欧建德 吴志庄
(明溪县林业局,三明,365200) (浙江省竹子高效加工重点实验室(国家林业局竹子研究开发中心))
南方红豆杉苗龄型对苗木质量与造林成效的影响1)
欧建德 吴志庄
(明溪县林业局,三明,365200) (浙江省竹子高效加工重点实验室(国家林业局竹子研究开发中心))
以春季播种、2年生南方红豆杉苗(S2-0),春季播种、3年生南方红豆杉苗(S3-0),春季播种、1 a后移栽、再培育2 a的3年生南方红豆杉苗(S1-2)为对象,在福建明溪研究分析不同苗龄型苗木质量与造林成效的差异。结果表明:与S2-0对比,S3-0苗高、地径、质量指数、单株生物量分别显著增加85.51%、50.00%、132.26%、210.88%。S3-0较S2-0造林成活率提高19.81%,造林后幼树树高、树高生长量、地径、地径生长量分别提高82.86%、61.86%、75.16%、104.76%。与S3-0相比,S1-2质量指数、根生物量、造林成活率、幼树地径、地径生长量、树高生长量分别显著提高49.54%、16.53%、5.37%、6.37%、16.28%、13.78%。苗木根生物量、质量指数分别与造林成活率、树高生长量、地径生长量呈显著正相关。因此,建议采用S1-2苗木进行南方红豆杉造林。
南方红豆杉;苗龄;苗木质量;造林成效
Three kinds of seedlings, such as S2-0 (Spring sowing, 2-a seedlings), S3-0(Spring sowing, 3-a seedlings), and S1-2(Spring sowing, 1-a seedlings were transplanted in the nursery for another 2-a culture, 3-a seedlings), were used to test differences in seedling quality and afforestation effect in Mingxi County, Fujian Province. In comparison with S2-0, seedling height, ground diameter, quality index, plant biomass of S3-0 were significantly increased by 85.51%, 50%, 132.26%, and 210.88%, respectively. While the survival rate of S3-0 was improved by 19.81%, and tree height, tree height growth, ground diameter, ground diameter growth after afforestation compared with S2-0 were increased by 82.86%, 61.86%, 75.16%, and 104.76%, respectively. The quality index, root biomass, and survival rate, ground diameter, ground diameter growth and height growth after afforestation of S1-2 compared with S3-0 were significantly increased by 49.54%, 16.53%, 5.37%, 6.37%, 16.28% and 13.78%, respectively. The root biomass, quality index of seedling was positively correlated significantly with survival rate, ground diameter growth and height growth after afforestation. Thus, we proposed to use S1-2 seedlings forT.wallichinavar.maireiafforestation.
南方红豆杉(Taxuswallichinavar.mairei)是我国重要珍贵用材和观赏树种[1-4]。南方红豆杉常规小苗龄(1 a)对栽培环境和竞争杂草等较为敏感[5],受恶劣环境影响,尤其是全日照下造林成活率低、生长缓慢及培育成本高等问题困扰其资源培育,已成为当前亟待解决的科技难题。众多研究表明[6-13],选用大苗龄的苗木进行造林,具有生长快、成活率高、缩短周期的特点。科学苗龄型苗木培育与选择,直接关系到造林成效、收获周期与培育成本,显得十分重要。当前有关南方红豆杉苗龄型方面的研究尚属空白。有鉴于此,在福建明溪以春季种子直播、2年生苗木(S2-0),春季种子直播、3年生苗(S3-0),春季种子直播、1 a后移植、再培育2 a的3年生苗(S1-2)为研究对象,研究不同苗龄型苗木质量,分析其全日照、较好立地和控草抚育条件下造林成效的差异,进而为科学南方红豆杉培育提供技术支持。
试验区位于福建省明溪县,属中亚热带海洋性季风气候。该区年平均气温17.6 ℃,年平均降水量1 895 mm,5—6月份最多,全年平均蒸发量1 364 mm,年平均日照时间1 750.7 h,无霜期283 d,年平均相对湿度81%,大于10 ℃的积温4 525.8~5 472.9 ℃。
育苗地设在明溪县王桥苗圃,海拔330 m,地形开阔,土壤为沙壤,pH值5.2,土壤肥力中等,育苗期间搭架2 m高、50%透光度塑料遮阴网。
造林试验地设在明溪县瀚仙,海拔高度380 m、坡向西北、坡度10°~15°、山地红壤、土层厚度100 cm、pH值4.5的杉木皆伐迹地。
育苗试验:采用完全随机区组试验设计,3个苗龄型处理,3次重复,每小区200株。苗龄型处理分别为S2-0,即春季种子直播、末经移植、2年生苗木,株行距15 cm×20 cm;S3-0,即春季种子直播、末经移植、3年生苗木,株行距15 cm×20 cm;S1-2,即3年生苗木,春季种子直播、1 a后移植、移植后再培育2 a,株行距15 cm×20 cm。
于2013年11月份采用常规方法调查苗高、地径,每个小区选择5株标准木,采用挖掘法将苗木全部挖出带回实验室,在实验室烘箱中80 ℃下烘至恒质量,称量相应性状的干质量[14]。苗木质量指数QI=苗木总生物量/[(苗高/地径)+(地上生物量/地下生物量)],式中:苗高单位为cm,地径单位为mm[15];根生物量分配比=(根生物量/总生物量)×100%,根冠比=地下生物量/地上生物量。
造林试验:采用完全随机区组试验设计,3个苗龄型处理,3次重复,每小区100株。2014年2月份栽植造林,同年5、8月份全面锄草抚育。2014年12月份采用常规方法调查树高、地径和成活率。
数据处理与分析:以小区代表值为计算单元,成活率用反正弦转换,X′=arcsin(X)1/2,式中,X′为成活率转换后数值;X为成活率。采用Excel2003进行数据处理、相关性与方差分析,并差异显著条件下,进一步采用SSR法进行多重比较。
3.1 不同苗龄型苗木性状表现
试验结果(表1)显示,3种苗龄型的苗高、地径、质量指数与高径比等性状均有着显著性差异,且苗龄型间性状排序明显变化。苗木各性状由大到小的排序分别为苗高排序为S3-0、S1-2、S2-0,地径排序为S1-2、S3-0、S2-0,高径比排序为S3-0、S1-2、S2-0,质量指数排序为S1-2、S3-0、S2-0,表明苗龄型间苗木质量存在差异。与S2-0相比,S3-0的苗高、地径、质量指数、高径比显著增加,苗木继续留床培育1 a后上述指标即分别增加85.31%、50.00%、132.26%、12.58%(表1),表明培育周期影响着南方红豆杉苗木质量。与S3-0相比,1年生苗木移植后、再培育2 a(S1-2)的地径和高径比无显著差异,苗高显著性降低5.39%,质量指数显著增加49.54%(表1),表明春季种子直播、1 a后移植的措施,可显著降低苗高,提高苗木质量指数。
表1 不同苗龄型苗木性状表现
注:表中数据为平均值±标准差;同列不同字母表示在0.05水平上差异显著。
3.2 不同苗龄型苗木生物量及分配
生物量积累与分配格局直接影响苗木质量。试验结果(表2)显示,不同苗龄型苗木的生物量积累与分配格局有着显著差异。相对于S2-0,S3-0的单株生物量及根、叶、干、枝各器官生物量显著增加,增加幅度分别为210.88%、91.10%、244.31%、285.37%、893.40%,说明南方红豆杉单株生物量及根、叶、干、枝各器官生物量均随着苗龄增长而显著增加,但S3-0的根生物量分配比、根冠比较S2-0均显著下降(表2)。与S3-0相比,除单株生物量及干、枝器官生物量无显著差异外,S1-2的根、叶器官生物量、根生物量分配比及根冠比显著增加,提高幅度分别达16.53%、32.05%、13.59%、20.39%(表2),表明春季种子直播、1 a后移植、再培育2 a的育苗措施可显著促进南方红豆杉的根、叶器官生长发育,增加根生物量分配比,提高根冠比,但对单株生物量以及干、枝器官生物量无显著影响。
表2 不同苗龄型苗木生物量及其分配
注:表中数据为平均值±标准差;同列不同字母表示在0.05水平上差异显著。
3.3 造林后幼树生长性状
与2年生的S2-0比较,2种3年生类型(S3-0、S1-2)显著提高造林成效,S3-0造林成活率、幼树树高、地径及树高、地径生长量提高幅度分别为19.81%、82.86%、61.86%、75.16%、104.76%;S2-1造林成活率、幼树树高、地径及树高、地径生长量提高幅度分别为26.24%、81.10%、72.16%、99.31%、138.10%(表3)。结果(表3)表明,采用3年生苗木(S3-0、S1-2)较2年生苗木S2-0可提高造林成活率并促进幼树生长,提高造林成效,这与随着苗龄增加,苗木规格更大,叶生物量多、光合面积大以及抗逆性能强有关。与S3-0相比,S1-2显著提高幼树成活率、树高生长量、地径及其生长量,提高幅度分别达5.37%、13.78%、6.37%、16.28%(表3),可见,春季种子直播、1 a后移植,再培育2 a的措施显著提高南方红豆杉苗木造林后成效,这与S1-2根系明显发达(根生物量大)、光合面积大(叶生物量多)、苗木品质较好有关。S3-0与S1-2间造林1 a后幼树高度无显著差异,这与S1-2苗木初始苗高较低有关。
表3 不同苗龄型苗木造林1 a后成活率、树高、地径及其生长量
注:表中数据为平均值±标准差;同列不同字母表示在0.05水平上差异显著。
3.4 造林效果与苗木性状的相关性
相关性分析结果(表4)显示,根生物量及苗木质量指数分别与造林成活率、幼树树高生长量、地径生长量呈显著正相关。苗木地径,植株及干、枝、叶的生物量分别与造林后幼树树高大小呈显著正相关。
表4 南方红豆杉造林效果与苗木性状相关性
注:*表示差异显著(p<0.05);** 表示差异极显著(p<0.01)。
南方红豆杉多年生苗龄型苗木质量与造林成效存在显著差异,优化育苗技术及苗龄型优选可提高造林成效。研究结论认为,采用S1-2苗龄型适用于南方红豆杉造林,可显著提高造林成效。S3-0较S2-0苗高、地径、质量指数及单株生物量分别提高了85.31%、50.00%、132.26%、210.88%;S2-0造林成活率仅为67.33%,S3-0造林成活率可达80.67%,S3-0较S2-0造林1 a后幼树树高、地径分别显著提高82.86%、61.86%;综合S2-0与S3-0苗木品质、造林成效表现,南方红豆杉造林宜选择S3-0。与S3-0相比,同为3 a苗龄的S1-2显著提高苗木质量指数,根、叶生物量,S1-2较S3-0显著提高造林1 a后的造林成活率、幼树树高生长量及地径、地径生长量。综合苗木品质与造林成效表现,南方红豆杉造林宜采用1 a苗木移植后、再培育2 a方法培育S1-2苗龄型,其苗木质量和造林成效明显提高。S2-0、S3-0、S1-2的质量指数分别为2.79、6.48和7.31,S2-0、S3-0、S1-2的根生物量分别为12.47、23.83、27.77 g·株-1,根生物量、质量指数分别与造林成活率、幼树树高生长量、地径生长量呈显著正相关,根生物量、质量指数可作为评价多年生南方红豆杉苗木质量指标。
研究结论认为,适时合理的苗木移植可显著提高苗木质量与造林成效,验证了前人的研究结论[5-7]。苗木的培育年限(苗龄)影响苗木质量与造林成效,与前人的研究结论一致[5-8,10-13,16]。综合南方红豆杉3种S2-0、S3-0、S1-2苗龄型表现,建议采用S1-2苗木进行南方红豆杉造林。
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Effect of Seedling Age Types on the Seedling Quality and Post-transplanting Performance ofTaxuswallichinavar.mairei//
Ou Jiande(Mingxi Forestry Bureau, Mingxi 365200, P. R. China); Wu Zhizhuang
(China National Bamboo Research Center Key Laboratory of High Efficent Processing of Bamboo of Zhejiang Province)//Journal of Northeast Forestry University,2016,44(11):10-12.
Taxuswallichinavar.mairei; Seedling age; Seedling quality; Post-transplanting performance
欧建德,男,1970年1月生,明溪县林业局,教授级高工。E-mail:smmxojd@163.com。
2016年3月28日。
S723.1;S723.3;S725.7
1)中央财政林业科技推广示范资金项目(闽[2015]TG05号)。
责任编辑:任 俐。