栽植密度对北美红栎幼苗生长影响及评价

圣倩倩，文 冰,2，祝遵凌,1b

(1. 南京林业大学 a.风景园林学院；b. 艺术设计学院，江苏 南京 210037；2. 天津市市政工程设计研究院，天津 300051)

栽植密度对北美红栎幼苗生长影响及评价

圣倩倩1a，文 冰1a,2，祝遵凌1a,1b

(1. 南京林业大学 a.风景园林学院；b. 艺术设计学院，江苏 南京 210037；2. 天津市市政工程设计研究院，天津 300051)

以4种栽植密度[株行距分别为A1(5 cm*5 cm)、A2(10 cm*10 cm)、A3（15 cm*15 cm)、A4(20 cm*20 cm) ]下的北美红栎幼苗为材料进行容器育苗对比试验，研究不同栽植密度下北美红栎容器苗苗高、地径生长和各生物量积累规律，利用相关性分析、主成分分析对北美红栎的栽植密度进行综合评价，结果表明：不同栽植密度对北美红栎容器苗生长影响差异显著，A4(20 cm*20 cm)组栽植密度的苗高、地径生长量以及各生物量表现值最大，说明其最有利于北美红栎容器苗生长。

北美红栎；栽植密度；容器育苗；评价

北美红栎Quercus rubra属壳斗科Fagaceae栎属植物，落叶乔木，高可达30 m，原产于加拿大东南部和美国东部，是我国近几年来新引进的优良彩叶树种。具有生长迅速、易移栽、抗污染、抗寒抗旱、对土壤要求不严、适应性强等特性，能在我国东北、华北、西北和长江中下游地区广泛种植。当前我国对北美红栎的研究集中于引种试验、硬枝嫁接、扦插繁殖技术的研究[1-3]，而对北美红栎在不同栽植密度下幼苗生长状况的研究尚未见到相关报道。种群造林密度是人工林经营的最重要内容，直接关系到造林成效的优劣，是影响林分结构、林木生长、林地利用率及林分生产力的关键因子[4-5]。国外对密度制约的研究始于20世纪60年代[6-8]。而国内也有学者开展了这方面的研究，但主要以农作物为研究对象[9-10]，而对观赏植物的研究较少。通过对北美红栎在不同栽植密度的育苗试验、选择出对北美红栎生长发育影响较好的栽植密度，为北美红栎在今后的繁殖推广中提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于南京林业大学花房内空旷场地，其地理位置为 32°08′N，118°20′E，属于中纬度北亚热带北缘的北亚热带季风气候，雨量充沛，年降水量1 106 mm，年平均温度15.4℃，年极端气温最高39.7℃，最低-13.1℃。日照时数2 212.8 h，日照百分率49%，相对湿度79%，无霜期137d。试验地地势平坦，排水良好。

1.2 基质来源与配比选择

1.2.1 基质来源

试验用的容器栽培基质为当地树林表层土、珍珠岩、蛭石、泥炭土。当地树林表层土直接从南京林业大学后山人工挖取，珍珠岩购自信阳市港虹保温材料有限公司生产的大颗粒珍珠岩，蛭石购自河北灵寿县腾达矿产品加工厂生产的普通蛭石，泥炭土购自吉林省永吉县双河绿洲草炭厂生产的泥炭土。

1.2.2 容器规格

育苗容器为购自南京金桥市场的40 cm×60 cm×18 cm的塑料筐，在塑料筐下垫一定数量砖块防止植物根的穿容器生长。

1.2.3 处理方法

试验分为4个密度对照处理，分别为A1(5 cm×5 cm)、A2(10 cm×10 cm)、A3(15 cm×15 cm)、A4(20 cm×20 cm)。土壤材料全部取自南京林业大学后山表层土。

将生长旺盛，苗高、径高、根茎粗大体均匀一致的刚出圃的北美红栎幼苗随机选取按照表1密度设置装入容器筐中，相互对比进行田间试验设计，4个相互对照处理组，每组重复10次。

1.3 数据测定及处理

试验于2012年5月5日进行，北美红栎幼苗移栽入塑料筐内一个月内，考虑到测量幼苗地径时游标卡尺容易伤及植物幼嫩的茎杆，选择让北美红栎幼苗适应一个月后再进行测量。

日常数据测定：日常数据测定从2012年6月5日开始，至2012年9月5日结束，每隔15日测定一次苗高、地径，共测7次。

破坏性数据测定：9月北美红栎生长期结束后，将苗木小心挖出，不损坏根地洗净泥土，用标签纸分类标记后测量以下各项数据：茎杆长度、主根长度、茎鲜重、根鲜重、茎干重、根干重。其中茎长度、主根长度用普通标尺测量；测量湿重时，将幼苗洗净后至阴凉通风处风干10分钟后，用电子天平分株测量；测量干重时将秤完鲜重的幼苗分株装入信封中，放入烘干箱中在110℃下烘烤30 min杀青后，在80℃下烘烤24 h至恒重，烘干后用电子天平分株称量。同时记录各部分测量数据。

数据处理由SPSS19.0软件完成，采用单因素分析法（One-Way ANOVA）分析方差，采用最小显著差异法（LSD）进行多重比较，图表绘制采用Excel软件完成。

2 试验结果与分析

2.1 不同栽植密度对北美红栎苗苗高、地径生长的影响

苗高、地径是评价苗木质量等级的重要指标[11]。对不同密度处理下的北美红栎幼苗进行不同时间苗高增量比较分析，不同密度处理对于北美红栎幼苗苗高生长增量有明显的影响。栽植密度A4的每个时间段的苗高增长量显著大于其他密度处理组的； A4的地径数值为各基质处理组中的最大值；A1组地径增长比率相对较低。说明A4组栽植密度最适宜北美红栎的育苗生长。

2.2 不同栽植密度对北美红栎幼苗主根长、茎长、根茎长度比的影响

图1 不同密度处理下苗高增量和地径增量比较Fig.1 Comparison of seedling height increment and diameter increment under different densities

不同栽植密度处理对主根长度影响差异显著（p＜0.05）。A4组的主根是6个处理组中最长的，并显著大于其他密度处理，达到16.83 cm，A4组对主根长的影响极显著高于基质A2和A1。A4组的根茎长度比与其余几组之间存在极显著差异，达到最大值0.88。

表1 不同密度处理下主根长、茎长、根茎长度比的影响Table 1 Effects of main root length, stem length, root length ratio under different densities

2.3 不同栽植密度对北美红栎幼苗各生物量的影响

不同栽植密度处理对各生物量的影响表现显著。在根鲜重方面，处理组A4为其最大值，达到8.80 g，A1为最小值4.60 g。A4的根鲜重表现显著大于A3，极显著大于A1达0.0056。在茎鲜重方面，A4组达到最大值4.47g，A1为最小值。不同基质配方对茎鲜重的影响表现显著P=0.0401（P＜0.05）。在根干重、茎干重、根茎干重比、全株干重方面，各处理之间差异不显著，但A4处理组的各干物质重量均达到最大值，说明A4处理组北美红栎生长最好。

2.4 栽植密度各指标评价

2.4.1 栽植密度各指标之间的相关性分析

从相关系数矩阵可看出，除苗高与其他指标相关性较小外，其他指标之间均存在极显著或显著相关（表3），从而使它们所提供的信息发生了重叠，由于各指标在植物栽植密度中所起的作用有所不同，因此直接利用这些指标对植物幼苗进行综合评价，会产生较大偏差。

表2 不同密度处理对北美红栎各生物量的影响Table 2 Effects of different density treatments on biomass of Quercus rubra

表3 北美红栎的11个指标间相关系数矩阵†Table 3 Correlation coefficient matrix of 11 indicators Quercus rubra

2.4.2 各指标的主成分分析

对11个指标在不同基质处理下的均值进行主成分分析，结果如表4所示，第一主成分贡献率达80.881%，已经对大多数数据信息给出了充分概括，因此确定提取这一个主成分，本文共提取两个主成分，这样将原来11个单项指标转换成了2个新的相互独立的综合指标，分别用C1，C2表示。根据各综合指标的贡献率大小即可知道它们的相对重要性，同时根据11个指标指标在不同基质下平均值的标准化值及各综合指标的指标系数求出每一树种的综合评价值。如表5所示，A4组的综合评价值最高为7.598，说明在此栽培密度培养下北美红栎生长效果最好。

表4 各综合指标的系数及贡献率Table 4 Coefficients of comprehensive index and contribution rate

表5 各基质综合指标值和综合评价值Table 5 The comprehensive index of each planting density group value and the value of comprehensive evaluation

3 结论与讨论

A1(5 cm*5 cm)、A2(10 cm*10 cm)、A3(15*15 cm)、A4(20 cm*20 cm)等四种栽植密度间的高、径、各生物量有显著差异。苗高与地径生长，A4(20 cm*20 cm)几乎始终居首位，而主根长与茎长、根茎干重与鲜重生长，A4(20 cm*20 cm)始终处于最优。任何单一指标的测定与研究都不能有效准确地评价不同栽植密度对北美红栎的影响，因此，利用苗高、地径、根茎生长、林分生物量等指标进行综合评价是比较科学合理的。本结果与张建军等[12]等通过对黄土区刺槐水土保持林合理密度的研究，得出幼林的密度应该控制在2300株/hm2以内相一致。但造林密度是关系到林木生长能否合理、有效利用有限的天然降水及土壤贮水，以提高单位面积产量的重要因素[13]，虽然本试验四种栽植密度均符合，但为了充分利用资源，A4(20 cm*20 cm)组栽培密度是北美红栎容器育苗的最佳选择。由于本试验仅对不同栽植密度下北美红栎的苗高、地径及各生物量进行了初步研究，对于生理生化、光合特性、矿物元素等方面有待进一步研究和探讨。

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Effects of planting density on growth ofQuercus rubraseedlings

SHENG Qian-qian1a, WEN Bing1a,2, ZHU Zun-ling1a,1b
(a. Institute of Landscape Architecture; b. College of Art and Design; Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China)

By takingQuercus rubracontainer seedlings as the tested materials, with four kinds of planting density [A1(5 cm×5 cm),A2 (10 cm×10 cm), A3 (15×15 cm), A4(20 cm×20 cm)], the comparative experiments of container seedlings were conducted. The growth and accumulation rhythm of height, diameter and biomass with different ratio of planting density were investigated, the effects of different planting density onQ. rubracontainer seedlings were comprehensively evaluated by adopting methods of correlation analysis, principal component analysis. The results show that different planting density had signif i cant inf l uence on north American red oak container seedling growth, the planting density group A4(20cm×20cm) presented the highest increment values of seedling height,ground diameter and each organs' biomass values, so A4 is the most suitable for north American red oak container seedling.

Quercus rubra; planting density; container seedlings; growth assessment

S723.1

A

1673-923X(2014)08-0074-04

2013-10-31

江苏省“青蓝工程”资助项目；江苏高校优势学科建设工程资助项目

圣倩倩（1989-），女，安徽固镇人，硕士，主要研究园林植物应用、园林植物栽培等；E-mail：njfu_sqq@126.com

祝遵凌（1968-），男，河南固始人，博士，教授。主要研究园林植物应用、园林植物栽培等；

E-mail：zhuzunling@aliyun.com

[本文编校：吴 彬]