坡位和林下间作对青钱柳人工幼林生长的影响

李 文，陈卫军，张帆航，李 帅

（中南林业科技大学，湖南 长沙 410004）

青钱柳Cyclocarya paliurus又名摇钱树，系胡桃科青钱柳属植物，落叶速生乔木。青钱柳为我国所特有的单种属植物，濒危保护树种之一[1]。青钱柳是一种用途广泛的树种，在用材、园林和药用保健等方面皆有应用。青钱柳属速生树种，树干通直，树形好，易加工，其胶粘、油漆性能良好，心材分层不明显，纹理交错，观赏性好，是良好的用材树种[2-3]；青钱柳树木高大挺拔，枝叶美丽多姿，果实形似铜钱，挂果时间长，具有较高的园林观赏价值[4]；青钱柳叶含有多糖、三萜、皂苷、黄酮等多种重要药效成分和氨基酸，维生素，及锗、硒、铬、钒、锌、铁、钙等多种珍贵的微量元素[5-6]，有研究表明青钱柳茶叶制品有着增强人体免疫力，抗氧化，抗衰老等有功效，并有降血糖，降血压，降血脂，调节胆固醇[7-8]等多种药理功能。

目前，已有学者对青钱柳进行了相关研究。尚旭岚等[9]通过综合层积处理措施打破青钱柳种子休眠，探讨青钱柳种子休眠解除的机制，并为完善实际生产中可应用的技术措施提供理论依据。在组织培养方面也有相关研究，张文泉等[10]通过观察青钱柳愈伤组织形成及再分化形成不定芽的过程，探索不同培养基和不同生长调节物质组合对青钱柳愈伤组织诱导及植株再生的影响，以期建立有效的青钱柳组培快繁体系。肖艳华等[11]对青钱柳石油醚提取物的化学成分进测定，实验结果表明青钱柳含有叶绿醇、亚麻酸和棕榈酸等物质，有利人体健康。杨勇等[12]研究建立了新的青钱柳叶总黄酮、总三萜及粗多糖的检测方法，采用超声波混合提取和光度比色分析检测，相比传统加热回流检测方法有着时间更短，操作更简单的优点。姚骏凯等[13]研究了青钱柳叶水提取物对大鼠糖脂代谢、控制内分泌机制的影响及青钱柳叶的“甘寒”药性。关于青钱柳的研究报道较多，但关于青钱柳栽培方面的研究鲜见报道，笔者研究了不同坡位青钱柳的生长规律及林下间作对青钱柳生长的影响，旨在为青钱柳人工林的栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于湖南新化县三联峒青钱柳种植基地。试验地海拔为400～700 m，年平均降雨量为1 466.5 mm，雨水充沛；年平均气温16.3 ℃，无霜期281 d，日照时数为1 509.3 h；土壤为黄壤，呈微酸性，属于亚热带低山地区。

1.2 试验设计

研究材料为青钱柳人工幼林。其株行距为2 m×3 m，穴规格为60 cm×60 cm×50 cm。在人工林中根据不同坡位与平地（对照组）及下坡位林下间作（林下种植红薯）与下坡位林下未间作设置标准地，每个标准地设3 个观测区（即3 次重复），调查内容包括地径和苗高。

1.3 数据处理

用Excel 和SPSS 20.0 软件对所调查青钱柳人工幼林的地径和苗高进行分析处理，并对各处理数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 坡位对青钱柳地径生长的影响

在不同坡位上，青钱柳人工幼林地径生长的总趋势是，随着坡位的升高青钱柳人工幼林地径生长量减小，即下坡位地径＞中坡位地径＞上坡位地径（见表1）。从表1可以看出，地径变化范围在0.90～1.31 cm 之间，上坡位地径生长最差，平均地径仅0.9 cm，中坡位较好，下坡位地径生长最好，平均地径1.31 cm。下坡、中坡较对照组分别提高了31%和22%，而上坡减少了10%。方差分析结果表明，坡位对青钱柳人工幼林地径生长有显著影响（见表2）。因此可以推断青钱柳人工幼林地径生长对坡位的敏感度较高，下坡位最适宜青钱柳人工幼林的生长。

表1 不同坡位处理中青钱柳的地径Table 1 Ground diameters of C.paliurus under treatments of different slope positions cm

表2 坡位对青钱柳地径影响的方差分析Table 2 Variance analysis on effects of slope position on ground diameter of C.paliurus

对不同坡位青钱柳人工幼林的地径进行多重比较分析，结果表明（见表3），上坡位与中坡位、下坡位的地径生长差异显著，中坡位与下坡位地径生长差异显著；平地（对照组）与下坡位和上坡位差异显著，与中坡位差异不显著。

2.2 坡位对青钱柳苗高生长的影响

坡位对青钱柳人工幼林苗高生长有较大影响（见表4）。坡位的影响程度由高到低排序依次为下坡位、中坡位、上坡位。上坡位平均苗高仅0.92 m，中坡位平均苗高为1.19 m，下坡位平均苗高为1.30 m。下坡位和中坡位较对照组分别增长了38%和27%，而上坡减少了2%。方差分析结果表明，坡位对青钱柳人工幼林苗高生长有显著影响（见表5）。青钱柳人工幼林苗高生长对坡位的敏感度较高，下坡位的青钱柳人工幼林苗高生长最好。

表3 不同坡位青钱柳地径的多重比较Table 3 Multiple comparisons of ground diameters of C.paliurus at different slope positions

表4 不同坡位处理中青钱柳的苗高Table 4 Seedling heights of C.paliurus under treatments of different slope positions m

对不同坡位青钱柳人工幼林的苗高进行多重比较分析，结果表明（见表6），上坡位与中坡位、下坡位差异显著，中坡位与下坡位差异显著；平地（对照组）与上坡位差异不显著。

2.3 林下间作对青钱柳人工幼林生长的影响

在其他条件相同的情况下，林下间作对青钱柳人工幼林的生长具有极大的促进作用（见表7）。青钱柳人工幼林林下间作其平均地径2.25 cm，而同处于下坡位未林下间作的青钱柳人工幼林平均地径为1.31 cm，相比之下林下间作的青钱柳人工幼林平均地径提高了72%，苗高方面，林下间作的青钱柳人工幼林平均苗高1.37 m，而未林下间作的青钱柳人工幼林平均苗高为1.3 m，提高了5%。

表5 坡位对青钱柳苗高影响的方差分析Table 5 Variance analysis on effects of slope position on seedling heights of C.paliurus

表6 不同坡位青钱柳苗高的多重比较Table 6 Multiple comparisons of seedling heights of C.paliurus at different slope positions

表7 下坡位不同栽培措施下青钱柳的生长情况Table 7 Growth status of C.paliurus with different cultivation measures at downhill slope positon

3 结论与讨论

（1）不同坡位对青钱柳人工幼林地径和苗高的生长有显著影响，青钱柳人工幼林地径与苗高均随着坡位的下降而增加。下坡位青钱柳人工幼林生长表现最好，中坡位青钱柳人工幼林生长表现较好，上坡位青钱柳人工幼林生长表现最差。这与刘帅成等[14]和陈聪等[15]的研究结果类似，福建柏的生长表现随着坡位的降低而变好；不同坡向和坡位的木荷林的各个生长指标具有极显著差异。这是因为土壤肥力会随着坡位的增高而降低，土壤水分含量会随着坡位的增高而减少。而水分与土壤肥料状况会影响植物的生长，阎腾飞等[16]经试验证明了土壤水分的相对含量对信阳五月鲜桃光合作用日变化有影响，当土壤水分含量较高时，植株光合速率、蒸腾速率和水分利用效率均处于较高的水平，随着土壤水分含量的降低，各个数值均降低，即光合作用降低。丁少净等[17]经试验证明，不同水分管理条件下，油茶果的生长指标存在极显著差异，证明土壤水分不仅影响植株本身生长，也影响其果的生长发育。靳甜甜等[18]经研究证明，沙棘在不同坡位存在净光合速率不同的情况，这是由于各环境因子之间具有相互作用，光合有效辐射的不同导致空气温度的不同，引起空气流动，使得空气密度发生变化，从而致使空气湿度与CO2浓度存在不同。张帆航等[19]经试验证明，不同温度下油桐幼苗的叶片及栅栏组织生长情况有所不同，叶绿素含量和各种酶活性发生变化。因此，青钱柳最适合栽植在下坡位，中坡位次之，上坡位最差。

（2）林下间作青钱柳人工幼林较未林下间作的各项生长指标均有增高，地径平均值和苗高平均值分别提高了72%和5%，差异显著。宋宏伟等[20]的试验结果表明，不同郁闭度林下种植的凤丹牡丹种子单位面积产量具有显著差异，露地栽植产量高于林下栽培。廖德志等[21]的研究表明，在立地条件、造林密度和抚育措施相同的前提下，混交林与纯林在不同坡位上的林分生长存在显著差异，但坡位对纯林与混交林的影响一致，由高到低依次均为下坡位、中坡位、上坡位；坡位对是否混交的影响程度有差异，坡位影响混交林作用比纯林更明显；下坡位对纯林与混交林林分生长指标不存在显著差异。熊丹等[22]的研究表明，不同林分土壤的有机碳和土壤全氮、全磷等肥力指标存在差异，坡度、坡向和坡位等地形因素也会影响土壤成分及其含量。罗天啸等[23]的研究表明，农林复合生态系统中土壤微生物的生命活动十分活跃，利于植物的生长。傅聿青等[24]经试验证明，林下种草土壤各种酶活性显著高于非根际土壤，微生物数量也明显多于非根际土壤，使得土壤肥力的综合水平大于非根际区。陈卫军等[25]经研究发现，土壤中有机质含量、酸碱性等是影响植物生长的重要因素。通过以上研究可知，青钱柳人工幼林林下间作可能提高了微生物数量、酶活性和土壤肥力，从而利于青钱柳人工幼林的生长，但具体原理有待深入研究。