不同坡位对格木生长影响与嫁接成活的相关性分析

蒙兰杨，唐国强，唐 武，史 进，覃开展，黄雪芬，罗筱娥，邓莉明

（南宁市林业科学研究所，广西 南宁 530107）

格木Erythrophleum fordii又名斗登风，赤叶柴等，为苏木科Caesalpiniaceae 格木属Erythrophleum亚热带常绿高大乔木[1-2]。格木主要分布于我国广东、广西、浙江、福建和台湾等地，其木材暗褐色，质硬而亮，纹理致密，且具有较高的经济价值[3]。由于长期的过度利用和毁林开荒等,其天然林资源已遭受严重破坏,被列为我国二级重点保护植物,并作为渐危种列入IUCN 濒危物种红色名录[4-6]。目前格木在人工林方面的研究主要集中在碳氮储量[7-10]、幼苗生长及生理特性[11-15]、混交造林[16-18]、人工林修枝[19]等；而坡位对格木生长的影响和格木嫁接技术，尚未见报道。近几年，广西格木人工林发展迅速，逐渐成为广西主要造林树种及桉树树种结构调整的替代树种之一。本研究对南宁市林业科学研究所的不同坡位格木进行生长情况调查，并进行格木嫁接试验，用于分析不同坡位对格木生长影响和格木嫁接成活的相关性，为格木人工林营建和种质资源保存提供理论和实践依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于南宁市林业科学研究所（107°59′E，23°10′ N），属石灰岩峰林间缓丘宽谷台地地貌，海拔100～159 m，属低山和丘陵地带，坡度一般在5°～15°，地势平坦。气候为北热带北缘季风气候，四季温和，冬暖夏凉，年平均气温为21.5 ℃，≥10℃的年平均积温7 697.8 ℃。1月最冷，月平均温度为12.3 ℃，极端最低气温为-3 ℃，7月最热，平均气温28.2 ℃，极端最高温度40.6 ℃。年平均降水量1 250 mm，雨季多在4—8月之间，年平均相对湿度79.0%，有霜日年平均3～5 d。

土壤为第四纪红土发育成的中至厚层赤红壤，有机质0.499%～3.146%，pH 值4.5～5.5，速效氮7.5～70 mg/kg，速效钾40～55 mg/kg，全氮0.036%～0.147% ，土质粘性小，土壤保水性差、渗透强，比较干旱[20]。

1.2 格木林分概况

研究的格木林分位于南宁市林业科学研究所第2 林班，为3年生人工纯林，共2.67 hm2；于2015年5月份完成造林，造林密度为2 m×2 m；苗木来源于南宁市林业科学研究40年生格木母树的种子培育的苗木，苗龄为0.5 a，地径0.7～1.1 cm，苗高35～50 cm，生长好、根系发达、无病虫害和机械损伤；格木苗种植后，及时淋定根水，以保证成活率；根据林地杂草情况及时清除杂草，每年春季追复合肥（0.15 kg，N-P2O5-K2O，15-15-15，总养分≥45%）1 次。

1.3 不同坡位格木生长调查

按坡位不同，将坡面长度1/3 最上的部位划为上坡，将坡面长度1/3 最下的部位划为下坡，介于上坡和下坡之间的部分划为中坡[21]。在造林地上、中、下坡（东南坡，坡度15°）分别随机设置3 个20 m × 20 m 的样地，共9 个样地，每个样地有100 株格木（包括未成活的）。在每个样地内对所有格木进行每株检量，分别量测每株的树高、地径、冠幅（东西冠幅和南北冠幅）、枝下高、一级分枝数、枝条长度（选择3枝在树干上分布最低的一级分枝，测量其长度）、枝条粗度（选择3 枝在树干上分布最低的一级分枝，在基部往上10 cm 处测其粗度）、分枝角度（选择3 枝在树干上分布最低的一级分枝，测其与树干生长方向的夹角）。

其中树高、冠幅、枝下高、分枝长度用标杆测量，地径、分枝粗度用游标卡尺测量，分枝角度用量角器测量，一级分枝数采用人工计数。所有样方的格木测定工作均于2018年6月完成。

1.4 格木嫁接试验

嫁接砧木为上述3年生格木，嫁接穗条采自40年生格木母树。选取树冠中部以上、健壮、芽饱满、无病虫害的1年生枝条作为接穗。采用切贴接的方法进行嫁接，嫁接时坚持切削面平滑，以保证砧、穗切面相接层以最大限度的对准；此外保证切口面洁净、切削接穗和砧木快。嫁接用薄膜包扎，并在嫁接膜上喷洒杀虫粉剂（残杀威0.4%，氯菊脂0.2%），防止蚂蚁等叮咬。于2018年4月17日进行采穗嫁接，穗条采收后立即用湿毛巾包裹保湿，放阴凉处备用。所有采穗条和嫁接工作当日完成，共嫁接300 根。

嫁接2 个月后调查嫁接成活情况。调查的指标有砧木粗度（嫁接口处砧木的粗度）、接穗粗度（接穗中部的粗度）、接穗长度、萌芽粗度（穗条的萌芽枝基部往上2 cm 处）、萌芽长度、嫁接高度（嫁接口处离地面的高度）、穗条萌芽分枝数量、穗条萌芽复叶数。其中砧木粗度、接穗粗度、萌芽粗度、接穗长度用游标卡尺测量，穗条萌芽长度和嫁接高度用钢卷尺测定，分枝数和复叶数量采用人工计数。

确定嫁接成活系数[20,22]：穗条成活及生长良好，成活系数为 1；穗条干枯死亡，成活系数为0。

1.5 数据分析

使用Excel 2007 进行数据整理；使用SPSS 23.0 进行方差分析、Duncan 多重比较及Pearson 相关分析；使用Origin Pro8 软件制图。数据分析时，单株的枝条长度、枝条粗度、枝条角度分别取其3个数的平均值；冠幅为东西冠幅和南北冠幅的平均值。

2 结果与分析

2.1 不同坡位对格木生长的影响

2.1.1 不同坡位格木地径、树高、冠幅的Duncan 多重比较

由表1可知，格木造林的保存率较高，其中上坡为98.67%，中坡为99.33%，下坡为98.00%。方差分析结果显示（表2），不同坡位的地径、树高、冠幅之间存在极显著差异（P＜0.01）。Duncan 多重比较结果显示（表3），下坡格木的平均地径为63.96 mm，显著（P＜0.05）高于中坡的60.27 mm，而中坡的平均地径又显著高于下坡的54.12 mm；下坡格木的平均树高为3.30 m，中坡的为3.06 m，下坡的为2.61 m，三者相互之间也存在显著差异；下坡格木的平均冠幅为2.28 m，中坡为2.20 m，下坡为1.89 m，下坡和中坡的冠幅差异不显著但均显著高于上坡；另外值得一提的是，下坡和中坡的平均树冠已发生重叠（宽幅≥2 m，造林密度2 m × 2 m），即林分开始郁闭，竞争关系形成；由此可以看出，坡位越低，格木的地径、树高、冠幅生长越好，即格木的长势越好。

表1 格木调查样地立地因子Table1 Sample plot site factors of Erythrophleum fordii

表2 不同坡位地径、树高、冠幅的方差分析Table2 Variance analysis of ground diameter,tree height and crown breadth in different slope positions

表3 地径、树高、冠幅的Duncan多重比较†Table3 Duncan multiple comparisons of ground diameter,tree height and crown width

2.1.2 不同坡位格木地径、树高、冠幅分布规律

由图1～3 可知，格木造林3年后，不同坡位的地径、树高、冠幅分布的变化规律基本一致，基本呈正态分布，且坡度越低，其分布的峰值越往后移。上坡的格木地径（图1）主要分布在40～70 mm（77.61%），其中50～60 mm 最多（35.32%）；中坡的地径主要分布在50～80 mm（78.92%），其中60～70 mm 最多（37.75%）；下坡的地径主要分布在50～80 mm（83.08%），其中60～70 mm 最多（33.33%）。

图1 格木不同坡位地径分布Fig.1 Ground diameter distribution of different slope positions of Erythrophleum fordi

上坡的格木树高（图2）在主要分布在1.5～3.0 m（72.64%），其中2.5～3.0 m 最多（31.84%）；中坡的树高在主要分布在2.5～4.0 m（72.64%），其中3.0～3.5 m 最多（37.25%）；下坡的树高在主要分布在2.5～4.0 m（79.10%），其中3.0～3.5 m 最多（33.83%）。

图2 格木不同坡位树高分布Fig.2 Tree height distribution of different slope positions of Erythrophleum fordii

上坡的格木冠幅（图3）在主要分布在1.5～2.5 m（77.64%），其中1.0～1.5 m 为22.39%，1.5～2.0 m 为24.38%，2.5～3.0 m 为24.88%，三者的相差不大；中坡的冠幅主要分布在1.5～3.0 m（78.92%），其中2.0～2.5 m 最多（37.25%）；下坡的冠幅主要分布在1.5～3.0 m（69.61%），其中2.0～2.5 m 最多（31.84%）。

由此可以看出，坡位越低，格木的地径、树高、冠幅生长越快，即格木的生长越迅速。该分析结果与表2相符合。

2.1.3 不同坡位格木枝条生长Duncan 多重比较

对不同坡位的格木枝条生长特性进行方差分析（表4），结果表明格木3 个坡位的一级分枝数、枝条长度、枝条粗度、枝条角度间存在极显著差异（P＜0.01），3 个坡位的枝下高间存在显著差异（P＜0.05）。Duncan 多重比较结果显示（表5），3 种坡位的一级分枝数、枝条长度、枝条粗度、枝条角度均为下坡＞中坡＞上坡，其中下坡和中坡的一级分枝数、枝条长度、枝条粗度差异不显著但平均值均显著高于上坡；下坡的分枝角度显著高于上坡和中坡，中坡的分枝角度显著高于上坡；上坡的枝下高显著高于中坡，下坡的枝下高与另外两种坡位的差异不显著。

图3 格木不同坡位冠幅分布Fig.3 Crown width distribution of different slope positions of Erythrophleum fordi

表4 不同坡位枝条性状方差分析Table4 Variance analysis of branch characters in different slope positions

2.1.4 格木生长指标的相关分析

由表6可知，格木的地径呈显著（P＜0.05）负相关，与其他所有指标呈极显著（P＜0.01）正相关；树高、冠幅、一级分枝数与枝下高的相关性不显著，但与其他指标均有极显著正相关；枝条长度、枝条粗度与枝下高呈极显著负相关，与分枝角度相关性不显著，与除这2 个指标外的所有指标呈极显著正相关；枝下高与地径、枝条长度、枝条粗度呈极显著或显著负相关，与分枝角度呈极显著正相关，与数高、冠幅、一级分枝数相关不显著。说明除枝下高外，其他生长指标之间基本都存在明显的相互影响和协同促进的作用；地径越大、枝条越长、枝条越粗则枝下高越低，枝下高越高枝条分枝角度越大。

表5 不同坡位枝条性状的Duncan多重比较Table5 Duncan multiple comparison of branch characters in different slope positions

表6 格木生长指标的相关性†Table6 Correlation of growth indices of Erythrophleum fordii

2.2 格木嫁接成活率的相关性分析

2.2.1 格木嫁接后生长特性

格木采用切贴接嫁接后10～15 d 开始萌芽，嫁接2 个月后调查成活率为35.33%。嫁接70 d 后调查成活穗条的萌芽性状，结果显示（表7、图4）穗条萌芽粗度平均值为9.72 mm，主要分布在6～14 mm（78.13%），其中在10～12 mm 最多，为28.12%；穗条萌芽长度平均值为41.66cm，主要分布在20～60 cm（81.25%），其中在20～40 cm最多，为50.00%；穗条萌芽分枝数平均值为0.66枝，主要分布在0～1 枝（84.38%），其中在0 枝最多，为56.25%；穗条萌芽复叶数平均值为6.59 片，主要分布在3～9 片（81.25%），其中在5～7 片最多，为40.62%。除了萌芽分枝数量，其他3 个指标的性状分布规律基本呈正态分布。

2.2.2 格木嫁接成活与砧木（穗条）性状的相关性

由表8可知，格木嫁接成活率与砧木粗度和接穗粗度呈显著正相关，与嫁接高度和接穗长相关性不显著，说明格木嫁接时选择的砧木和穗条越粗壮，成活率越高；萌芽长度与砧木粗呈显著正相关，说明砧木越粗，萌芽长度生长越快；萌芽粗度和复叶数与接穗长度呈显著正相关，说明接穗越长，穗条萌芽越粗，叶子越多。分枝数与砧木（穗条）性状没有相关性。

表7 格木嫁接调查Table7 Questionnaire of Erythrophleum fordii grafting

3 结论与讨论

图4 嫁接成活枝条萌芽的性状分布Fig.4 Character distribution of shoots sprouting after grafting

表8 嫁接成活与砧木（穗条）性状的相关性Table8 Correlation between grafting survival and rootstock traitsg (rafted panicle)

本研究对3年生的不同坡位的格木进行生长情况调查，结果表明不同坡位格木长势存在极显著差异，不同坡位格木林分长势表现为下坡＞中坡＞上坡；其原因可能为随着坡位的上升，土壤水分和肥力逐渐下降[23-24]；其结果与陈彬对秃杉[25]、刘帅成等人对福建柏[26]，刘敬优对马褂木[27]等不同坡位造林的研究结果相一致。造林3年，下坡格木的平均地径为63.96 mm，是中坡平均地径的106.12%（60.27 mm）,平均地径下坡的118.18%（54.12 mm）；下坡格木的平均树高为3.30 m，是中坡平均树高的107.84%（3.06 m），下坡平均树高的126.44%（2.61 m）；下坡格木的平均冠幅为2.28 m，是中坡平均冠幅的103.63%（2.20 m），下坡平均冠幅的120.63%（1.89 m）；另外造林3年，格木下坡和中坡的平均树冠已发生重叠，林分开始郁闭，形成竞争关系。不同坡位对格木的枝条生长也有极显著的影响，3 种坡位的一级分枝数、枝条长度、枝条粗度、枝条角度均为下坡＞中坡＞上坡，其原因可能为随着坡位的上升，格木枝条的生长减慢，导致越往上坡枝条粗度和长度越小，即枝条重量也随之减小，枝条对树干往下的压力减小，所以枝条角度也随之减小；但枝下高表现为上坡＞下坡＞中坡，与廖德志等人[28]的坡位对樟树林分枝下高影响不明显的研究结果不一致，其原因可能为树种和树龄不一样，也可能是立地环境和病虫害的差异导致。对格木的各个生长指标进行Pearson 相关性分析，结果表明除枝下高外，其他生长指标都基本呈极显著正相关，说明地径、树高等生长指标之间存在明显的相互影响和协同促进的作用；而地径越大、枝条越长、枝条越粗则枝下高越低，枝下高越高则枝条分枝角度越大，与陈聪对木荷的研究结果相一致[29]。另外值得一提的是，在调查过程中，发现格木的自然死亡枝条数几乎为0，说明格木的自然整枝能力差，用材造林需要为其人工修枝。

采用切接方法嫁接格木，成活率仅为35.33%，成活率偏低。对格木的嫁接成活进行Pearson 相关性分析，结果表明格木嫁接时,砧木粗度在11.29～50.79 mm、接穗粗度在3.84～13.00 mm,、接穗长度在24.64～94.68 mm、嫁接高度在50.00～16.00 cm 范围内,选择的砧木和穗条越粗壮，成活率越高；砧木越粗，萌芽长度生长越快；接穗越长，穗条萌芽越粗，叶子越多；而嫁接垂直高度对嫁接没有影响。

本研究对不同坡位格木的造林效果和格木嫁接成活相关性进行分析，本次调查数据来源于同一林分和同一次嫁接试验，其结果只为初步结论，但对立地条件相同或相似的地域进行格木造林和开展格木嫁接保存优良无性系仍有一定的实践指导意义。接下来将对不同修枝程度、施肥对格木生长的影响进行研究；同时研究不同嫁接方法、不同季节对格木嫁接成活的影响，为格木种质资源收集与利用打好基础。