

为防止污染，样品采集和粉碎均使用木制工具和塑料制品。

1.2.2 基岩样品在具有代表性的土壤母岩出露区，小范围内多点采集新鲜岩石组合样。

1.2.3 地表水样在经各林区河段的出水口处采集地表水样各1套，采集前先用pH 试纸测试地表水pH值，注意不要挠动底泥，并观察记录周围水体情况和林木异常现象，每套水化学样品包括原状水、酸化水、碱化水、汞样水各1个。

1.2.4 山核桃干果样在各林区按平面“X”形状随机采集山核桃鲜果，去外壳晒成
干果，取干果各1.0 kg，外送实验室分析。

1.3 样品分析测试
样品分析由国土资源部合肥矿产资源监督检测中心、农业部杭州农产品监督检验测试中心共同完成。

采集的土壤样品晾干后，剔除未分解的植物残体，充分磨细过
20目尼龙筛，进一步研磨加工后，样重200 g/件，外送分析。

采用X荧光光谱法测定土壤SiO2、Fe2O3、MgO、CaO、K2O、Na2O、S、Pb、Cu、Cr、Mn、P、Zn，发射光谱法测定土壤B含量，原子荧光法测定土壤Se、As、Hg含量。

等离子体质谱法测定Cd、Co、Ni、Mo含量，凯氏法测定总N，离子选择性电极测定F，电导法测定有机碳，电位法采用0.1 M/L HCl提取，原子吸收测定有效态Fe、Mn、Cu、Zn，Tammi浸提、极谱测定有效态Mo，沸水浸提、比色测定B，
原子荧光法测定有效态Se，比浊法测定有效态S，1mol/L NH4OAC浸提、原子
吸收测定交换性Mg、Ca，1.0 mol NaOH碱解扩散法滴定测定NH4N，磷钼兰
比色法测定速效P，1 mol/L NH4AC浸提、原子吸收测定速效K等。

山核桃样生化成分采用国标GB/T5009.5-2003、GB/T5009.6-2003、GB/T5009.124-2003
等方法分析。

2.1 母岩的化学成分
与浙西地区地层岩石背景值相比，天荒坪侏罗系黄尖组岩石化学成分中K、P、Na、Mn、Zn含量较高，Ca、Mg、Cu、Mo含量较低；上墅石英二长岩中上述元素
相对较高，但Ca较低；而杭垓碳酸盐类母岩中矿物成分主要为方解石、白云石、黏土矿物、赤铁矿等，K、P、Na、Mn、Zn、Mo含量较低，而以Ca、Mg高含量为特征（表1）。

2.2 气候环境分析
山核桃适宜于低山丘陵区温湿的气候条件。

安吉县位于北亚热带南缘季风气候区，其南部地处中低山丘陵区，光照充足，年平均气温15.5℃，全年无霜期226 d，
雨水丰沛，年均降水量1 509 mm，一般集中于春、秋两季，约占全年总降水量
的80％～90％。

年日照总时数2 005 h，年均总辐射107.6 J/cm2，相对湿度81％，年总蒸发量1 634 mm。

山核桃生长区海拔300～1 000 m，气候湿润，
相对湿度81％。

调查发现，山核桃多数生长在V形幼年期沟谷两侧山坡上，喜地形较缓、土层厚和周边植被发育的阳坡。

山核桃产区大气环境质量一级。

本次研究选取的3个产地水环境样品分析数据表明，灌溉地表水和浅层地下水水质优良，生化指标均未超标，有毒有害元素含量低，水环境质量评价为Ⅱ类。

根据土壤环境质量标准（GB15618-95），天荒坪大溪、上培产区、上墅董岭产区均为二级，杭垓姚村产区由于土壤重金属含量高，土壤环境质量较差，达三级或超三级。

2.3 土壤类型分析
在3个山核桃产区，土壤理化条件均有明显的差别。

根据安吉县土壤普查资料（1998），山核桃分布区土壤类型主要为黄壤和侵蚀性黄壤或岩性土。

其中由流
纹质晶屑凝灰岩类发育而成的石砂土，黄棕色，土层较薄，有机质含量丰富，有较厚的腐殖质层，酸性反应，土壤质地为含砾砂质粘壤土，粉粘比高于红壤，土体剖面发生层为A00-A0-A-(B)-C型，土层厚度中等，一般在0.5～0.8 m；由石英二
长岩发育而成的石砂土，黄棕色，有机质较丰富，酸性反应，土壤质地为含砾砂壤土，粉粘比高于红壤，土层深厚，一般为0.5～1.0m，土体剖面发生层为A0-A-
B-C型；由碳酸盐岩等风化残坡积物发育形成的灰泥土，灰黑色，土层厚度不大，一般为0.3～0.6 m，局部地段达0.8 m。

土壤表层酸性反应，质地为粉砂质粘壤土，土层土体构型A-(B)-C型或A-C型。

2.4 土壤及水环境分析
据郭传友等研究，土壤中有机质、水解N、有效P、K、Ca、Mg等含量丰富者对山核桃生长较为有利［6］。

土壤地球化学调查表明，在侏罗系黄尖组流纹质晶屑熔结凝灰岩风化残坡积物发育形成的土壤中，K2O、SiO2、A12O3、S、N、P、有机碳均较高，pH 5.08，Zn、Se等特殊元素含量较高，有毒有害重金属元素Hg、Cd、Pb、As、Cu、Ni等含
量较低。

寒武系大陈岭组、杨柳岗组、华严寺组和西阳山组碳酸盐岩残坡积物中
K2O、Na2O、Mn较低，但CaO、MgO、Fe2O3及Hg、Cr、Cd、Pb、As、Zn、Mo、Cu、Ni、F等含量较高，表层土壤pH为5.0，微酸性，侏罗纪石英二长岩土壤化学成分含量介于二者之间，而且以富含K、Na、Ca、Mg、P、Al、
Mn和有机质为特征（表2）。

从有效态分析结果来看，上墅产区、天荒坪产区十分接近，其中，天荒坪产区有效Mn、S、Ca含量较高，而上墅产区有效P、Fe、B含量较高。

杭垓产区除速效K、
有效S含量较低外，其余元素有效态均较高，其中以P、Fe、Cu、Zn、Ca、Mg
含量特高（表3）。

水环境样品分析数据表明，林区浅层地下水水质优良，生化指标均未超标，有毒有害元素含量低，水环境质量评价为Ⅱ类。

综上可以看出，安吉县山核桃产区中，以天荒坪产区土壤中硅和速效钾、有效硫、有效锰、有效钙含量较高一些，重金属含量低，pH 4.62～5.02，其它元素有效态含量正常；而杭垓产区土壤中有效硫、速效钾含量很低，但其它元素有效态含量却特高，相互间极不协调，按照“水桶理论”，含量最低的有效硫、速效钾可能成为山核桃产量和质量的限制性因子，加上海拔较低、重金属含量高，土壤质地较差以及土层较薄等因素，对该区山核桃树木的生长、果实的发育和品质的提高都会产生一定的影响。

2.5 山核桃成熟果实品质分析
对安吉县杭垓姚村、上墅董岭、天荒坪大溪和上培等地的山核桃的成熟果实分别进行取样发现，安吉山核桃果仁中粗脂肪占总量67.99％，粗蛋白占9.38％（表4）。

其中粗蛋白含量8.78％～9.75％，相差较小，说明粗蛋白含量在安吉地区较为稳定。

氨基酸平均含量89.03 mg/kg，含有17种氨基酸，其中人体必需的7种氨
基酸的含量为24.37 mg/kg，占氨基酸总量的27.37％；具有健脑益智作用的谷
氨酸含量占23.86％；具有解毒保肝、促进胰岛素分泌和创伤愈合的精氨酸占
12.10％［8］（表5）。

刘力等［7］对临安、淳安、安吉3地50个初选优树种
仁粗蛋白含量测定，平均值为113.0 mg/kg，其中，安吉地区样品粗蛋白平均含
量最高，达124.8 mg/kg。

方差分析表明，地域分布对粗蛋白含量的影响极为显著。

果仁中矿质元素K、Ca，Mg、Fe、Mn、Zn、P、Se含量均很高，而重金属Cd、Cu含量较低（表6）。

日常人体需要补充的铁、钙、磷、锌、硒等元素较为齐全，这在天然果品中较为鲜见，因此，山核桃是理想、天然、安全的高级滋补品。

在3个基地中，上述各类成分含量总体较为接近，但从果实的外表特征、平均粒重、出仁率、果仁各类营养成分和矿质元素的含量来看，仍以大溪—上培一带产
出的山核桃质量相对较优。

研究发现，山核桃的品质与其产地的地质背景、元素地球化学组合、海拔高度、土壤类型和土壤理化条件等有着密切的关系。

通过对安吉县山核桃3个产区的环境地球化学特征的研究，认为天荒坪林区土壤
地质地球化学条件优越，所在的海拔高度适中，光热、湿度和温差条件有利，植株高大匀称，所产山核桃果实粒大饱满，果仁中氨基酸、粗蛋白等营养成分丰富，矿质成分以高P、K、Ca、Mg、Fe、Mn，低重金属为特征。

杭垓林区尽管土壤母
质为碳酸盐岩残坡积物，但由于其它自然条件较差，所产山核桃果实质量相对较差。

上墅林区所产山核桃的产量质量等均介于二者之间。

建议加强对山核桃产地环境的管理，一是防治水土流失，增施有机肥，增厚和培肥土壤；二是在地质背景有利的天荒坪一带，选择地势平缓、土层较厚的坡地，开展山核桃人工种植，实现山核桃的产业化、规模化发展，为科学保护和合理开发这一珍贵的天然生态林资源，创造有利条件。

【相关文献】
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