3种造林树种轻基质网袋容器苗造林效果分析1)

袁冬明 林 磊 严春风 吴 颖 曹立光

(浙江省宁波市鄞州区林业技术管理服务站，宁波，315100)

刘青华 周志春

(中国林业科学研究院亚热带林业研究所)

近年来，随着我国生态公益林工程、沿海防护林工程、平原绿化工程和阔叶林发展工程等一系列重点林业生态工程的大力实施，对林木种苗提出了更高的要求。然而传统的裸根苗造林方式因其用种量大、育苗周期长、造林季节短、造林成活率低、缓苗期较长等诸多缺点难以满足现代林业发展的需求。容器苗造林是先进的造林方式，容器苗具有造林技术要求不高，造林时间不受季节限制，造林成活率高等优点［1-3］。国外研究结果表明，容器苗造林相对于裸根苗造林的优势主要是在立地条件较差的困难地上造林时，对土壤水分、养分亏缺等环境胁迫具有更强的适应性［4］。如 Renou等［5］研究表明，在立地条件较差的泥炭地上桦树(Betula spp.)容器苗造林成活率和生长量显著高于裸根苗造林。Luoranen等［6］对垂枝桦(B.pendula)研究发现，利用容器苗造林可将造林时间推迟到苗木根系生长最旺盛的7月中旬。目前，国内关于容器苗造林技术研究的报道较多，主要就马尾松(Pinus massoniana)［7］、日本落叶松(Larix kaempferi)［8］、柏木(Cupressus funebris)［9］、油松 (P.taBulaeformis)［10］、油 茶 (Camellia oleifera)［11］、油杉(Keteleeria fortunei)［12］等树种不同容器类型和规格的容器苗与裸根苗在造林成活率和苗木生长量等方面进行比较研究，然而就不同造林地类型和造林季节容器苗效果相关研究较少，仅见刘伟等［13］对不同立地条件下木荷(Schima superba)容器苗与裸根苗进行造林对比试验研究，以及赵博等［14］对春季、雨季、秋季3个不同造林季节下山杏(Prunus armeniaca)容器苗造林技术进行了研究。轻基质网袋容器育苗造林是目前国内广泛推广应用的容器育苗技术，其利用来源广泛、价格低廉的农林废弃物作为基质主要原料，采用可降解的无纺布作为育苗容器，具有基质结构良好、苗木生根成活率高、育苗周期短、网袋容器空气修根良好、促进多级侧根生长、根系发达、育苗规格灵活、便于运输、带袋栽植成活率高、苗木根团完整等优点，能有效降低造林成本，提高造林成效［15-16］。笔者选择木荷、青冈(Cyclobalanopsis glauca)和湿地松(Pinus elliottii)3种造林树种，针对不同造林地类型和条件，设置不同类型苗木和栽种时间的造林试验，以系统评价轻基质网袋容器苗的造林效果，构建轻基质网袋容器苗造林的优化方案。

1 试验地概况

分别在采伐迹地、生物防火林带和林冠下3种造林地类型上开展不同类型苗木和栽种时间的造林试验。采伐迹地和生物防火林带造林试验地设在宁波市鄞州区五乡镇天童林场双峰林区，林冠下造林试验地设在宁波市鄞州区横街镇芝溪岙村。采伐迹地造林地前茬为第1代杉木人工林，海拔35 m，西坡，坡度25°～30°，土壤为山地黄红壤，土层厚度40～70 cm;生物防火林带造林地前茬为第1代杉木人工林，海拔30 m，坡度 30°～45°，坡向东南，土壤为山地黄红壤，土层厚度15～50 cm;林冠下造林地海拔60 m，坡度30°～50°，坡向东南，土壤为山地黄壤，原有林分为天然次生林，主要树种为木荷、苦槠(Castanopsis sclerophylla)、米槠(C.carlesii)、石栎(Lithocarpus glabra)等，林分密度2200株·hm-2，于2008年初进行抚育间伐，间伐后林分密度为1600株·hm-2，郁闭度0.6，林下草本灌木层主要有铁芒萁(Dicranopteris linearis)、狗脊(Woodwardia japonica)以及禾本科杂草等，造林前对林地进行了劈灌割草清理。

2 材料与方法

试验包括1年生和2年生苗木造林2部分，选用木荷、湿地松、青冈3个树种作为供试对象，试验所用轻基质网袋容器苗和裸根苗均来自浙江森源种苗中心。各树种容器苗和裸根苗的培育时间相同，所用种子均来自浙江省林业种苗管理总站的相同种批，种子处理、催芽及育苗措施均为常规的育苗技术。1年生容器苗基质配比为V(泥炭)∶V(木屑)∶V(谷壳)=7∶1∶2，缓释复合肥施用量为1 kg·m-3;2年生容器苗基质配比为V(泥炭)∶V(木屑)∶V(谷壳)=6∶2∶2，缓释复合肥施用量为2 kg·m-3。1年生苗木容器规格为4.5 cm×10 cm，2年生苗木容器规格为15 cm×15 cm。

分别于2008年2月、5月和9月进行采伐迹地造林试验，林冠下造林试验于2009年2月进行，生物防火林带造林则分别于2009年2月和5月进行。试验均按完全随机区组设计，3次重复，株行距2 m×2 m，块状整地，穴规40 cm×40 cm×30 cm，小区面积900 m2。不同树种所选相同苗龄的容器苗和裸根苗规格基本一致。

各试验分别于造林当年进行造林成活率的调查，2010年11月底对各造林试验进行造林保存率及树高、地径、当年抽梢长等全林生长量调查。对于2008年营造的采伐迹地造林对比试验林，各小区挖取2株平均样株，将其分成根、茎、枝、叶4部分，经105℃杀青30 min，80℃烘干至恒质量，测定各部分的干物质质量，并计算根冠比。以单株测定值为单元，利用SAS软件包中的GLM程序进行性状方差分析，并用LSD法进行多重比较，以检验不同处理对林木生长影响的显著性，方差分析时造林成活率和保存率数据经反正弦转换。

3 结果与分析

3.1 采伐迹地上3树种轻基质网袋容器苗造林成效

表1方差分析表明，利用容器苗可显著地提高采伐迹地的造林成活率。在1年生苗木的造林试验中，木荷、青冈和湿地松容器苗的造林成活率依栽种时间的不同(2月、5月和9月)分别较裸根苗造林高出35.6% ～74.1%，75.5% ～270.4%和 154.7% ～759.6%;在2年生苗春季造林试验中，3树种容器苗的造林成活率分别较裸根苗造林高出29.8%、32.0%和51.1%。3a后对造林地块的保存率调查结果表明(表1)，不同造林时间木荷、青冈、湿地松1年生容器苗造林保存率分别较裸根苗造林高39.8% ～89.1%，90.2% ～394.6% 和 215.6% ～1421.8%;2年生容器苗春季造林保存率分别较裸根苗造林高35.3%、39.0%和63.1%。不同苗龄各树种容器苗在不同造林时间的造林成活率和保存率均明显优于裸根苗，这说明容器苗造林能显著提高造林成效，并有效延长造林时间。

比较分析表明，造林时间对各树种1年生容器苗的造林成活率和保存率影响不显著，均达到造林合格率水平，说明轻基质容器苗能实现周年造林。然而各树种1年生裸根苗在不同时间造林的成活率和保存率差异很大。各树种1年生裸根苗在5月和9月造林的成活率和保存率均显著低于2月造林，且不同时间裸根苗的造林成活率均未达到造林合格率，说明其受造林季节限制明显。这一结果说明容器苗比裸根苗更能适应不同造林季节条件下的气候、土壤、水分等环境因子。

表1 采伐迹地上3树种容器苗和裸根苗不同栽种时间造林成活率和保存率

方差分析表明(表2)，除利用木荷和青冈1年生容器苗和裸根苗于9月分栽种后第3年的抽梢长差异不显著外，利用3树种1～2年生容器苗造林的生长量(包括树高、地径、当年抽梢长和干物质质量等)皆显著地高于裸根苗造林，而两者的根冠比则无明显差异。利用1年生容器苗造林后第3年，3树种的平均干物质质量比裸根苗分别高出38.9% ～42.0%、22.7% ～43.1%和 33.5% ～50.0%，利用 2年生容器苗造林则分别较裸根苗高出27.5%、33.9%和25.4%。各树种不同苗龄的容器苗造林后生长表现均明显优于裸根苗造林，这是由于容器苗造林保证了苗木生长发育所需的水分和养分，缩短了苗木缓苗期，促进了根系生长及对水分和养分的吸收利用，从而加速了幼林生长。

3.2 林冠下木荷和青冈轻基质网袋容器苗造林成效分析

表3方差分析结果表明，利用木荷和青冈1～2年生容器苗于2月进行林冠下造林更新时，其造林成效皆显著优于裸根苗造林。如1年生春季造林试验中，木荷容器苗造林成活率和保存率分别较裸根苗高出27.6%和32.8%，青冈容器苗造林成活率和保存率则分别较裸根苗高出31.7%和36.1%;2年生春季造林试验中，木荷容器苗造林成活率和保存率分别较裸根苗高出28.1%和29.0%，青冈容器苗造林成活率和保存率则分别较裸根苗高出30.6%和36.0%。从苗木生长量来看，2个树种不同苗龄容器苗造林苗木生长均显著优于裸根苗造林，1年生木荷和青冈容器苗造林其树高、地径和当年抽梢长分别比裸根苗高 25.4% ～41.0%和 22.0% ～54.5%，2年生木荷和青冈容器苗造林其树高、地径和当年抽稍长分别比裸根苗高26.2% ～32.0%和22.2% ～44.8%。林冠下造林更新方式下容器苗较裸根苗具有更高的造林成活率、保存率和苗木生长量，其原因是林冠下造林地郁闭度较高，裸根苗造林后由于受到上层阔叶乔木的荫蔽导致光照不足，从而降低了造林成活率和苗木生长量，而容器苗由于自身带有营养基质，储存有一定量的水分和养分，苗木在短时间内就能适应新环境，为苗木的快速生长及迅速成林打下了良好基础。

表2 采伐迹地上3树种不同栽种时间容器苗和裸根苗生长情况

表3 林冠下造林不同类型苗木造林成效差异

3.3 木荷和青冈轻基质容器苗用于生物防火林带造林成效分析

方差分析结果表明(表4)，利用木荷和青冈1年生轻基质网袋容器苗分别于2月和5月营建生物防火林带，其造林成效皆显著优于裸根苗造林。2树种容器苗2月造林的成活率比裸根苗分别高出45.8% 和67.2% ，保存率分别高出49.2% 和67.7%;5月造林的成活率比裸根苗分别高出92.3%和280.4%，保存率分别高出120.7%和446.6%。在生长量方面，2树种容器苗造林其苗高、地径和当年抽梢长等均显著高于裸根苗造林，如木荷和青冈1年生容器苗2月造林其当年抽梢长分别比裸根苗高出70.0%和77.8%，2树种1年生容器苗5月造林其当年抽梢长分别比裸根苗高出86.7%和64.3%。比较分析表明(表4)，造林时间对生物防火林带造林中各树种1年生容器苗造林成活率和保存率的影响并不显著，而各树种1年生裸根苗2月造林的成活率和保存率均显著高于5月造林，这与本研究采伐迹地造林试验中所得出的结论一致，说明与裸根苗造林明显受造林季节限制不同，轻基质网袋容器苗能适应不同造林季节条件，实现周年造林，有利于生物防火林带快速成林，发挥防火效果。

表4 生物防火林带不同造林时间对各树种不同类型苗木造林成效差异

3.4 不同类型苗木的造林成本

山区造林费用主要包括整地费、苗木费、运输栽植费、补植费、抚育费和其他费用［17-18］。研究结果表明(表1、表4)，采伐迹地造林和生物防火林带造林方式下，各树种1年生容器苗不同造林时间造林成活率差异不显著，且均达到造林合格率水平，而1年生裸根苗5月和9月造林成活率显著低于2月造林，且不同时间裸根苗的造林成活率均未达到造林合格率。表5分别列出了各树种不同苗龄容器苗和裸根苗2月造林成本的各项费用。比较分析发现，由于各树种相同苗龄同一类型苗木各项造林费用一致，1年生和2年生容器苗的初植成本分别比裸根苗高出5.3%和7.5%。要达到容器苗造林成活率，各树种裸根苗均需补植3次，1年生木荷、青冈和湿地松裸根苗造林各需补植苗木1063、1446、1782株·hm-2，2年生木荷、青冈、湿地松各需补植裸根苗776、908、1265 株·hm-2。因此，以容器苗造林成活率来计算造林成本，1年生各树种容器苗的造林成本比裸根苗低10.3% ～18.4%，2年生各树种容器苗比裸根苗低7.1% ～14.4%。由此可以得出，容器苗造林不仅能达到一次成林的效果，而且造林成本亦低于裸根苗造林。

表5 各树种容器苗和裸根苗的造林成本

4 结论与讨论

试验研究发现，在采伐迹地、林冠下和生物防火林带3种不同造林地类型上，不同时间造林的木荷、青冈、湿地松1～2年生容器苗其苗高、地径、当年抽稍长和干物质质量等生长性状及造林成活率和保存率等均显著高于裸根苗造林。容器苗造林由于减少了苗木在运输和栽植过程中的水分蒸发，缩短了植苗后苗木的缓苗期，降低了苗木对造林环境的依赖性［9］，加之容器苗根系发达，根系经空气切根后能形成粗壮愈合组织，接触土壤后能爆发性生根［13］，能更好地吸收土壤中的养分和水分，促进幼龄期树木生长，而裸根苗造林后其2/3以上的枝叶会脱落［17］，具有明显的缓苗期，因此容器苗造林成效明显优于裸根苗直接造林。

赵博等［14］对山杏容器苗造林试验的研究表明，容器苗造林不受季节限制，在春、雨、秋3季造林均能获得较高的造林成活率。对采伐迹地和生物防火林带造林地类型上不同造林时间容器苗和裸根苗造林成效方差分析结果表明，造林时间对各树种1年生容器苗在造林后其造林成活率和保存率的影响并不显著，而各树种1年生裸根苗在不同造林时间造林的成活率和保存率均存在显著差异。容器苗在2月、5月和9月不同时间造林，其造林成活率均达到造林合格率，能实现周年造林，而裸根苗造林其5月和9月造林成活率和保存率显著低于2月造林，受季节限制明显。在高温缺水的生长季节，容器苗基质毛细管孔中存有的大量水分可供植物利用，所以即使容器体外的环境比较干旱，苗木也能保持成活，而裸根苗却会因缺水死亡［19］。

利用容器苗在立地条件差异较大的不同造林地类型上造林均能取得良好的造林成效，而裸根苗在不同的立地条件下的造林成效差异显著，这与刘伟等［13］对对不同立地条件下木荷容器苗与裸根苗造林对比试验研究报道一致。如，青冈1年生裸根苗在立地条件较差的生物防火林带上的造林成活率比采伐迹地和林冠下造林成活率分别低19.0%和21.8%，而其容器苗生物防火林带造林成活率仅比其余2种造林地类型低5.5%和0.8%。由于容器苗自身带有营养基质，储存有一定量的水分和养分，具有良好的保水性能，根系发达，苗木在短时间内就能适应新生环境甚至恶劣的环境，所以容器苗能适应不同的立地条件，而裸根苗对造林地立地条件依赖性强，在较差的立地条件下，其水、肥状况难以保证苗木成活和生长所需，造林效果差。

容器苗造林成活率高，造林后一般不需补苗，造林成本低，林相整齐［13］。容器苗造林从造林成活率和造林后的生长表现来看，均明显优于裸根苗。在造林成本分析上，以容器苗造林成活率来计算造林成本，1年生各树种容器苗2月造林成本比裸根苗低10.3% ～18.4%，2年生各树种容器苗比裸根苗低7.1% ～14.4%。容器苗造林的成本低于裸根苗，但生长却远优于裸根苗造林，这就为该技术的推广应用在经济效益上提供了可能性。此外，采用容器苗造林，林分提早1～2a郁闭，通常可减少抚育次数亦可降低造林成本;林相从幼林期就比较整齐，防护效果较好，生态效益显著［13，18］。裸根苗补植时不仅要增加造林成本，而且难以把握造林时机，且从幼林开始其林相就不整齐，防护效果较差。

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