武夷桦育苗及引种栽培试验分析

2024-05-16 08:54辛崇权
安徽农学通报 2024年8期

摘要 为了探索武夷桦在不同环境下的生长规律,找到其最适种植方式,为种植和推广该树种提供依据,本研究进行不同种植密度下的武夷桦育苗及引种栽培试验,研究武夷桦的育苗和引种栽培技术。结果表明,武夷桦的生长发育受到温度和水分的影响,最低气温对武夷桦生长速度的影响较大;种植第1年,种植密度为1 500株/hm2(实验组B)的武夷桦林分平均高较高,种植第2年,种植密度为1 200株/hm2(实验组A)的武夷桦林分平均高较高;种植密度为1 800株/hm2(实验组C)时,武夷桦林分树高的高低变化差异较明显,而种植密度為1 200株/hm2(实验组A)时武夷桦林分树高的高低变化差异不大;武夷桦可在研究区域大面积推广种植。

关键词 武夷桦;育苗试验;引种栽培;描述性统计分析;高生长量

中图分类号 S728.1;S792.35   文献标识码 A

文章编号 1007-7731(2024)08-0052-04

Analysis of seedling cultivation and introduction cultivation experiments of Betula wuyiensis

XIN Chongquan

(Mount Wuyi Forestry Bureau, Wuyishan City 354300, China)

Abstract In order to explore the growth patterns of Betula wuyiensis in different environments, find the most suitable planting method, and provide a basis for planting and promoting this tree species, this study conducted seedling cultivation and introduction cultivation experiments of Betula wuyiensis under different planting densities, and studied the seedling cultivation and introduction cultivation techniques of Betula wuyiensis. The results shoued that the growth and development of Betula wuyiensis are influenced by temperature and moisture, with the lowest temperature had a significant impact on the growth rate of Betula wuyiensis; in the first year of planting, the average height of Betula wuyiensis with a planting density of 1 500 plants/hm2 (experimental group B) was higher, while in the second year of planting, the average height of Betula wuyiensis with a planting density of 1 200 plants/hm2 (experimental group A) was higher; when the planting density is 1 800 plants/hm2 (experimental group C), there is a significant difference in the height variation of the Betula wuyiensis stand, while when the planting density is 1 200 plants/hm2 (experimental group A), there is not much difference in the height variation of the Betula wuyiensis stand, Betula wuyiensis can be widely promoted and planted in the research area.

Keywords Betula wuyiensis; seedling cultivation experiment; introduction and cultivation; descriptive statistical analysis; high growth rate

育苗是植物生产过程中的重要环节,科学育苗可以在一定程度上降低生产成本,实现种苗培育的产业化,充分利用现有资源,为植物大规模生产打下坚实的基础。引种栽培是将栽培植物或野生植物资源引入新地区进行栽培,或作为育种的原始材料。引种栽培过程旨在试验植物是否可以在新环境大面积种植,或者通过优化繁殖技术增强植株的繁殖能力。因此,开展育苗及引种栽培试验,对于植物大规模生产、生态保护以及林业经济的可持续发展都具有深远意义[1-4]。

近年来,随着对植物资源的深入了解和探索,越来越多的新品种珍稀植物被发现。武夷桦就是近年来发现的濒危珍稀树种,该树种木材强度大,利用价值高[5-6]。同时,桦木属含有桦叶烯四醇、桦叶烯四醇A和桦叶烯五醇等独特的生物活性成分,在部分医疗领域展现出广阔的应用前景[7-9]。因此,开展武夷桦的育苗及引种栽培试验研究具有较大的林学意义和经济价值。

为了更好地研究和利用武夷桦,本研究进行不同种植密度下的武夷桦育苗及引种栽培试验,研究武夷桦育苗和引种栽培技术,掌握武夷桦在不同环境条件下的生长规律,从而找到其最适种植方式,了解武夷桦在新环境下的适应性和生长潜力,为该树种的种植和推广提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究区基本情况

本试验点位于武夷山,该区域属于亚热带季风湿润气候区,四季分明,光照充足,雨量丰沛。试验地海拔在200~500 m内,年降水量为1 843.9~2 032.1 mm,其中3—7月降水量占全年降水量76.3%,从2月份开始,降水量逐月增加,5—6月降水量达到全年最大值。年平均气温为18.3 ℃,温暖宜人,为农作物的生长提供了良好的气候条件。研究区有着特征典型、保存面积大且保存较为完好的森林生态系统,因此,在该区域区内开展武夷桦育苗及引种栽培试验具有重大意义。

1.2 试验材料

本试验采种时间为5月。武夷桦花序转黄褐色时,种子会飘飞,剩余种子发芽率不到5%,花序转黑褐色时,剩余种子基本不发芽。因此,须当雌花序由青绿色转黄绿色时,在1~2 d内采集,种子采下后,自然晾干,当种子可从苞片自然脱落时(一般约7 d),在无空气剧烈流动的房间里过筛。本次试验所用种子千粒重0.125 g,发芽率约32%。

将试验所用武夷桦种子分批过筛后,置于冷藏柜中贮藏15 d,这段时间可进行播种前的准备。种子从播种到萌发时间为10~15 d,部分7 d即可萌发。于采种第2年选用一、二级苗进行造林,试验林地为采伐迹地,平均坡度21°,坡向西南,上坡位,海拔高320 m,山地红壤,土层厚度大于80 cm。按密度1 200株/hm2(A组)、1 500株/hm2(B组)种1 800株/hm2(C组)设3个试验处理,每个处理的武夷桦种植面积均为0.6 hm2,每种武夷桦种植密度重复3次。按常规方式开展圃地培育,穴状整地规格60 cm×60 cm×40 cm,不施基肥,回表层土。圃地准备、播种、田间管理及苗木指标测量、土壤消毒、基质装袋、施肥、除草和浇水等均应按标准实施。

1.3 试验方法

基于3个试验处理,观测武夷桦引种栽培试验效果,利用皮尺测定每株树木的高度,记录并统计林分树高,计算林分平均高,研究气候条件时该树种育苗及引种栽培的影响。选用相关指数(R2)评价武夷桦高生长量与气候之间的关系f(x),计算公式见式(1)。R2值在[0,1]之间变化,R2值越大,残差平方和越小,说明拟合效果越好,二者相关性越高。利用方差分析探讨试验林分树高整齐度,计算公式见式(2)。

[R2=1-i=1n(yi-yi)2i=1n(yi-y)2] (1)

式(1)中,yi为武夷桦高生长量实测值,[yi]为武夷桦高生长量理论值,[y]为武夷桦高生长量实测平均值,n为数量。

[S2=i=1N(Yi-Y)2N-1] (2)

式(2)中,Yi为武夷桦树高实测值,[Y]为武夷桦树高实测平均值,N为株数。

2 结果与分析

2.1 气温、降水对武夷桦高生长量的影响分析

由表1可知,在21~35 ℃环境下,武夷桦的生长速度快,平均高生长量约为1.40 cm/d,特别是7月,平均高生长量达1.42 cm/d。除了温度,水分对于植物生长发育的作用也不可忽视。从表1可以看出,6—7月,研究区平均气温逐渐升高。6—8月,研究区降水量逐渐降低。3个月中,7月平均气温相对较高,而6月和7月降水量相对较多。总体上,该试验地气候适宜,四季分明,光照充足,雨量丰沛,为试验的顺利开展提供了有力保障。月降水量达到200 mm左右即可满足武夷桦较快的高生长需求。根据试验地概况可知,武夷桦生长旺盛季节正处于研究区降水量相对充沛的时期。因此,研究区降水较为丰沛是武夷桦高生长速度得以保持的影响因素之一。

为进一步分析气候对武夷桦生长速度的影响,本研究绘制了最低气温、最高气温、月降水量与高生长量的散点趋势图(图1—2)。从图1可看出,随着最低气温和最高气温的增加,武夷桦高生长量也在增加;高生长量与气温之间呈现指数函数关系,R2值达到0.960 0,高生长量与最低气温之间的R2值为0.992 2。因此,武夷桦生长速度与最低气温的相关性较高。

从图2来看,武夷桦高生长量与月降水量之间的关系虽然可以用指数函数描述,但R2值仅为0.482 6,二者之间的相关程度较低,且其R2值明显低于高生长量与气温之间的R2值。这可能是由于在气温和月降水量对武夷桦高生长的交互影响过程中,气温对武夷桦高生长的影响更大。

因此,武夷桦的生长发育受温度和水分的影响,最低气温对武夷桦生长速度的影响较大。

2.2 引种栽培试验分析

由表2可知,种植第1年,种植密度为1 500株/hm2(实验组B)的武夷桦林分平均高整体大于其他2种密度,即B组>A组>C组,呈现出随着种植密度的增加,武夷桦林分平均高先增加后减少的趋势。通过观测武夷桦种植第2年的平均高可知,种植密度为1 200株/hm2(实验组A)的武夷桦林分平均高整体高于其他2种密度,随着种植密度的增加,武夷桦林分平均高呈下降趋势,即A组>B组>C组,但A组与B组之间武夷桦平均高較接近。

通过区组间的方差分析结果可知,第1年的武夷桦林分平均高的方差值最小值为A3组(22.47),最大为B2组(73.50),方差值大小总体表现为C组>B组>A组,说明种植密度为1 800株/hm2时,种植1年的武夷桦林分高低变化差异较明显,而种植密度为1 200株/hm2时,武夷桦林分高低变化差异不大。不同种植密度的引种栽培试验下,随着种植时间的增加,林分树高的方差值进一步增加,符合林分生长的一般规律。第2年,武夷桦林分平均高的方差值最小为A3组(47.5),最大为C3组(118.19),方差值大小总体表现为C组>B组>A组,与第1年武夷桦林分树高的方差值大小比较规律一致,即种植密度为1 800株/hm2(实验组C)时,武夷桦林分树高的高低变化差异较明显,而种植密度为1 200株/hm2(实验组A)时武夷桦林分树高的高低变化差异不大。

总体上,武夷桦第1、2年平均林分高度均大于林分生长类型表(试行)阔叶树I类林标准,说明武夷桦可在研究区域大面积推广种植。

注:实验组A种植密度为1 200株/hm2,实验组B种植密度为1 500株/hm2,实验组C种植密度为1 800株/hm2。

3 结论与讨论

武夷桦具有极高的经济价值,对武夷桦的生物学特性、造林技术等方面进行研究,有利于找到其最适种植方式,以了解武夷桦在新环境下的适应性和生长潜力。本研究进行不同种植密度下的武夷桦造林和对照试验,研究武夷桦的育苗和引种栽培技术,掌握武夷桦在不同环境条件下的生长规律,为种植和推广该树种提供依据。研究发现,武夷桦的生长发育受到温度和水分的影响,最低气温对武夷桦生长速度的影响较大;种植第1年,种植密度为1 500株/hm2(实验组B)的武夷桦林分平均高较高,种植第2年,种植密度为1 200株/hm2(实验组A)的武夷桦林分平均高较高;种植密度为1 800株/hm2(实验组C)时,种植1年的武夷桦林分树高的高低变化差异较明显,而种植密度为1 200株/hm2(实验组A)时,武夷桦林分树高的高低变化差异不大;武夷桦可在研究区域大面积推广种植。

关于降水量对武夷桦生长的影响,未来应加强对于其需水量的最高、最适和最低基点的研究,综合考虑坡向、坡位等多种因素对土壤水分分布的影响,以全面了解武夷桦在不同生长环境和条件下的生理生态特性。同时,本试验持续时间较短,且技术手段有限,武夷桦是否具有与微生物共生固氮的生理机制还有待进一步研究确定[10]。

参考文献

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(责编:张 蓓)

作者简介 辛崇权(1973—),男,福建武夷山人,工程師,从事营林生产、森林培育等研究。

收稿日期 2024-01-09